Ein aktueller Bericht des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie setzt sich mit den künftigen Herausforderungen dezentraler Energieversorgung auseinander und stellt dahingehend Lösungsansätze für den Stromhandel auf lokalen Energiemärkten vor. In „Energierevolution getrieben durch Blockchain“ werden Konzepte neuer Versorgungsnetzwerke auf DLT-Basis erörtert und vier Verbundprojekte beleuchtet, die innovative Versorgungsmodelle entwickeln.

Dezentralisierte Stromerzeugung

Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien ist in Deutschland wesentlich durch das im Jahr 2000 eingetretene Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) vorangetrieben worden. Die durch das EEG beschlossene Einspeisevergütung läuft jedoch im kommenden Jahr für die ersten Anlagen aus. Um zu vermeiden, dass diese Anlagen wegen ausbleibender Fördermittel eingestellt werden, müssen innovative Ansätze zur Stromvermarktung angestoßen und neue Vertriebswege hergestellt werden.

Die Versorgung aus erneuerbaren Energien führt dem Bericht zufolge zu einer zunehmenden Dezentralisierung der Stromerzeugung. Das wiederum erfordere neue Strukturen zur Koordinierung im Energiesektor. Bereits heute stelle die Einspeisung erneuerbarer Energien für Netzbetreiber eine Herausforderung dar. Da der Anteil an erneuerbaren Energien durch die erklärten Klimaziele der Bundesregierung zudem potenziell steigt, wird diese Herausforderung immer komplexer.

Lokale Versorgungsnetzwerke

Um erneuerbare Energiequellen in die Energieversorgung einzubinden, müssen erforderliche Investitionen in die Netzinfrastruktur getätigt werden. Zudem müssen wirtschaftliche „Anreize für die Investitionen in Netz-, Erzeugungs- und Speicherinfrastruktur für Netz- und Anlagenbetreiber“ geschaffen werden. Dafür bedarf es sogenannter Smart Services, also intelligenter Dienstleistungen, die Zugänge zum Energiemarkt erschließen. Gleichzeitig sollen diese Smart Services die wachsende Komplexität des Energiemanagements bewältigen.

Einen entscheidenden Beitrag zur Umgestaltung der Infrastruktur können demnach lokale Versorgungsnetzwerke leisten, in denen sich Strom ohne zwischengeschaltete Verteiler direkt zwischen Produzent und Konsument bewegen und handeln lässt. Um diese Versorgungsnetzwerke herzustellen, müssen die Akteure jedoch zunächst miteinander verbunden werden. Dafür bedarf es einer digitalen Infrastruktur, die den Austausch von Energie zwischen Lieferant und Abnehmer transparent und automatisiert abwickelt.

Blockchain-Einsatz in Versorgungsnetzwerken

Dem Bericht nach könnte die Blockchain-Technologie diese Funktionen gewährleisten. Mit einem Blockchain-Netzwerk lässt sich ein transparentes und manipulationssicheres Abwicklungs- und Handelssystem verwalten. Zudem entfielen zentrale Vermittler, da Erzeuger und Verbraucher in einer Peer-to-Peer-Infrastruktur direkt aneinander geschlossen sind. Jeglicher Austausch zwischen den Akteuren ist somit für die Teilnehmer nachvollziehbar und durch blockchainbasierte Verifikationsprozesse automatisiert.

Im Vergleich zu herkömmlichen Datenbanken gewährleistet die Blockchain außerdem ein hohes Maß an Schutz und Sicherheit. Die Resistenz von Blockchain-Netzwerken gegenüber Angriffen ist im Hinblick auf das Versorgungsnetzwerk als potenziell „kritische Infrastruktur“ besonders wichtig. In der Praxis sollten sich jedoch geeignete DLT-Lösungen finden lassen, die eine hohe Skalierbarkeit garantieren und andere Konsensmechanismen als einen Proof of Work verwenden.

Projekte weisen die Stoßrichtung

Der Bericht stellt vier Projekte vor, die blockchainbasierte Lösungen für eine dezentrale Stromversorgung entwickeln und entscheidend zur Transformation des Energiesystems beitragen. Die Verbundprojekte BloGPV, ETIBLOGG, pebbles und SMECS entwickeln derzeit unterschiedliche Smart Services, die „intelligente Lösungen für das Management, den Handel und die Speicherung von Strom“ hervorbringen.

Um die Erzeugung und den Verbrauch von Strom in einem lokalen Versorgungsnetzwerk zu ermöglichen, entwickelt das Projekt pebbles Lösungen für Peer-to-Peer-Transaktionen. In dem System handeln Anbieter und Verbraucher den Strom direkt auf regionalen Energiemärkten und sollen dadurch Kosten für die Nutzung von Netzwerken einsparen können. Das Projekt ETIBLOGG verfolgt einen ähnlichen Ansatz, setzt aber das Augenmerk auf einen automatisierten Echtzeithandel, der die Stromerzeugung dem Angebot und der Nachfrage anpasst. SMECS entwickelt hingegen ein digitales System, das das Ressourcenmanagement in lokalen Energiegemeinschaften vereinfachen soll und dafür die Lieferwege der Stromerzeugung aufzeichnet. Das Projekt BloGPV bündelt lokale Stromspeicher in einem virtuellen Energiesilo, mit dem sich vorhandene Stromvorräte auf die Netzwerkteilnehmer verteilen lassen.

Mit Blockchain in eine saubere Zukunft

Als Bausteine eines übergreifenden Ökosystems tragen die Projekte entscheidend zur Herstellung lokaler Versorgungsnetzwerke bei. Entsprechende Netzwerke bergen für Verbraucher und Erzeuger eine Vielzahl von Vorteilen und sind für eine gelingende Energiewende unerlässlich. Auf politischer Ebene ist jedoch mit dem Widerstand der Energiekonzerne zu rechnen, die ihre Monopole auf Netzwerke nicht bedingungslos aus den Händen geben werden.

Zudem mangelt es noch an Regularien, die einen rechtssicheren Rahmen für eine Neustrukturierung der Energiewirtschaft auf Blockchain-Basis schaffen. Innovative Konzepte stoßen die Tür für eine dezentrale Energieversorgung jedoch allmählich auf und vermitteln einen Ausblick auf zukünftige Versorgungsnetzwerke.