Themen 21. Juli 2020
Energiehandel mit der Blockchain: Stromkauf direkt beim Nachbarn

Die Blockchain elektrisiert die Energiewirtschaft: Sie mindert die Transaktionskosten von Handelsgeschäften drastisch. Damit wird es möglich, auch kleinste Strommengen zu vermarkten. So könnte die Blockchain zur Schlüsseltechnologie für Smart Grids und die Sektorenkoppelung werden.

Die Energiewende braucht Kommunikation. Zwischen den einzelnen Akteuren und Interessensgruppen – genauso aber auch in technischer Hinsicht: Um die zunehmende Dezentralität und Fluktuation der Stromerzeugung in den Griff zu bekommen, müssen die einzelnen Komponenten des Energiesystems sektorenübergreifend miteinander vernetzt werden. Das ist Voraussetzung für die nötige Interaktion zwischen Erzeugern und Verbrauchern, zwischen Anlagen, Plattformen und Systemen, zwischen Batteriespeichern und Wärmepumpen, Elektroautos und Blockheizkraftwerken. Doch wie kann man die unzähligen Transaktionen in einem solch engmaschig verknüpften, kleinteiligen Energiesystem effizient steuern, dokumentieren und abrechnen?

Blockchain – Potentiale für die Energieversorgung:

Direkte Transaktionen zwischen Stromerzeuger und -verbraucher könnten die Strompreise senken.
Die Blockchain ist über einen Verbund dezentraler, voneinander unabhängiger Computer organisiert. Das erhöht die Datensicherheit.
Im dezentralen Energiemarkt wird der Handel von kleinsten Energiemengen immer relevanter.

Blockchain legt Grundstein für direkte Transaktionen

Bei Handelsgeschäften jedweder Art ist in der Regel ein Mittler beteiligt, der Käufer und Verkäufer zusammenbringt, rechtliche Pflichten übernimmt und sich um die Abrechnung kümmert. In der Energiewirtschaft sind das meist die Versorger. Deren Leistung hat jedoch ihren Preis – sie verursachen hohe Transaktionskosten. Daher setzen viele Experten aus der Energiewirtschaft jetzt große Hoffnung auf eine Technologie, die lange Zeit lediglich als Spielwiese für Nerds galt: die Blockchain. Ursprünglich als technische Basis für die digitale Währung Bitcoin entwickelt, macht es die Blockchain möglich, Geschäfte zu tätigen, ohne dass eine dritte Partei involviert werden muss.

Sinkende Strompreise für Verbraucher?

Wie funktioniert das? Die Blockchain speichert die bei einer Transaktion anfallenden Daten gleich mehrfach. Das geschieht auf dezentralen, voneinander unabhängigen Computern, deren Rechenleistung Teilnehmer der Blockchain – Privatpersonen genauso wie Initiativen oder Unternehmen – zur Verfügung stellen. Dieses Hardware-Gerüst kann hunderte oder gar tausende Computer umfassen. Wird ein neuer Datensatz generiert, werden sämtliche Rechner der Blockchain aktualisiert, so dass jeder von ihnen zu jeder Zeit sämtliche Transaktionsdaten vorhält. Wer diese manipulieren möchte, müsste sich also in zahlreiche Computer hacken. Damit ist die Technologie äußerst sicher. Zudem könnte die Blockchain Handelsgeschäfte deutlich billiger machen, da die Mittler wegfallen. Könnte – denn zunächst einmal gilt es, den heute noch sehr hohen Rechenaufwand für die Validierung der Daten zu reduzieren. Denn schließlich ist es nicht sehr effizient, wenn jeder einzelne Rechner jede einzelne Transaktion prüft. Experten arbeiten aber momentan an Verfahren, die das um ein Vielfaches schneller und günstiger erledigen sollen.

Eine dezentrale Datenbank für den dezentralen Energiemarkt

Verglichen mit herkömmlichen, zentral organisierten Systemen gewährleistet die Blockchain ein deutlich höheres Maß an Datensicherheit. „Die Blockchain schafft Vertrauen zwischen Handelspartnern“, erklärt Tobias Federico, Geschäftsführer des Beratungsunternehmens Energy Brainpool. Zugleich verursache sie – zumindest potenziell – nur minimale Transaktionskosten. „Damit ist sie sehr interessant für einen Energiemarkt, der stetig dezentraler wird“, sagt Federico. Denn schließlich gehe es künftig nicht mehr wie in der alten, von Großkraftwerken dominierten Energiewelt darum, Giga- oder Megawattstunden zu handeln, sondern Kilo- oder gar nur Wattstunden. „Kleine, dezentrale Einheiten erzeugen und verbrauchen sehr geringe Mengen an Strom. Die im Großhandel etablierten Transaktionssysteme funktionieren da nicht. Die Blockchain dagegen wäre für diese Aufgabe eine sehr effiziente Lösung“, meint Federico.

Breites Anwendungspotential

In einem Smart Grid könnte die Blockchain überall dort eingesetzt werden, wo Energie in kleinsten Mengen ge- oder verkauft wird – zum Beispiel bei Batteriespeichern, Wärmepumpen oder Industrieanlagen, die am Regelenergiemarkt teilnehmen, oder bei Ladestationen für Elektroautos. Selbst Haushaltsgeräte könnte man mit einer Blockchain effizient in ein Smart Grid einbinden. Es wäre beispielsweise möglich, Kühlschränke so zu betreiben, dass sie die Netze stützen: Ausgestattet mit Internetzugang und Blockchain-Software, könnten sie selbsttätig Strom aus Photovoltaikanlagen in der Nachbarschaft beziehen, die gerade besonders viel Energie einspeisen.

Regulatorische Hürden sorgen für Startschwierigkeiten

Solche Modelle sind allerdings noch Zukunftsmusik. „Ich glaube nicht, dass sich die Blockchain schnell auf breiter Front durchsetzen wird. Zuvor muss der Aufwand bei der Validierung der Daten reduziert werden“, sagt Federico. Dazu kommt, dass der regulatorische Rahmen dem Einsatz der Blockchain in vielen Bereichen derzeit noch entgegen steht. Zum Beispiel bleibt es Haushalten bislang verwehrt, Strom an ihrem Versorger vorbei direkt bei Erzeugern einzukaufen. Denn solche Geschäfte geschähen außerhalb des Bilanzkreises und damit des Radars der Netzbetreiber, was rechtlich nicht zulässig ist. Als erste Anwendung sieht Federico deshalb diejenigen Aufgabenfelder, die nicht der Regulierung unterliegen – etwa die Abrechnung netzstabilisierender Maßnahmen.

Schlüssetechnologie für den Energiemarkt der Zukunft

Kein Wunder also, dass Unternehmen gerade diesen Bereich gewählt haben, um Praxiserfahrungen mit dem Konzept zu sammeln. Der Netzbetreiber TenneT und der Batteriehersteller Sonnen zum Beispiel starten demnächst einen Feldversuch, bei dem 6000 Haushaltsspeicher eingesetzt werden, um bei Netzengpässen Windstrom aufzunehmen und zugleich hinter der Engstelle Energie einzuspeisen (Redispatch). Abgerechnet werden die Vorgänge automatisch über eine Blockchain, die jede einzelne gespeicherte und abgegebene Kilowattstunde jedes Speichers erfasst. „Die Zukunft der Energieversorgung wird aus Millionen von kleinen, dezentralen Stromquellen, Prosumern und Verbrauchern bestehen. Die Blockchain-Technologie ist der Schlüssel dazu, den massenhaften und gleichzeitigen Austausch all dieser Akteure untereinander überhaupt erst möglich zu machen“, ist Sonnen-Geschäftsführer Philipp Schröder überzeugt.

Text: Ralph Diermann

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