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 zwei Drittel der globalen Treibhausgas-Emissionen verantwortlich ist, ist essentiell, um die vereinbarten Ziele zu erreichen. Im Jahr 2014 wurden rund 80 Prozent der weltweit genutzten Primärenergie aus fossilen Energieträgern (Öl, Kohle, Gas) gewonnen.

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Kapitalwende im Energiesektor

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 anlegen. Durch das Sinken der Stückkosten für PV-Module, Windkraftanlagen und Batterien wird sich diese Entwicklung weiter fortsetzen.

Das größte IT-Projekt aller Zeiten

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 und 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?

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 ein digitales 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.

Mit der Blockchain das Stromnetz stabilisieren

Neben Abrechnungssystemen kann Blockchain auch für die Stabilisierung des Stromnetzes eingesetzt werden. In den letzten Jahren sind aufgrund der fluktuierenden Einspeisung aus Photovoltaik und Windenergie zunehmend netzkritische Situationen im Übertragungs- und Verteilnetz aufgetreten. Netzkritische Situationen entstehen dabei durch Prognoseabweichungen von Erzeugung und Verbrauch und erfordern einen Eingriff des Netzbetreibers. Dies findet meist durch den Abruf von Regelleistung statt, bei dem flexible Kraftwerke (z.B. Wasserkraftwerke) Leistung bereitstellen und die Produktion erhöhen bzw. reduzieren. Die Abrechnung für die Leistungserhöhung bzw. Reduktion könnte zukünftig in Echtzeit über eine Blockchain erfolgen und würde eine Clearing Stelle überflüssig machen.

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Demokratisierung: Blockchain stärkt Prosumer

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 kWh höher als die aktuelle Einspeisevergütung jedoch tiefer als der Bezugspreis aus dem öffentlichen Netz des Energieversorgers.

Noch keine Blockchain mit ausreichend Kapazität

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 real-time verarbeiten kann. Außerdem wird in der Energiewirtschaft der Zukunft mit großer Wahrscheinlichkeit keine öffentliche Blockchain mit einem Proof-of-Work Validierungsverfahren zum Einsatz kommen, da dieses 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.

Versorgungssicherheit und rechtlicher Graubereich

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 ist. Im Gegensatz zur Finanzindustrie muss im Energiebereich immer die dahinterstehende Physik beachtet werden. 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.

Fazit: Die Blockchain alleine bringt noch keine Revolution

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.

+++ Leitet die Blockchain das Ende der Energieversorger ein? +++


Der Autor:

Berni Mayer ist seit 2013 im Bereich Energy Trading und Power Plant Operations in Innsbruck beschäftigt. Er schloss im Sommer 2017 sein Master-Studium der Europäische Energiewirtschaft ab und verfasste seine Abschlussarbeit zum Thema “Blockchain, Internet of Things & Co. – Wie digitale Technologien unser zukünftiges Energiesystem revolutionieren können.” Weiterhin veranstaltet er Seminare zu Trading und Investment-Strategien bei Bitcoin und Altcoins.