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StartseiteForschung aktuellÜberblick geht verloren15.11.2012

Überblick geht verloren

Software-Altlasten sorgen bei Steuerungsprogrammen für Überraschungen

Informationstechnik. - Ein kompletter Stromausfall für weite Teile des Münchener Stadtgebiets hat heute Morgen ab 07:01 Uhr für Chaos in der bayerischen Landeshauptstadt gesorgt. Eine defekte Leitung wurde als Ursache identifiziert, doch Energie- und Softwareexperten warnen, wir müssten uns sogar auf mehr solche Stromausfälle einstellen. Denn ein technischer Defekt könne zu Chaos in den Informationssystemen führen.

Von Peter Welchering

Stromausfall München: U-Bahnen bleiben stehen (dpa / Peter Kneffel)
Stromausfall München: U-Bahnen bleiben stehen (dpa / Peter Kneffel)

Defekte Stromleitungen und der Ausfall von Modulen in den Umspannwerken gehören eigentlich zum Alltag der Energieversorger. Doch zunehmend führen sie zu Stromausfällen. Verhindert werden sollen solche Ausfälle durch die Steuerungscomputer der Energieversorger. Fällt die Frequenz in einem Netzbereich bedrohlich ab oder steigt sie zu stark plötzlich an, werden Leitungen abgeschaltet und umgeschaltet. Doch das funktioniert zunehmend schlechter, weil die Steuerungscomputer für das Stromnetz immer öfter mit den Betriebssituationen nicht mehr zu recht kommen. Der österreichische Informatik-Professor Heinrich Mayr hat die Ursache dafür schon auf vielen Konferenzen deutlich benannt und von den Energieversorgern für seine klare Analyse auch Kritik bekommen.

"Ich glaube, hier liegt das Problem, dass solche Situationen nicht vorhergesehen wurden und daher, das ist ja bekannt, eigentlich der Fehler bereits in der Anforderungsanalyse lag, also im Requirements Engineering, dass hier nicht ganz genau alle möglichen Situationen ermittelt und durchgespielt worden sind."

Die Softwaresysteme auf Steuerungscomputern der Energieversorger reagieren immer öfter falsch auf eine Störungssituation. Es handelt sich um Software, die fehleranfällig geworden ist, Computerprogramme, die die Menschen einfach nicht mehr überblicken. Das ist eine gefährliche Situation, warnt der Begründer der Software-Altlasten-Sanierung Harry Sneed.

"Die Entwicklung läuft uns Menschen davon. Wir müssen stoppen. Die Menschen, die die Automatisierungsvorgänge beherrschten, sterben aus oder gehen weg. Und die neue Generation von Menschen verlassen sich voll auf diese Automatisierungsprozesse, ohne sie zu beherrschen, ohne zu wissen, was wirklich geschieht. Und da sehe ich eine Gefahr für unsere Industrie, und das ist einer der Hauptgründe für die Sanierung: Man kann die Systeme gar nicht mehr neu schreiben."

Die Programmierer, die vor 20 oder 30 Jahren einzelne kleine Softwaresysteme entwickelt haben, wussten, wie ihr System funktioniert. Sie haben die Funktionszusammenhänge im Kopf gehabt und eben nicht immer so umfassend dokumentiert, wie wir das heutzutage benötigen. Die Konsequenz beschreibt Harry Sneed so.

"Die neuen Mitarbeiter sehen ihr System nur durch die Bildschirmmasken und durch die Listen. Die wissen gar nicht mehr, was in den Computern geschieht. Innerhalb von den letzten drei Wochen habe ich ähnliche Äußerungen fünfmal gehört, dass das Know-how nicht mehr da ist. Und das Wissen über die Funktionalität steckt nur in dem alten Code."

Und wie der im Zusammenspiel mit anderen Computerprogrammen reagiert, das kann kein Mensch mehr vorhersagen. Denn immer mehr Softwaremodule sind an die alten Systeme regelrecht "angeflanscht" worden. Das führt in einigen ungewöhnlichen Situationen zu Softwarereaktionen, die die Programmierer nicht vorhergesehen haben. Deshalb müssen klar definierte Schnittstellen entwickelt werden, die auf die alten, bereits eingesetzten Steuerungssysteme genau passen und kritische Situationen abfangen können. Dazu aber müssen diese Altsysteme noch einmal genau unter die Lupe genommen werden.

"Irgendjemand muss entweder mit Hilfe von Werkzeugen oder ohne Werkzeuge in diese Programme einsteigen und rauscoren: Was geschieht dort eigentlich in dem Programm? Was ist das Regelwerk?"

Um die Programmstruktur aufdecken zu können, muss die Software-Altlast in eine moderne Computer-Hochsprache übersetzt werden. Die Stromkonzerne arbeiten bei der Steuerungssoftware für ihre Netzüberwachungscomputer bereits seit fast zehn Jahren mit Hochdruck daran. Neue Softwaremodule müssen über die programmierten Schnittstellen an die eingesetzte Software angeschlossen werden. Und dann muss aufwändig getestet und simuliert. Denn nur, wenn alle möglichen Betriebszustände durchgespielt worden sind, können die Entwickler einigermaßen davon ausgehen, dass ihre Steuerungssoftware auch in extremen Situationen so reagiert, wie sie es soll.

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