Die Datenübertragungstechnologie Blockchain könnte die Energiewende entscheidend vorantreiben. Welches Potenzial steckt in der Blockchain-Technologie? | ©monsitj
Technik

Energiewende

Neue Energiekonten mit Blockchain

Lesezeit ca.: 4 Minuten

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.