„Das Problem des Energieverbrauchs ist lösbar“: BTC-ECHO im Gespräch mit der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V.

„Das Problem des Energieverbrauchs ist lösbar“: BTC-ECHO im Gespräch mit der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V.

Die Energiewirtschaft wird häufig als Branche genannt, die von der Blockchain-Technologie immens profitieren könnte. Gleichzeitig wächst Kritik an äußerst energieintensiven Mining-Verfahren, wie sie beispielsweise bei Bitcoin zum Einsatz kommen. BTC-ECHO-Autor Phillip Horch hat sich mit der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. (FfE) unter anderem darüber unterhalten, wie Blockchain und Energiesektor miteinander vereinbar sind – und welche Herausforderungen der noch jungen Technologie bevorstehen.

Bitcoin-Mining steht immer wieder in der Kritik, viel Energie zu verbrauchen und eine hohe Umweltbelastung darzustellen. Die darunterliegende Blockchain-Technologie hingegen bietet Vorteile, die in Hinsicht auf den Energiesektor von Vorteil sein können. Welchen Beitrag kann Ihrer Meinung nach die Forschung leisten, um den Energiesektor und die Blockchain näher zusammenzubringen?

Die Blockchain-Technologie als Infrastruktur- und Plattform-Technologie kann die Basis für eine Vielzahl von Anwendungen darstellen. Das erste und prominenteste Beispiel hierzu ist Bitcoin. In unserem Projekt beschäftigen wir uns allerdings nur am Rande mit dem Thema Bitcoin, da dessen Anwendungen in der Energiewirtschaft äußerst gering ist. Das Problem des massiven Energiebedarfs der Bitcoin-Blockchain stellt sicherlich hinsichtlich der ökologischen Konsequenzen eine besondere Herausforderung dar. Dank alternativer Konsens-Mechanismen ist das Problem des hohen Energieverbrauchs je nach Blockchain-Ausgestaltung und Anwendungsfall allerdings lösbar.
Im Kontext der Energiewirtschaft und speziell in unserem Projekt legen wir den Fokus auf die Chancen der Technologie, neue Entwicklungen und die Optimierungspotenziale in einer digitalisierten Energieversorgung. Dazu soll unser vor Kurzem veröffentlichte Technologiebericht die Grundlage darstellen.

Welche Herausforderungen sehen Sie als wegweisende Entwicklung der Blockchain-Technologie für die Zukunft?

Die Blockchain-Technologie ist heute bereits in der Lage, Datenintegrität, Manipulationssicherheit, Zuverlässigkeit, hohe Verfügbarkeit, Transparenz und Pseudonymität bei digitalen Prozessen zu gewährleisten. Bei Anwendungsfällen in der Energiewirtschaft sind zudem insbesondere Anforderungen an die Transaktionsgeschwindigkeiten und -kosten sowie Datenschutz von hoher Relevanz. Perspektivisch ist zu erwarten, dass durch neue Entwicklungen die Nutzerfreundlichkeit verbessert , Interoperabilität geschaffen und der Energieverbrauch von öffentlichen Blockchains durch alternative Konsensmechanismen drastisch reduziert wird. Auch wenn die Konzepte grundsätzlich in andere Protokolle übertragen werden könnten, mangelt es noch an Standardisierung. Die Betrachtung von aktuellen Weiterentwicklungen zeigt, dass die Technologie einem enormen Innovationsschub unterliegt, dabei aber mitunter zersplittert ist und viele verschiedene Blockchain-Protokolle existieren. Der Fokus vieler Entwicklungen liegt dabei auf unterschiedlichen Zielen. Diese sind mitunter vielschichtig und zielen vor allem auf die großen Limitationen hinsichtlich Skalierbarkeit, Interoperabilität und Anonymität ab.

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Stichwort Standardisierung: Halten Sie hier eine Regulierung auf nationaler Ebene für sinnvoll?

Standardisierung ist für die breite Anwendung förderlich. Dass das Thema auf nationaler Ebene auch in die Standardisierungsgremien getragen wird, ist hierzu sicher hilfreich. Der Bundesverband Blockchain zeigt dies bereits erfolgreich. Allerdings wird sich in Zukunft auch hinsichtlich der Technologie eine Standardisierung einstellen müssen. Insbesondere im Bereich der Energiewirtschaft ist es notwendig, auf nachprüfbare und einheitliche Standards zurückzugreifen. Wie gesagt handelt es sich nach unserem Verständnis bei der Blockchain um eine Plattform-Technologie, die davon profitiert eine Vielzahl an Teilnehmer und Nutzer effizient zu verknüpfen und einen einfachen Zugang bietet.

Welches halten Sie für die wichtigsten Use Cases außerhalb von Kryptowährungen?

Rahmen des Forschungsprojekts wurden über 90 branchenspezifische Anwendungsfälle der Technologie identifiziert. Als aussichtsreich haben sich insbesondere Anwendungen beim Energie-Labeling (Herkunftsnachweise), dem Asset Management, dem Lieferantenwechsel sowie im Kontext der System- und Netzdienstleistungen herausgestellt.
Viele aktuelle Umsetzungsprojekte im Kontext der Energiewirtschaft beschäftigen sich mit dem Thema Peer-to-Peer-Energiehandel. Dies stellt auf den ersten Blick einen sehr naheliegenden aber auch visionären Use Case dar, der allerdings im aktuellen rechtlich-regulatorischen Rahmen nur mit „Stützrädern“ umsetzbar ist. Die Vision vieler zielt hier darauf ab, das klassische Energieversorgungsunternehmen zu substituieren. Dessen Aufgaben sind jedoch vielschichtig und ohne die Wahrung z. B. der Bilanzkreistreue und weiterer rechtlicher Verpflichtungen, die im P2P-Handel auf Prosumenten zukommen, wird eine Blockchain-Lösung das EVU nicht ersetzen können, sondern ist auf dessen Dienstleistungen angewiesen. Im Projekt konnten zudem Synergien verschiedener Anwendungsfälle identifiziert werden, die es ermöglichen, mehrere Anwendungen über eine gemeinsame Blockchain-Infrastruktur abzuwickeln, was wiederum dem Charakter der Blockchain als Plattform-Technologie gerecht wird. Der Anwendungsfall des Energie-Labelings wurde an der FfE im Rahmen eines Proof of Concepts anhand einer Ethereum-basierten Stromkennzeichnung demonstriert und getestet. Im Zusammenhang unserer Forschungen wurden vor allem auch Optimierungspotenziale an der bestehenden Systematik in Bezug auf die Zertifizierung und Ausweisung von Ökostrom identifiziert. Die Blockchain-Technologie verspricht hier Mehrwert leisten zu können, besonders vor dem Hintergrund einer zunehmenden Integration volatiler erneuerbarer Energiemengen. Für eine Implementierung sind unterschiedliche Konzepte denkbar.

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Halten Sie also beispielsweise Cross-Chain-Lösungen für sinnvoll? Oder benötigt man hier ein komplett neues Konzept?

Cross-Chain-Lösungen können eine sinnvolle Lösung für spezifische Anwendungen sein. Letztlich ist es notwendig, sich die Prozesse und Anforderungen eines Use Case sehr spezifisch zu betrachten und je nach Ausgestaltung die passende technische Lösung zu wählen. Mit Hilfe einer Standardisierung würden solche Lösungen deutlich einfacher umsetzbar bzw. ggf. nicht unbedingt nötig sein.

Gibt es weitere Forschungsbestrebungen der FfE?

Auf Basis der Kenntnisse aus unserem aktuellen Forschungsprojekt planen wir in ein Umsetzungsprojekt zu gehen, das wir gerade mit unseren Partnern vorbereiten. Wir wollen einerseits zeigen, dass die Technologie in manchen Anwendungsfällen einen echten Mehrwert liefern kann, deren Synergien auf einer Blockchain-Plattform die Stärke der Technologie ausspielen kann, und andererseits praktische Limitierungen feststellen. Das kann dann auch beispielsweise die Integration in bestehende IT-Systeme (z. B. SAP) umfassen oder eben auch die iMSys-Infrastruktur. Hier sehen wir eine große Herausforderung, da die (aus gutem Grunde) auf Sicherheit ausgelegte Infrastruktur für innovative Technologien nur wenig Spielraum lässt. Das umfasst technische Restriktionen wie die Datenintegration aus der Smart Metering PKI in eine Blockchain, praktische Restriktionen wie die Abrechnungsrelevanz und die zeitliche Auflösung von erfassten Messwerten und rechtliche Restriktionen zum Beispiel bzgl. des Datenschutzes. Uns als Wissenschaftler interessiert zudem natürlich auch, welche Systemrückwirkungen sich aus diesen Lösungen ergeben und welcher Mehrwert für die Energiewirtschaft entsteht.

BTC-ECHO

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