Gastkommentar

Klaus Kubeczko © AIT/Johannes Zinner
4
Dossier

"Blockchain im Energiesystem"

Gastkommentar

25.10.2017
  • Wien (Gastkommentar) - Der Hype um Blockchain-Anwendungen hat den Energiesektor ergriffen, denn auch hier hat man das Potenzial von Smart Contracts und Blockchain-basierten Lösungen erkannt. Start-ups und Forschungsprojekte erlangen zunehmend Aufmerksamkeit und erste Anwendungen kommen aus der Konzeptentwicklung in die "proof of concept"-Phase.

  • Bereits seit mehr als einem Jahrzehnt gibt es Anstrengungen, den Energiesektor zu digitalisieren, um seine Effizienz zu steigern. Insbesondere im Stromnetz sind hier unter dem Schlagwort "Smart Grids" große Anstrengungen seitens der Industrie unternommen worden. Derzeit findet das Ausrollen von Smart Meter für die Stromkunden statt, wobei Blockchain-Technologien auch eine Rolle spielen könnten, wenn es um die Nutzung und Sicherheit von Big Data geht. Beispielsweise überlegt man in Schweden, alle Smart Meter-Daten in einem öffentlichen und distribuierten Ledger zu verwalten.

  • In Europa werden Smart Grids nicht vorwiegend im Sinne der Digitalisierung verstanden, sondern mit der Herausforderung der Integration erneuerbarer Energieressourcen in das Stromnetz und der Dekarbonisierung verknüpft. Österreich hat hier durch Forschungsprogramme, Demonstrationsprojekte und Konferenzen (u. a. Smart Grid Week, Smart Energy Systems Week, International Smart Grids Action Network - ISGAN) eine Themenführerschaft auf internationaler Ebene mitübernommen. So wurde auch die von der Fachwelt mit großer Aufmerksamkeit verfolgte erste internationale Blockchain-Konferenz im Energiesektor (Event Horizon 2017) in der Wiener Hofburg abgehalten.

  • Warum braucht das Energiesystem Blockchains?

  • Spätestens seit der Pariser Klimakonferenz im Jahr 2015 sind Energiewende und die Transformation zu einer Low Carbon-Ökonomie zu einem globalen Ziel geworden. Es zeichnet sich immer stärker ab, dass Stromnetze die Backbones einer viel stärker integrierten Energieinfrastruktur bilden werden. Dies hängt einerseits mit dem wachsenden Anteil der erneuerbaren Energieressourcen wie Photovoltaik, Wind oder Kleinwasserkraft zusammen, die über lokale Nieder- und Mittelspannungsnetze eingespeist werden, andererseits sind diese nicht immer verfügbar. Damit werden Produktion und Netzauslastungen weniger planbar, wodurch der Bedarf nach Energiespeicherung und Flexibilisierung der Netzinfrastruktur zu den vorrangigen logistischen Herausforderungen der nächsten Jahrzehnte werden.

  • Ein über Jahrzehnte aufgebautes Stromnetz, das weitestgehend zentral produzierten Strom an Endnutzer verteilt, muss also nun in ein Netz umgebaut werden, in dem auch kleine und mittlere Produzenten eine Rolle spielen und noch dazu große Speicherkapazitäten für logistische Energiedienstleistungen von kurzfristiger Netzstabilisierung bis zur saisonale Verteilung aufgebaut werden müssen.

  • Folglich ist mit einem substanziellen institutionellen Wandel zu rechnen, um die rechtlichen und sektoralen Strukturen den neuen Erfordernissen anzupassen. Die gesetzlichen Spielregeln verändern sich bereits; beispielsweise sind seit der ELWOG-Novelle 2017 auch gemeinschaftliche Erzeugungsanlagen erlaubt, wodurch eine Innovationszone entsteht, die auch regulatorisch Freiraum für Blockchain-basierte Lösungen bietet. Das sektorale Akteursnetz, bestehend (a) aus etablierten Akteuren, die bestehende Geschäftsmodelle überdenken müssen, und (b) aus neuen Akteuren wie Aggregatoren und Anbietern von IKT-Dienstleistungen, die nach Geschäftsmodellen Ausschau halten, ist im Umbruch.

  • Ein wesentliches Hemmnis des institutionellen Wandels sind die mit der Abwicklung marktlicher aber auch bilateraler Transaktionen verbundenen Kosten und Aufwendungen. Durch Blockchain-Lösungen erhofft man sich die Reduktion dieser Transaktionskosten, wodurch unter anderem neue Produzenten-Kunden-Beziehungen unter Umgehung etablierter Handelsstrukturen möglich werden könnten. Ebenso könnten "peer to peer"-Lösungen, wie bilateraler Stromhandel ohne Nutzung einer Marktplattform, kostengünstiger oder die Aufteilung von Kosten und Erlösen in gemeinschaftlichen Erzeugungsanlagen durch öffentliche oder private Ledgers und Smart Contracts ermöglicht werden. Diesbezügliche Start-ups und Projekte finden sich beispielsweise in den USA (LO3 Energy), in Australien (Power Ledger) oder in der Schweiz (Hive Power).

  • Stromnetze als Cyber-Physical Infrastructure

  • Smart Contracts haben auch das Potenzial, die Schnittstelle zwischen virtueller und physischer Welt zu bilden. Das Automatisieren von Entscheidungen zwischen Vertragspartnern mittels Smart Contracts ermöglicht den virtuellen Abschluss eines Deals (Kaufe in der Zeit von/bis soundso viel Energie zu dem und dem Preis), ohne dass ein Mensch in Spiel kommt. Die Blockchain verknüpft den Deal mit dem tatsächlichen Zu- und Abschalten von Stromverbrauchern (Wärmepumpe, E-Mobil usw. ) oder Stromspeichern für alle Beteiligte in nachvollziehbarer Weise.

  • Sollten sich die technologischen Anforderungen an eine Blockchain-Technologie (Authentifizierung, Sicherheit vor Manipulation, Geschwindigkeit, Datenspeicherung etc.) in Lösungen umsetzen lassen, könnte ein sogenannter Aggregator dadurch mit einer Vielzahl von Kunden ohne unmittelbare menschliche Einflussnahme rechtsgültige Verträge abschließen und mit der Lastverschiebung ein Businessmodell aufbauen.

  • Um derartige Lösungen zu ermöglichen und mit anderen Dienstleistungen zu verknüpfen (beispielsweise Vorhersagemodellen für Windproduktion), ist man auf entsprechende Plattformlösungen angewiesen. Grid Singularity, ein österreichisches Start-up, hat in Kooperation mit dem Rocky Mountain Institute und globalen Playern im Energiesektor die Energy Web Foundation gegründet, um eine Ethereum-basierte Open Source-Plattform aufzubauen, die den Erfordernissen des Energiesektors entspricht. Deren Nutzen soll darin liegen, einer Vielzahl von Innovatoren die Möglichkeit zu bieten, eine breite Palette an Softwarelösungen, von Vorhersagemodellen bis zu Demand Response Verträgen und anderen Logistiklösungen, zu entwickeln, die als Grundlage zukünftiger Energiesysteme dienen.

  • Wie weit ist der Entwicklungsstand? Wo geht es hin?

  • Blockchain-Konzepte und -Anwendungen haben das Potenzial, den Wandel der Energiesysteme zu beschleunigen. Insbesondere eine auf den Energiesektor zugeschnittene Plattformlösung könnte hier zum game changer werden. Da derzeitig nur Konzepte und White Papers bestehen und "proof of concept"-Projekte einiger Start-ups am Laufen sind, ist es allerdings verfrüht zu sagen, wie lange es dauern wird, bis eine Plattform mit profitablen Applikationen aufgebaut und etabliert sein wird. Ein erster Schritt dazu wird am 1. November 2017 durch die Veröffentlichung des Blockchain and Application Layer Test Network der Energy Web Foundation gemacht werden. Weiters wird demnächst auch das national geförderte Demonstrationsprojekt "SonnWende+" im Rahmen des Energie Innovation Cluster Südburgenland gestartet.

  • Bei disruptiven Technologien muss auch immer davon ausgegangen werden, dass Hype- und Enttäuschungsphasen Teil des Innovationsprozesses sind. Akteuren wie dem AIT wird daher die Aufgabe zufallen, den Diskussionsprozess und die technologische Entwicklung nachhaltig in Gang zu halten. Neben den Hürden im Entwicklungsprozess bestehen auch institutionelle Hemmnisse und Pfadabhängigkeiten, derer es in einem System mit langfristigen Investitionsgütern und in Jahrzehnten gewachsenen institutionellen Strukturen zur Genüge gibt. Es wäre daher nicht ungewöhnlich, wenn das Etablieren von Blockchain-Lösungen als fundamentaler Teil des Energiesektors ein langfristiges Projekt sein wird.

Zur Person

Klaus Kubeczko, AIT Center for Innovation Systems & Policy

Dr. Klaus Kubeczko ist Senior Expert Advisor am Center for Innovation Systems & Policy des AIT. Er forscht und berät internationale, nationale und städtische Akteure zu strategischen Fragen der Forschungs- Technologie- und Innovationspolitik und gesellschaftlichen Herausforderungen sowie Systeminnovationen und Transition Governance. Aktuell unterstützt er Strategie- und Innovationsprozesse zu den Themen Energiewende, energieintensive Industrie, Speichertechnologien, Integrierten Energiesystemen und Smart Cities. Er ist Koordinator des ERANET Smart Grid Plus Projektes ReFlex (Replication of Smart Grid Solutions) und Innovationsmanager des von der EU finanzierten Smart City Lighthouse Projektes RUGGEDISED. Im IEA-Technology Coordination Program zum Thema Smart Grid (ISGAN) leitet er den Annex 7 zu Smart Grid Transitions und institutionellem Wandel. Als Universitätslektor und Vortragender unterrichtete er an der Wirtschaftsuniversität Wien, University of Leeds und der Universität Wien. Frühere Stationen seiner Forschungs- und Berufslaufbahn waren das International Institute for Systems Analysis (IIASA) in Laxenburg, IFF - Institut für Soziale Ökologie, Wirtschaftsuniversität Wien, die Universität für Bodenkultur Wien und Siemens AG.

STICHWÖRTER
Internet der Dinge  | IT  | Wien  | Dossier  | Gastkommentar  | Wirtschaft und Finanzen  | Branchen  | Wissenschaft  | Technologie  |

Dossier

Für die einen bedeutet sie eine bahnbrechende Technologie, die eine neue Generation des Internet einläutet und mit der Kryptoökonomie ein völlig neues Wirtschaftsmodell ...

Gastkommentare

"Die Musikbranche in der Blockchain"
von Peter Tschmuck
Professor für Kulturbetriebslehre an der mdw
"Die Generäle im Gesundheitswesen: Vertrauen ändert alles"
von Sascha Mundstein
Experte für neue Technologien bei Pfizer
"Quo vadis, Blockchain?"
von Stefanie Rinderle-Ma und Wolfgang Klas
Fakultät für Informatik der Universität Wien
"Blockchain im Energiesystem"
von Klaus Kubeczko
AIT Center for Innovation Systems & Policy

Hintergrundmeldungen

Jeder Nutzer verwaltet eine Kopie der Datenbank © APA (dpa)

Blockchain - Die Technologie hinter Bitcoin & Co

In die Blockchain-Technologie setzen Experten große Hoffnungen. Noch ist aber ...
Voraussetzung sind Regeln, Gesetze und Standards © APA (Gindl)

Blockchain: "Die Gesellschaft muss mitziehen"

Warum an der Blockchain derzeit noch eher „herumprobiert“ wird, ...
Blockchain-Technologie mit Potenzial in der Logistik © APA (dpa)

Wiener Wirtschaftsuni startet Kryptoökonomie-Schwerpunkt

Begriffe wie "Blockchain" oder "Kryptoökonomie" schwirren seit einiger Zeit ...
Die maximal mögliche Zahl an Bitcoin ist auf 21 Millionen begrenzt © APA (AFP)

Bitcoin - Das digitale Geld aus der Blockchain

Mit Bitcoin entstand 2008 erstmals eine elektronische Form von Bargeld, mit der ...
Meinungen über die Bedeutung der Bitcoin gehen auseinander © APA (AFP)

Bitcoin - Umstrittener Stern am Blockchain-Himmel

Die Bitcoin bewegt sich aus der Nische in Richtung Mainstream. Dafür ...
Alle Leistungen könnten in Blockchain geschrieben werden © APA (Fohringer)

Ein Register für alle Studienleistungen, lebenslang

Als eine interne Forschungs- und Lehraktivität läuft am BlockchainSci-Lab der ...
Noch eine Schwachstelle: der Datenschutz © APA (Gindl)

"Nicht Blockchain verändert Bildungsmarkt, sondern das Internet"

Auch im Bildungssektor wird an Einsatzszenarien für die Blockchain-Technologie ...
Nadine Damblons Start-up "schürft" in Kleinwasserkraftwerken/HydroMiner (Matthias Hofer)

Krypto-Mining mit der Kraft des Wassers

Man nehme einen Seefracht-Container, fülle ihn bis unters Dach mit ...
Blockketten laufen im Hintergrund © APA (dpa)

Experte: "Im Idealfall ist die Blockchain unsichtbar"

Ob im Hintergrund die Blockchain-Technologie zum Einsatz kommt, wird man ...
Kritik kommt von den Experten am Bitcoin-Protokoll © APA (AFP)/ROS

Blockchain: Ein bisschen Hype, ein bisschen Revolution

Die Blockchain-Technologie - quasi ein geteiltes und sicheres Kassabuch - ...

Mehr zum Thema