03 Mai 2021 / Technologie
In den vergangenen Jahren hat sich der Begriff "Blockchain" zu einem Buzzword entwickelt und die zugrundeliegende Technologie wird in vielen Bereichen als vielversprechendes und zukunftstaugliches Konzept angeführt. Für einige gilt die Blockchain-Technologie auch für die Energiewirtschaft als Hoffnungsträger. Auf den ersten Blick ist das ein interessanter Ansatz. Bei genauerem Hinsehen wird jedoch klar, dass die Technologie allein nicht ausreicht, um den Strommarkt der Zukunft zu gestalten. Stattdessen wird eine umfassende Community-Lösung benötigt, die es ermöglicht, die komplexen Transaktionen aller Energiemarktteilnehmer abzubilden.
Blockchain und der Energiemarkt
Blockchain ist eine Peer-to-Peer-Technologie (kurz: P2P). Das heißt, sie erlaubt einen gesicherten Austausch von Transaktionen zwischen Peers (Englisch: Gleichgestellte), ohne dass eine vermittelnde Institution wie z. B. eine Bank oder ein Regulierer benötigt wird. Die bekannteste Anwendung der Blockchain-Technologie ist die Bitcoin-Währung. Die Technologie wird in diesem Zusammenhang dazu verwendet, Transaktionen, die normalerweise über eine Bank laufen, sicher zu machen und P2P abzubilden. Durch den Verzicht auf Zwischenhändler können Transaktionen mit Hilfe der Blockchain-Technologie dereguliert und demokratisiert und im besten Fall preisgünstiger werden.
Am Strommarkt soll mit derselben Technologie die Verfügungsgewalt über die Stromversorgung zurückgewonnen werden: Jede*r soll zum Strommarkt beitragen können, nicht nur die Konzerne.
Die Anforderungen des Energiemarktes
Zu den zentralen Zielen der Energiewende gehören eine dezentrale Energieversorgung, sowie die maximale Einbindung der Erneuerbaren und Transparenz zur Herkunft grüner Energie: Verbraucher*innen wollen wissen, woher ihr Strom kommt und ihn am liebsten lokal beziehen.
Im Gegensatz zum Finanzmarkt basiert der Energiemarkt auf einem natürlichen Monopol - der Energie. Diese muss aktiv gemanagt werden, um Netzstabilität gewährleisten zu können und für dieses Energiemanagement besteht großer Bedarf nach umfangreichen Informationen zur Nutzung des Netzes - es handelt sich um Datenmengen von einigen Petabyte pro Jahr.
Die Grenzen der Blockchain-Technologie
Datenmenge und Skalierbarkeit
Um diese enormen Datenmengen zu verarbeiten, ist die Blockchain zum einen zu langsam und zum anderen auch noch zu teuer und nicht skalierbar genug. Für das Management der Blockchain müssten alle Transaktionen geladen und verarbeitet werden. Die Replikation der Transaktionen auf beliebig vielen dezentralen Knoten bzw. Rechnern würde zu einem exponentiellen Wachstum an Daten und einem immensen Koordinierungsaufwand führen. Eine Blockchain zu verwenden, um Messdaten zu verarbeiten und den gesamten Strommarktprozess abzubilden, würde den Rahmen der Technologie sprengen. Außerdem würde dies einen vergleichsweise hohen Stromverbrauch bedeuten, was im Konflikt zu einer ressourcenschonenden Energieversorgung steht.
Regulierung des Strommarktes
Eine Regulierung des Strommarktes ist unverzichtbar, um die Netzstabilität sicherzustellen. Die Verfügbarkeit von Strom für alle Menschen zu jeder Zeit ist ein hohes Gut, dass unser aller Leben sichert. Selbst, wenn es technisch möglich wäre, die benötigten regulatorischen Anforderungen durch eine Blockchain abzubilden, wäre der dafür notwendige politische Prozess aufgrund der technischen Komplexität und der vielen Anspruchsgruppen kompliziert und langwierig. Diese Problematik zeigte sich zuletzt bei der EEG-Novelle. Obwohl dabei vergleichsweise einfachere Themen behandelt wurden, ist der aktuelle Entwurf trotz der langen Entwicklungszeit immer noch nicht zufriedenstellend.
Zuverlässige Stromversorgung
Mit der Blockhain kann ein Teilaspekt des Strommarktes abgebildet werden. Sie kann beispielsweise für einen Vertragsabschluss zwischen Produzent*innen oder Lieferant*innen und Verbraucher*innen angewendet werden. Der Vertragsabschluss wird dann sicher und digital über die Blockchain geführt.
Neben Produzent*innen und Verbraucher*innen gehören aber weitere Stakeholder wie Netzbetreiber, Messdienstleister und ggf. Lieferanten zum Strommarkt und müssen bei einer Transaktion involviert werden. Für eine zuverlässige Stromversorgung reicht reine P2P-Verbindung zwischen Produzent*in und Verbraucher*in deshalb nicht aus. Es bedarf eines Dritten, der die Abläufe koordiniert. Ein reiner P2P-Austausch ist zudem auch konzeptionell schwierig. Wenn beispielsweise ein Verbraucher über die Blockchain nur einen Vertrag mit der Betreiberin einer Solaranlage hätte, könnte er von dieser nachts keinen Strom erhalten. Um eine zuverlässige Stromversorgung für alle Beteiligten zu sichern, braucht es deshalb mehr als eine Verbindung über die Blockchain.
Eine umfassende Community-Lösung, die alle Energiemarkttransaktionen abbilden kann
Statt einer Blockchain im Sinne einer Reihe, bietet sich ein Community-Stromteich mit mehreren auch kleinen Produzent*innen an, die Verbraucher*innen Tag und Nacht versorgen können. Die Versorgungslast kann dann beispielsweise mit einem ausgewogenen Portfolio aus Solar-, Biogas- und Windenergieanlagen auf eine Gemeinschaft von Produzente*innen verteilt werden. Das bietet Versorgungssicherheit zu jeder Tageszeit.
Regularien
Ein weiterer Aspekt, der gegen die Blockchain spricht, ist dass ein*e Stromproduzent*in zahlreiche komplexe Regularien erfüllen muss, beispielsweise gegenüber dem Netzbetreiber. Eine Privatperson kann die dafür nötige Expertise und den damit verbundenen Zeitaufwand oft gar nicht leisten. Spezialisierte Dienstleister wie Lumenaza können Verbraucher*innen diese Arbeit abnehmen, eine Blockchain könnte das nicht. Somit ist die Blockchain zwar durchaus ein möglicher Baustein einer digitalisierten Stromlandschaft, jedoch nicht allein die Antwort auf alle Fragen.
Automatisierte, skalierbare Datenverarbeitung
Lumenaza bietet eine automatisierte Datenverarbeitung großer und komplexer Datensätze in Echtzeit. Anhand einer auf Mikrodiensten basierenden Architektur lassen sich die auf dem Energiemarkt benötigten Messdaten abbilden und schon jetzt auf die im dezentralen Energiemarkt erforderten Datenmengen skalieren. Lumenazas Energie-Plattform ist in der Lage, die dafür nötigen Marktrollen abzubilden und ermöglicht es somit, grüne Energie von vertrauensvollen Produzent*innen zu beziehen. Dafür bildet Lumenaza Energiegemeinschaften, innerhalb derer Produzent*innen ihren aus Erneuerbaren gewonnenen Strom in einen Community-Stromteich einspeisen und aus demselben Stromteich Reststrom beziehen. Die Herkunft der grünen Energie ist somit zu jeder Zeit transparent.
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