Blockchain-Revolution im Energiesektor?

Quelle: Modern electric grid lines and renewable energy concept with photovoltaic panels and wind turbines via Shutterstock

Blockchain-Revolution im Energiesektor?

Bitcoin, Ethereum, ICOs. Das Thema Blockchain und die momentan populärste Anwendung – die Kryptowährungen – erfahren ein immer größer werdendes mediales Interesse. Doch neben der Verwendung als digitales Zahlungsmittel oder Crowdfunding-Instrument für Start-ups, bietet die Blockchain-Technologie auch spannende Möglichkeiten in anderen Branchen, z. B. der Energiewirtschaft.
Globale Veränderungen in der Energiebranche

Globale Veränderungen in der Energiebranche

Das Pariser Abkommen zum Klimawandel, das im November 2016 in Kraft getreten ist, ist im Kern ein Abkommen für den Umbau des globalen Energiesystems. Ein transformativer Wandel des Energiesektors, der für rund 2/3 der globalen Treibhausgas-Emissionen verantwortlich ist, ist essentiell, um die vereinbarten Ziele zu erreichen. Im Jahr 2014 wurden rund 80 % der weltweit genutzten Primärenergie aus fossilen Energieträgern (Öl, Kohle, Gas) gewonnen.

Neben der nun angestoßenen globalen Energiewende findet gleichzeitig auch eine Kapitalwende statt, das heißt die Kapitalflüsse bewegen sich weg von fossilen hin zu regenerative Energien. Das Interessante daran ist, dass dabei ein Distributions- und Demokratisierungsprozess stattfindet und nicht nur mehr Großinvestoren (z. B. Investmentbanken) in zentrale, fossile Erzeugungsformen investieren, sondern zunehmend auch Privatpersonen ihr Geld in dezentrale, saubere Mikrokraftwerke wie Photovoltaik-Anlagen investieren. Durch das Sinken der Stückkosten für PV-Module, Windkraftanlagen und Batterien wird sich diese Entwicklung weiter fortsetzen.

Herausforderungen für das bestehende System in Deutschland und Österreich

Die Energiewirtschaft in Deutschland und Österreich durchläuft im Moment so etwas wie eine doppelte Transformation: Neben der Energiewende verändert die Digitalisierung bestehende Geschäftsbereiche und die Grundlagen unserer bisherigen Wertschöpfung – die Energiewende ist das größte IT-Projekt aller Zeiten und wird nur in Kombination mit der Digitalisierung erfolgreich sein.

Länderübergreifend müssen mehr als 1,5 Millionen regenerative, meist dezentrale Erzeugungsanlagen in das bestehende System integriert und gesteuert werden. Um dabei die fluktuierende Einspeisung von Photovoltaik- und Windkraftanlagen mit der Energienachfrage in Einklang zu bringen, ist der Einsatz von digitalen Technologien notwendig. Zudem muss weiterhin eine hochmoderne Infrastruktur geschaffen werden, die zukünftig eine Echtzeit-Energiewirtschaft ermöglicht. Hier kommt die Blockchain-Technologie ins Spiel.

Blockchain als Game-Changer in der Energiewirtschaft?


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In Zukunft müssen Millionen von Produzenten und Verbrauchern in Echtzeit kommunizieren und werden dabei neben Informationen auch (digitale) Werte austauschen. All dies muss automatisiert ablaufen, da es aus zeitlichen und finanziellen Gründen für Menschen nicht möglich ist, solche Transaktionen manuell auszuführen. Hier werden Smart Contracts eine große Rolle spielen, die einfache Wenn-Dann-Funktionen ausführen.

Ein Beispiel: Der Energieversorger der Zukunft kann seine Energielieferungen und die finanzielle Abrechnung mit dem Kunden über die Blockchain organisieren. Jede Kilowattstunde (kWh), die der Kunde vom Versorger bezieht, wird über eine digitale Wallet in Echtzeit bezahlt – manipulationssicher, transparent und zu minimalen Transaktionskosten. Sollte der Kunde seinen Zahlungsverpflichtungen nicht nachkommen, so kann der Energieversorger – bei entsprechenden vertraglichen Vereinbarungen – die Energielieferung automatisiert stoppen.

Die Blockchain-Technologie wird heute schon beim Laden von Elektroautos eingesetzt. Das Unternehmen innogy kooperiert mit dem sächsischen Start-up slock.it, um Ladevorgänge von Elektroautos rund um die Welt zu vereinfachen. Das Projekt namens Share&Charge hat dabei das Ziel eine Authentifizierungs-, Lade- und Zahlungsinfrastruktur zu entwickeln. Dabei wird die exakte Energiemenge, die für den Ladevorgang benötigt wurde, manipulationssicher in der Blockchain gespeichert und zu nahezu null Transaktionskosten abgerechnet. Das Interessante dabei ist, dass es in Zukunft viele weitere Anwendungsbereiche geben kann, z. B. das Aufladen von Drohnen auf privaten Charging-Points. Amazon plant bereits das Ausliefern von kleineren Waren durch Drohnen. Diese könnten auf ihrem Weg zu den jeweiligen Kunden auf solchen dezentralen Ladepunkten ihre Akkus laden, den Besitzer über eine Kryptowährung bezahlen und ihre Lieferung anschließend fortsetzen.

Die Blockchain wird vor allem zu einer Demokratisierung der Energiewelt führen, da sich durch diese Technologie völlig neue Geschäftsmodelle ergeben. So stärkt die Technologie vor allem dezentrale Akteure wie Haushaltskunden, die gleichzeitig Energie konsumieren und produzieren – sog. Prosumer. Zukünftig können diese ihren Energieüberschuss an ihre Nachbarn oder andere Netzwerk-Teilnehmer automatisiert verkaufen und dadurch ein Zusatzeinkommen erzielen. Im optimalen Fall wäre der Verkaufspreis für jede Kilowattstunde höher als die aktuelle Einspeisevergütung, jedoch niedriger als der Bezugspreis aus dem öffentlichen Netz des Energieversorgers.

Technische und regulatorische Herausforderungen

Bei all dem Hype um die Blockchain-Technologie müssen für eine Mainstream-Anwendung in der Energiewirtschaft noch viele Herausforderungen überwunden werden. Aus technischer Sicht gibt es derzeit schlichtweg keine Blockchain, die Millionen von Transaktionen in Echtzeit verarbeiten kann. Weiterhin wird in der Energiewirtschaft der Zukunft mit großer Wahrscheinlichkeit keine öffentliche Blockchain mit einem Proof-of-Work-Validierungsverfahren zum Einsatz kommen, da es viel zu energie- und kostenintensiv ist. Das Bitcoin-Netzwerk hat eine installierte Leistung von ca. 1000 MW, was in etwa der Leistung eines Atomkraftwerks entspricht. Eines der größten Bedenken seitens der Akteure der derzeitigen Energiewirtschaft stellt die Versorgungssicherheit dar, da ein verlässliches Energiesystem die Basis für den Wohlstand einer Volkswirtschaft darstellt. Im Gegensatz zur Finanzindustrie muss im Energiebereich immer die dahinterstehende Physik beachtet werden.


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Aus regulatorischer Sicht befindet man sich derzeit im Graubereich. Weder im deutschen Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) noch im österreichischen Elektrizitätswirtschafts- und Organisationsgesetz (ElWOG) werden Regularien für eine Blockchain-Anwendung im Energiebereich beschrieben. Beispielsweise würden Prosumer zu Energielieferanten werden und müssten am Vortag Erzeugungsprognosen an die Netzbetreiber schicken und untertägige Abweichungen finanziell ausgleichen.

Ausblick

Digitale Technologien wie Blockchain alleine werden unser aktuelles Energiesystem nicht revolutionieren, sondern agieren vielmehr als ermöglichende Instrumente. In Kombination mit fallenden Preisen für erneuerbare Erzeugungstechnologien, Batterien, höherer Rechenleistung und günstigem Speicherplatz wird das Energiesystem der Zukunft automatisierter, effizienter, sauberer und auch demokratisierter sein als heute. Uns stehen spannende Zeiten bevor.

Ausführlichere Informationen zu dem Thema Blockchain im Energiesektor findet ihr in der Masterarbeit von Berni Mayer, die ihr auf Amazon erwerben könnt. 

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