Kann Blockchain die Energiewende vorantreiben?
Nach dem Hype um Kryptowährungen wie Bitcoin rücken beim Thema Blockchain wieder zunehmend andere Anwendungsfelder ins Blickfeld. Studien des Weltwirtschaftsforums gehen davon aus, dass bis etwa 2029 rund zehn Prozent der globalen Wertschöpfung „tokenisiert“ sind, also über digitale Buchungssysteme wie Blockchain laufen. Längst ist die Technologie auch in der Energiewirtschaft angekommen: Energie ist prinzipiell gut digitalisierbar und per Blockchain zwischen beliebigen Marktteilnehmern effizient handelbar. Auf diese Weise könnte die digitale Grundlagentechnologie entscheidend dazu beitragen, die Herausforderungen einer immer kleinteiligeren Energiewende mit einer wachsenden Menge an Erzeugungs- und Verbrauchseinheiten zu bewältigen. Seit einigen Jahren erforscht die EnBW mögliche Einsatzszenarien. Wir sprechen mit Christian Sander, Lead Blockchain & Distributed Ledger Technologies bei der EnBW, welche Potenziale er bei der Nutzung der Blockchain-Technologie sieht.
Herr Sander, was ist Blockchain eigentlich?
Sander: Die Blockchain ist ein Rechnernetz, über das eine Kette von Transaktionen validiert, verteilt gespeichert, mit einem Fingerabdruck versehen und kontinuierlich fortgeschrieben wird. Sie ist im Prinzip so etwas wie eine Vertrauensmaschine. Hilfreich ist vielleicht der Vergleich mit einem Grundstücksverkauf: Hier gehen Verkäufer und Käufer zum Notar und schließen einen Vertrag ab. Dieser Vertrag wird anschließend beim Grundbuchamt in Ordner geheftet und ins Regal gestellt. Wenn der Verkäufer dann später etwa behauptet, dass er sein Grundstück gar nicht veräußert habe, schafft der Blick in das Grundbuch beim Grundbuchamt Klarheit und Vertrauen. Statt den Eigentümerwechsel im Ordner des Grundbuchamts zu dokumentieren, könnte dies auch auf einer Blockchain geschehen.
Und das ist so sicher wie ein Eintrag ins Grundbuch?
Sander: Im Prinzip ja. Man könnte sagen, die Blockchain besteht aus mehreren Ordnern, den sogenannten Knoten. Das sind ganz viele Rechner, auf denen die Blockchain identisch vorhanden ist. Auf allen Rechnern wird jede neue Transaktion der Teilnehmer des Netzwerks als Aussage festgehalten. Statt in den entsprechenden Ordner bei einer zentralen Vertrauensinstanz wie dem Grundbuchamt zu schauen, können die Parteien ihre Vereinbarung also jederzeit in den Knoten nachsehen. Dort steht sozusagen die Wahrheit, deshalb ist die Blockchain so etwas wie eine Vertrauensmaschine. Sie kann auf diese Weise Vertrauen und Konsens zwischen Akteuren schaffen.
Es gibt also nicht eine riesige Datenbank, sondern eine Art Kassenbuch mit vielen identischen Kopien?
Sander: Genau, denn als dezentrales Protokoll für Transaktionen ist die Blockchain über viele Computer verteilt. Keinem der Teilnehmer gehört die jeweilige Blockchain allein. Was einmal auf die Blockchain geschrieben ist, lässt sich deshalb auch nicht von einem einzelnen Teilnehmer unbemerkt entfernen. Das macht die Daten in der Blockchain im Grunde fälschungssicher, ohne dass eine zentrale, vertrauensschaffende Instanz wie bei Grundstücken der Notar oder das Grundbuchamt für Transaktionen notwendig wäre. Allein die verschlüsselte Verteilung über viele Knoten erschwert Manipulationen. Die Technologie ermöglicht deshalb zahlreiche Anwendungen – auch in der Energiewirtschaft.
Zum Beispiel?
Sander: Einen Mehrwert der Blockchain sehen wir vor allem vor dem Hintergrund einer immer kleinteiligeren Energiewende mit einer wachsenden Menge an Erzeugungs-, Verbrauchs- und Speichereinheiten. Diese Einheiten müssen nicht ortsgebunden sein, die Lieferbeziehungen können sich stetig ändern – denken wir etwa an Elektromobilität. Die Blockchain kann es technisch möglich machen, dass sich Marktteilnehmer mit ihren jeweiligen Anlagen in unterschiedlichen Zeiträumen in unterschiedlichen Märkten anmelden und darin agieren können. Neben dem direkten Handel von Energiemengen zwischen Erzeugern und Verbrauchern liegen weitere Anwendungsbeispiele im Nachweis von Eigenschaften wie Herkunft und Art der Erzeugung oder sogar in der Weitergabe bereits erworbener Energie ohne Intermediär. Um die Potenziale einschätzen und nutzen zu können, befassen wir uns ausgiebig mit der Blockchain-Technologie, lernen in kontinuierlichen Umsetzungsschritten und teilen unsere Erfahrungen im offenen Dialog in der Energiewirtschaft und über diese hinaus. Entscheidend ist am Ende auch, was der regulatorische Rahmen heute und in Zukunft vorsieht. Auch hier ist der kontinuierliche Austausch zu den Möglichkeiten wichtig.
Herr Sander, herzlichen Dank für das Gespräch.
Ein Kritikpunkt beim Thema Blockchain ist der hohe Stromverbrauch der Technologie. Was ist da dran? Wir haben Christian Sander gefragt. Er entkräftet das vermeintliche Gegenargument: „Wichtig für das Verständnis ist: Es gibt zunächst einmal nicht die eine Blockchain, sondern es gibt verschiedene Arten von Blockchains. Und tatsächlich gibt es Blockchains, die einen hohen Energiebedarf haben. Deshalb haben wir uns intensiv mit dem Thema auseinandergesetzt. Es wäre natürlich völlig unsinnig, eine Technologie zu nutzen, die viel mehr Energie benötigt als sie einzusparen hilft“, so Sander. „Wir setzen auf Blockchain-Protokolle, also Ausprägungen der Blockchain, die deutlich weniger Energie verbrauchen als etwa das Bitcoin-Protokoll.“ Bitcoin habe ein rechenintensives Konsensfindungsverfahren für die gemeinsame Einigung auf eine identische Version der Blockchain. „Dieser sogenannte Proof-of-Work-Mechanismus ist, salopp gesagt, ein Wettrennen um Rechenleistung und kostet viel Energie. Jeder kann sich im Prinzip daran beteiligen, deshalb gibt es viele Knoten. Wir halten dagegen in der Energiewirtschaft einen Proof-of-Authority-Mechanismus für zielführender, bei dem der Konsens nicht über das Wettrennen um Rechenleistung generiert wird, sondern über vertrauenswürdige Knotenbetreiber erfolgt und damit mit weniger Rechenleistung abläuft“, erklärt Sander. „In der Energiewirtschaft gibt es bereits verschiedene vertrauenswürdige Marktrollen, die als Knotenbetreiber agieren können.“