Image: Neue Energiekonten mit BlockchainFERCHAUFERCHAUWelches Potenzial steckt in der Blockchain-Technologie? | ©monsitj
TechnikEnergiewende

Neue Ener­gie­konten mit Block­chain

Lesezeit ca.: 4 Minuten
Josephine Bollinger-Kanne

Josephine Bollinger-Kanne

freie Journalistin

Als digitale Schnittstelle zwischen Netzbetrei­bern, Versorgern und Verbrauchern macht Blockchain in der Energiewirt­schaft von sich Reden. Doch um ganz vorne mitzumischen, sind noch einige Hürden zu nehmen.

13. Juli 2017

Die dezentrale Datenüber­tra­gungs­tech­no­logie Blockchain scheint wie geschaffen, um die kleintei­ligen Geschäfts­pro­zesse der Energiewende sicher und transparent abzubilden. In einer Studie der Deutschen Energie-Agentur (dena) und der European School of Management and Technology (ESMT) von 2016 gaben 81 Prozent der rund 70 befragten Energiema­nager an, Blockchain als „Game Changer“  zu sehen oder mit ihrer weiteren Verbreitung zu rechnen. Erste Modellpro­jekte laufen in Deutschland im Stromver­trieb. Vernetzte Stromtank­stellen und die Stabilisie­rung von Stromnetzen mit Haushalts­spei­chern sind praktische Einsatzbei­spiele.

Stromkonten für alle

An vorderster Front, was Blockchain im Energiesektor angeht, arbeitet die StromDAO. Mit ihrer Zweckgesell­schaft wollen Thorsten Zoerner und Stefan Thon die Strombeschaf­fung und den Vertrieb neu organisieren. DAO bedeutet Dezentrale Autonome Organisa­tion, die auf selbst ausführenden Verträgen, sogenannten Smart Contracts, basiert. Die StromDAO betreibt und entwickelt ein Open-Source-Blockchain-Netzwerk, auf dem jegliche Energietrans­ak­tionen abgebildet und komplett nachvoll­zogen werden können. Ziel ist es, die Grundlage für eine vollstän­dige Marktinte­gra­tion dezentraler Energieer­zeu­gung zu schaffen. So kann das StromDAO-Netzwerk genutzt werden, um zwischen Produzenten, Netzbetrei­bern, Versorgern und Endkunden einen unwiderruf­li­chen Konsens über die im Umlauf befindliche Strommenge herzustellen und somit den Weg jeder einzelnen Wattstunde im System lückenlos nachzuvoll­ziehen. 

Bereits heute werden auf dieser Netzwerk­basis Anwendungen umgesetzt, mit denen Endkunden ihren Stromver­brauch und die Erzeugung in Echtzeit überwachen und mit ihrem Versorger abrechnen. „Sie können den Stromfluss von der Wiege bis zur Bare verfolgen“, erläutert Stefan Thon. Perspekti­visch sollen Endkunden auch über ihr Energiever­sor­gungs­un­ter­nehmen das StromDAO-Netzwerk nutzen können. Ein Modellpro­jekt läuft seit letztem Herbst in Nordrhein-Westfalen, das der SEV Stadtwerke Energiever­bund, der Smart-Meter-Komplett­an­bieter Discovergy und StromDao gemeinsam umsetzen. 

Mobile Stromrevo­lu­tion

Ein weiterer Blockchain-Akteur im Energiesektor ist das Software­un­ter­nehmen slock.it. Ganz oben steht für slock.it die Sharing Economy. Jeder soll einen digitalen Schlüssel erhalten, um aus temporär freien Ladesäulen für Elektroautos Kapital zu schlagen. Zusammen mit Kollegen der RWE-Tochter Innogy arbeiteten die Software­ent­wickler Ende April 2017am Launch der App „Share&Charge“. Anfang Juni waren bereits 1135 Ladepunkte in Deutschland registriert. „Immer mehr Privatleute und Unternehmen melden ihre Ladesäule an, um sie teilbar zu machen. Das läuft auf einer öffentli­chen Ethereum-Blockchain . Die Smart Contracts hierzu programmiert das Entwicklungs­team von Share&Charge“, erläutert Dr. Carsten Stöcker von Innogy. Sie regeln die Authenti­fi­zie­rung und den Zugang zur Ladesäule. 

„Die Bezahlung erfolgt während des Ladeprozesses und dauert bis zu 15 Sekunden“, sagt Simon Jentzsch, Entwickler im Team von Share&Charge und Technikvor­stand bei slock.it. Die Abrechnung und zentrale Hilfsdienste erledige ein Backend-Computer. So blieben Rechnerleis­tung und Transakti­ons­rate im machbaren Rahmen. Dazu rechnet Stöcker zunächst mit nicht so vielen Transaktionen, da die Anzahl von Elektroautos im Verkehr noch überschaubar ist. Steigt ihre Zahl, und nehmen damit die Transaktionen zu, ist Abhilfe für den Konsenspro­zess gefragt.

Hürden für den Durchbruch

Gerade bei öffentli­chen Blockchains zeigt die Validierung der Datenblöcke Grenzen auf, weil dies Bytes und Strom verschlingt. Ethereum lässt deswegen lediglich 30 Transaktionen je Sekunde zu – im Vergleich zu 24 000 Transaktionen je Sekunde im Netzwerk von Visa Card. Als Ausweg aus diesem Skalierungs­pro­blem weist Jentzsch auf das „Sharding“ hin, in dem die Validierung in voneinander getrennten Bruchstü­cken vorgenommen wird. 

Auf solche Schranken stoßen private Betriebs­formen dagegen nicht. Da die Teilnehmer bekannt und die Zugriffs­rechte von den Blockchain-Betreibern festgelegt werden, ist der Aufwand für das Konsenspro­to­koll keine Hürde. Die Transakti­ons­rate ist deutlich höher. Kritiker sehen darin jedoch einen Verstoß gegen das dezentrale Blockchain-Anliegen ohne zentrale Kontrolle. 

Dr. Joachim Bertsch, Dr. Christian Tode und weitere Forscher am Forschungs­in­stitut ewi ER&S in Köln, weisen in ihrer aktuellen Studie auf rechtliche Hürden hin: Steuern und Abgaben wie die gesetzliche Ökostrom­um­lage erschweren den Handel mit Strom und Zertifikaten auf der Blockchain. Hinzu komme die Verantwor­tung für eine stabile Versorgung, für die Energiever­sorger und Netzbetreiber Sorge tragen. Um Blockchain im großen Maßstab einzusetzen, seien Anpassungen im Regelwerk nötig. 

Mögliche Kettenre­ak­tionen für die Energiewende

Ein weiteres zukunfts­wei­sendes Projekt starteten der Übertragungs­netz­be­treiber TenneT und sonnen e-Services, Tochter des Batterie­spe­zia­listen sonnen. Hier testen sie mit dezentralen Haushalt­spei­chern das Engpassma­nage­ment im Stromnetz. Dabei nutzen sie eine Blockchain-Lösung, die IBM auf der Open-Source-Plattform Hyper Ledger Fabric unter dem Dach der Linux Foundation entwickelt und auf die Erforder­nisse des Netzbetriebs angepasst hat. Bis Jahresende wollen rund 25 europäische Energieun­ter­nehmen, darunter E.on, Uniper, Vattenfall, RWE, Enel, Engie und Total, auf der Blockchain basierten Applikation Enerchain vom Softwarun­ter­nehmen Ponton beginnen, Strompro­dukte Peer to Peer ohne Börsenbe­tei­li­gung zu handeln. Sind die Ergebnisse hier und im TenneT-Pilotpro­jekt positiv, kann das in der Energiebranche eine Kettenre­ak­tion auslösen.