Drohnensicherheit für Umspannwerke und Netzinfrastruktur

Umspannwerke sind meist unbesetzt und eingezäunt, und sie stecken voller wertvollem Kupfer. Viele liegen am Stadtrand oder im offenen Gelände. Netzbetreiber kämpfen mit Metalldiebstahl und zunehmend mit gezielten Anschlägen. Eine Drone-in-a-Box bringt eine mobile Kamera hinzu, die einen Alarm aus der Luft prüfen kann, ohne jemanden in die Anlage zu schicken. Die Softwareplattform von Nestua ist in Entwicklungsversionen funktionsfähig; Drohne und Basisstation befinden sich noch im Bau.

• Diebstahl aus Umspannwerken ist nicht nur teuer, sondern auch gefährlich: Der irische Netzbetreiber ESB meldete Verletzte und Tote unter den Eindringlingen.
• Die CER-Richtlinie verlangt von kritischen Einrichtungen, Umgebungsüberwachung und Detektion als Teil des physischen Schutzes zu berücksichtigen.
• Eine Drohne eignet sich für größere Standorte und Standortcluster, nicht für jede kleine Ortsnetzstation.
• Polygon-Geofences halten die Drohne von Sammelschienen, Leitungen und Nachbargrundstücken fern.

Welchen Sicherheitsbedrohungen sind Umspannwerke in Europa ausgesetzt?

Metalldiebstahl. Erdungsbänder, Kabel und Transformatorteile werden für den Schrotthandel abmontiert. In Irland meldete ESB für 2019 43 Einbrüche in seine Umspannwerke, etwa doppelt so viele wie 2017 und 2018, wobei Material im Wert von rund 100.000 € entwendet wurde. Mehrere Einbrüche unterbrachen die Stromversorgung eines Gebiets. ESB gab zudem an, dass einige Vorfälle schwere Verletzungen und Todesfälle unter den Eindringlingen zur Folge hatten. Die Gardaí führten den Anstieg auf internationale Banden zurück, die zwischen Ländern wechseln.

Sabotage. Am 9. September 2025 beschädigte ein gezielter Anschlag auf Strommasten zwei 110-kV-Leitungen, die ein Umspannwerk im Südosten Berlins versorgen. Laut Stromnetz Berlin verloren rund 50.000 Kunden den Strom; die Versorgung war am 11. September, nach etwa 60 Stunden, vollständig wiederhergestellt.

Regulierung. Die Richtlinie über die Resilienz kritischer Einrichtungen (CER) (EU) 2022/2557 umfasst den Energiesektor. Artikel 13 verlangt von kritischen Einrichtungen einen angemessenen physischen Schutz ihrer Räumlichkeiten, „wobei beispielsweise Zäune, Sperren, Instrumente und Verfahren für die Überwachung der Umgebung, Detektionsgeräte und Zugangskontrollen gebührend zu berücksichtigen sind“. Die Mitgliedstaaten müssen ihre kritischen Einrichtungen bis zum 17. Juli 2026 ermitteln.

Warum lassen feste Kameras und Patrouillen an Umspannwerken Lücken?

• Viele Standorte, wenig Personal. Ein Netzbetreiber kann Hunderte Umspannwerke betreiben. Mobile Streifen besuchen jedes nur selten, und für jeden Alarm ein Team zu schicken, ist teuer.
• Tote Winkel in der Anlage. Transformatoren, Portale und Betriebsgebäude verdecken die Sicht fester Kameras, und Kabelgräben verlaufen außerhalb des Zauns.
• Sicherheit. Nach einem Einbruch können in der Anlage beschädigte, spannungsführende Betriebsmittel liegen. Jemanden hineinzuschicken, bevor bekannt ist, was passiert ist, ist riskant.

Wie würde eine Drone-in-a-Box-Patrouille an einem Umspannwerk funktionieren?

Ein Nestua-Edge-Knoten steuert eine Drohne. Die Leitwarte oder ein Bediener vor Ort nutzt das Browser-Cockpit, das eine Live-Karte mit Position, Kurs, Flugspur und Satellitenansicht der Drohne sowie Missions- und Geofence-Überlagerungen zeigt.

• Patrouillenrouten. Der Missionseditor erstellt Wegpunktrouten um den Zaun, über Zufahrtswege und entlang von Kabeltrassen außerhalb der Anlage. Missionen werden im Browser hochgeladen, gestartet und gestoppt, und jede Aktion wird protokolliert.
• Alarmverifikation. Meldet die Einbruchmeldeanlage einen Alarm, schickt ein Bediener die Drohne mit einem Goto-Befehl an den Ort und verfolgt WebRTC-Video mit geringer Latenz, mit HLS als Fallback. Ein Befehl gilt erst nach der MAVLink-Bestätigung der Drohne als ausgeführt, mit Wiederholungen und Timeouts. Die Integration in Ihre konkrete Alarmanlage ist eine Projektfrage.
• Geofences nahe Hochspannungsanlagen. Polygon- oder Kreis-Flugverbotszonen können die spannungsführende Anlage, Freileitungstrassen und Nachbargrundstücke ausschließen. Eine Verletzung blockiert den Befehl oder löst die Rückkehr zum Startpunkt aus.
• Erkennungsregeln. YOLO-basierte Personen- und Fahrzeugerkennung läuft auf der NPU des NXP-i.MX-8M-Plus-Edge-Rechners vor Ort. KI-Regeln können benachrichtigen, aufzeichnen, schweben oder zum Startpunkt zurückkehren. Alle Regelaktionen beachten Sicherheitsrichtlinien und Geofences, sind ratenbegrenzt und werden protokolliert. Das System identifiziert keine Einzelpersonen.
• Befehlsdisziplin. Rollen für Administrator, Operator und Betrachter; getippte Bestätigung kritischer Befehle; eine Zeitfenster- oder Nur-Notfall-Richtlinie, wenn die Drohne nur in definierten Situationen eingesetzt werden soll.
• Beweissicherung. Lokale Aufzeichnung im Ringpuffer mit Clip-Export, Telemetriehistorie mit vom Administrator festgelegter Aufbewahrungsdauer und ein exportierbares Ereignisjournal für Vorfallberichte.

Warum ist Offline-First für Netzinfrastruktur wichtig?

Netzbetreiber sind zurückhaltend, wenn es darum geht, Betriebsstandorte mit Clouds von Drittanbietern zu verbinden. Die NIS2-Richtlinie (EU) 2022/2555 führt Verteilernetz- und Übertragungsnetzbetreiber in Anhang I auf. Ihre Erwägungsgründe fordern einen gefahrenübergreifenden Ansatz, der Diebstahl und unbefugten physischen Zugang einschließt.

Die Offline-First-Architektur von Nestua betreibt Flugsteuerung, Video, Erkennung und Audit auf dem Edge-Knoten innerhalb des Standorts. Aufnahmen werden nicht nach extern hochgeladen, es sei denn, Sie aktivieren es. Wünschen Sie Fernüberwachung aus einer zentralen Leitwarte, nutzt die optionale Cloud einen WireGuard-Tunnel mit HMAC-signierten Befehlen pro Knoten sowie MFA oder SSO für Benutzer. Die Fernsteuerung bleibt aus, bis ein Administrator sie nach erneuter Authentifizierung aktiviert. Ein Modus mit lokaler Bestätigung kann verlangen, dass jemand vor Ort Fernbefehle freigibt. Diese Kontrollen sollen die Pflichten aus NIS2 und CER unterstützen; sie sind keine Zertifizierung.

Welche Drohnenregeln gelten nahe Umspannwerken und Stromleitungen?

• Spezielle Kategorie. Automatisierte Patrouillen außerhalb der Sichtweite fallen nicht unter die offene Kategorie der EU. Sie erfordern in der Regel eine Betriebsgenehmigung auf Grundlage einer Risikobewertung nach der Verordnung (EU) 2019/947, Artikel 5 und 11.
• Geografische Gebiete. Mitgliedstaaten können Flüge in festgelegten Gebieten beschränken oder an Bedingungen knüpfen (Artikel 15). In Deutschland erfasst § 21h Abs. 3 LuftVO den Bereich über und im Umkreis von 100 m um Anlagen der zentralen Energieerzeugung und -verteilung; Flüge dort erfordern in der Regel die Zustimmung des Anlagenbetreibers. Andere Länder legen eigene Gebiete fest; klären Sie dies mit der nationalen Behörde.
• Elektromagnetische Einflüsse. Starke Felder in der Nähe von Hochspannungsanlagen können Kompasse und Funkverbindungen beeinträchtigen. Ihre Risikobewertung sollte das abdecken, und die Routenplanung sollte vernünftige Abstände einhalten.
• Datenschutz. Umspannwerke neben Wohnhäusern oder Straßen erfordern Sorgfalt. Der EDSA empfiehlt, nach Möglichkeit nur das eigene Gelände zu filmen und Aufnahmen nur so lange wie nötig aufzubewahren.

Mehr dazu unter EU-Drohnenregeln. Diese Seite enthält allgemeine Informationen und stellt keine Rechtsberatung dar.

Was sollte ein Netzbetreiber prüfen?

• Welche Standorte eine stationierte Drohne rechtfertigen (große oder abgelegene Umspannwerke, Knotenpunkte nahe mehreren Anlagen) und welche mit fester Detektion besser bedient sind.
• Das Verhalten der Drohne in Hochspannungsfeldern und die Sicherheitsabstände in Ihrem Geofence-Plan.
• Flugzeit, Nachtsicht sowie Wind- und Temperaturgrenzen. Verlangen Sie Nachweise.
• Integration mit Ihren SCADA-nahen Alarmsystemen und der Leitwarte sowie Netzwerksegmentierung.
• Das Genehmigungsverfahren bei der Luftfahrtbehörde und wer als UAS-Betreiber auftritt.
• Ihre Richtlinie für den Fernzugriff: nur lokal, Fernansicht oder Fernsteuerung, und wer freigibt.
• Wie das System in Ihre CER-Risikobewertung und Ihren Resilienzplan passt.

Quellen

• The Irish Times, „Metal thefts from ESB stations double as gardaí announce crackdown“, 12. Nov. 2019: irishtimes.com
• Stromnetz Berlin, Informationen zur Störung in Johannisthal: stromnetz.berlin
• Richtlinie (EU) 2022/2557 (CER), Art. 6 und 13: eur-lex.europa.eu
• Richtlinie (EU) 2022/2555 (NIS2), Erwägungsgrund 79 und Anhang I: eur-lex.europa.eu
• Durchführungsverordnung (EU) 2019/947 der Kommission, Art. 4, 5, 11, 15: eur-lex.europa.eu
• Luftverkehrs-Ordnung (LuftVO), § 21h: gesetze-im-internet.de
• EDPB (EDSA), Leitlinien 3/2019 zur Verarbeitung personenbezogener Daten durch Videogeräte: edpb.europa.eu