Ook een laadpaal kan gehackt worden: studenten onderzoeken veiligheidsrisico’s energietransitie

Een enorme uitdaging vond Arnel Hagemeijer het onderzoek dat hij het afgelopen halfjaar naar de veiligheidsrisico’s van de energietransitie mocht doen. Met zijn projectgroep, die bestond uit zeven studenten van de opleiding Integrale Veiligheidskunde, ging hij er mee aan de slag. Het thema is breed, veelomvattend en grotendeels nog onontgonnen terrein. Waar begin je? Arnel: “We waren vrij in het kiezen van onze insteek. We hebben een meeting gehad met het Nederlands Instituut Publieke Veiligheid, met lector Nils Rosmuller. Ook was er een expertbijeenkomst met Saxion-lector Richard van Leeuwen, Menno van Luijn (Cleantech Regio) en Kees Pulles (KIWA) over de risico’s van waterstof. Na een inventarisatie met ons projectteam kozen we in de eerste fase van ons project voor het thema mobiliteit. Om te onderzoeken welke risico’s de energietransitie in de verkeers- en vervoerssector met zich meebrengt.”

Waterstof en accu's

Daarbij spitste het onderzoek zich vooral toe op de energiedragers waterstof en accu’s. Energie wordt eerst opgewekt, bijvoorbeeld met windturbines. De elektriciteit wordt getransporteerd en vervolgens opgeslagen in accu’s of omgezet in waterstof. Is er vraag naar energie, bijvoorbeeld als een auto moet rijden, dan worden deze energiedragers ingezet. In het onderzoek keken de studenten naar opslag en de eindtoepassing: als accu in een elektrisch voertuig of de toepassing van waterstof in een voertuig. Het eerste deel van de supply chain (het opwekken en de distributie) werd niet meegenomen in hun onderzoek.

Hacks of kortsluiting

De distributie kan bijvoorbeeld plaatsvinden bij een tankstation, waar de eindgebruiker waterstof tankt. Of zijn elektrische auto met een laadpaal verbindt. En juist daar wordt al een voorbeeld zichtbaar van de plek waar fysieke en digitale risico’s rond de energietransitie elkaar kunnen raken, vertelt Arnel: “Tijdens ons onderzoek ontdekten we dat laadpalen overal nog vergunningsvrij geplaatst mogen worden. Ook bij een waterstoftankstation. Wat gebeurt er als de laadpaal gehackt wordt? Of defect raakt? Los van het misbruik kan er kortsluiting optreden. Zo ontstaan er verschillende risicovolle situaties. ”

Samenhang in risico's

Het is typerend voor de manier waarop ontwikkelingen rond technologie vaak onmogelijk in de pas kunnen lopen met vragen rond veiligheid, legt Bruno Verweijen uit. Als docent-onderzoeker, verbonden aan de opleiding Integrale Veiligheidskunde en Security Management en het lectoraat Maatschappelijke Veiligheid, begeleidde hij Arnel en zijn projectgroep. “Oplossingen als waterstof en accu’s zijn hard nodig om de energietransitie vorm te geven. Daarbij zie je vaak dat er aandacht is voor economische vraagstukken: loont het bijvoorbeeld om te kiezen voor bepaalde energiedragers of opslaglocaties? Vragen over de samenhang tussen fysieke en digitale veiligheid moeten daar nog meer bij betrokken worden. Dat laat Arnel met zijn projectgroep in dit onderzoek ook goed zien. Het vraagt soms om een pas op de plaats te maken. Na te denken, te begrijpen en eventueel overgaan tot het opstellen van protocollen, wetgeving en samenhang in risico’s.”

Op zoek naar specialisten

“Voor dit onderwerp moesten we onze antwoorden bij elkaar schrapen,” vult Arnel aan. “In aanvulling op de informatie die we vonden in rapporten van het Nederlands Instituut Publieke Veiligheid en het lectoraat Maatschappelijke Veiligheid. We gingen dus op zoek naar specialisten die ons meer konden vertellen over de fysieke en digitale risico’s rond mobiliteit. En de manier waarop die risico’s elkaar kunnen beïnvloeden. Je ziet dat veel partijen zich er mee bezig houden, zoals bijvoorbeeld veiligheidsregio’s en andere overheden. We spraken met iemand van de Rijksdienst Duurzame Mobiliteit en Ondernemend Nederland. Maar ook met de Brandweer. Ook volgden we een webinar. Zelf vond ik het hele ict-aspect rond duurzame mobiliteit heel leerzaam. Daarover hoorden we meer van Saxion-onderzoeker Henk van Ee.”

Ontwrichting

In het onderzoek maakten de studenten onderscheid tussen drie scenarioniveaus. Van relatief gewone, evidente risico’s, zoals een autobrand door een oververhitte accu tot ernstigere scenario’s. Daarbij leidt een samenloop van omstandigheden tot meer ontwrichtende effecten. Bijvoorbeeld de ontwrichting van een distributiecentrum dat gebruik maakt van elektrische voertuigen. Ook kan er zelfs sprake zijn van (gedeeltelijke) ontwrichting van de samenleving. Denk aan een netwerk dat uit balans raakt. Of een grote stroomstoring die door hackers veroorzaakt wordt. Deze grotere scenario’s staan nog lang niet op het collectieve netvlies. Daar leverden de studenten met hun eerste verkenning een bijdrage aan. Dat dit geen vreemde gedachten zijn, wijst de recente praktijk in Duitsland uit.

Laadpalen in parkeergarages

“De studenten hebben een goede verkenning gedaan,” aldus Bruno. Want zo is het ook mogelijk een laadpaal te hacken, bleek uit een casus in Rusland, legt hij uit: “In theorie zou je de laadsessie kunnen stoppen of de ontgrendeling van de laadstekker onmogelijk maken. Bij het hacken van een netwerk van laadpalen, is de impact en economische schade in zo’n geval natuurlijk nog groter.” Los van moedwillige digitale acties, zijn er ook fysieke risico’s bij het gebruik van laadpalen in parkeergarages. Bijvoorbeeld door defecten. “Mechanische beschadiging, productiefouten of een instabiele accu kunnen voor oververhitting zorgen. En als het gaat om waterstof, dan zijn er risico’s op explosie bij een te hoge druk in de gastank. Of op brand door lekkage en de lage ontstekingsenergie die waterstof heeft.”

Energietransitie en veiligheid

Met hun onderzoek deden de studenten zodoende een nuttige praktijkverkenning. Het is een belangrijk begin, zegt Bruno. “Binnen het Saxion-onderwijs zetten we de komende tijd steeds meer stappen om vraagstukken rond de energietransitie te verbinden met veiligheid. In februari startte een nieuwe studentengroep voor het lectoraat Duurzame Energievoorziening. Groepsleden Tim en Matthijs uit dit eerste project zijn hier ook weer bij betrokken.”

Uitdagende opdracht

Arnel vond het een uitdagende opdracht, besluit hij. “Niet alleen vanwege alle technologische aspecten, waar we onze weg in moesten vinden. Ook als het ging om de afbakening van zo’n groot en ingewikkeld onderwerp. En hoe je met een groep van zeven studenten, binnen de beschikbare tijd, het overzicht bewaart en de motivatie vasthoudt om naar een goed resultaat toe te werken. Ik had daar zelf soms stress van en heb dat binnen de groep bespreekbaar gemaakt. Dat was voor mij een persoonlijke overwinning. Ik was opgelucht dat we er goed over konden praten. Het hielp in het proces. We hebben de klus met z’n allen geklaard.”

Bruno: “Arnel is een hele gemotiveerde, goede, maar ook een bescheiden student. Samen met zijn groep kreeg hij van ons een negen als eindcijfer. We zijn blij met de resultaten van het project. Maar het werd uiteindelijk nog mooier: de andere groepsleden besloten unaniem dat Arnel een tien verdiende. Voor zijn inzet en voor de manier waarop hij zich persoonlijk ontwikkeld heeft. Naast de inhoudelijke opbrengst van het project, vind ik dat minstens zo belangrijk als resultaat.”

Foto projectgroep, van links naar rechts: Bruno Verweijen (begeleider), Matthijs Jonkman, Roderick Roelfsema, Michel van der Sluis, Luc van Oostrum, Arnel Hagemeijer, Tim van der Berg, Bram Sleurink, Kees Pulles (KIWA), Menno van Lujin (Cleantech Regio), Richard van Leeuwen (Lector Duurzame Energievoorziening). Ook Remco Spithoven (lector Maatschappelijke Veiligheid) was als opdrachtgever bij het project betrokken.