← Alle Blockchain-Use-Cases

Peer-to-Peer-Stromhandel zwischen dezentralen Betreibern auf Blockchain-Basis

Sektor: Sekundärer Sektor · Branche: Energieversorger · Unternehmen: Pfalzwerke AG · Reifegrad: pilot

Die Pfalzwerke AG erforschte ein Blockchain-basiertes Konzept, das direkten Stromhandel zwischen privaten Betreibern von Photovoltaik-, Wind- oder Biogasanlagen und Verbrauchern in Nachbarschaften ermöglicht. Transaktionen und Abrechnungen über gelieferte Kilowattstunden werden dabei automatisch auf einer Ethereum-Blockchain gespeichert und durch Smart Contracts vollautomatisiert abgerechnet. Das Projekt befand sich im Forschungs- und Konzeptstadium, wobei die Machbarkeit des Ansatzes nachgewiesen wurde.

Beschreibung

Peer-to-Peer-Stromhandel auf Blockchain-Basis ermöglicht es Besitzern kleiner Stromerzeugungsanlagen wie Photovoltaik, Wind oder Biogas, ihren überschüssigen Strom direkt an Nachbarn oder andere lokale Verbraucher zu verkaufen, ohne einen klassischen Energieversorger als Mittelsmann zu benötigen. Die Ethereum-Blockchain speichert dabei alle Transaktionen transparent und unveränderlich, während Smart Contracts die Abrechnung vollautomatisch abwickeln, sobald eine bestimmte Menge Strom geliefert wurde. Die Pfalzwerke AG hat dieses Konzept im Rahmen einer Forschungsarbeit untersucht und die grundsätzliche technische Machbarkeit nachgewiesen, bevor regulatorische und technische Herausforderungen für einen Praxiseinsatz gelöst werden müssen.

Die Pfalzwerke AG entwickelte im Rahmen einer Forschungsarbeit unter Beteiligung von Prof. Dr.-Ing. Coll-Mayor ein Geschäftsmodell für den Peer-to-Peer-Stromhandel im Quartier auf Basis der Ethereum-Blockchain. Kern des Konzepts ist, dass private Betreiber von Photovoltaik-, Wind- oder Biogasanlagen ihren erzeugten Strom direkt und ohne Umweg über den klassischen Energiemarkt an lokale Verbraucher in ihrer Nachbarschaft verkaufen können. Alle Transaktionen werden transparent auf der Ethereum-Blockchain erfasst, und Smart Contracts übernehmen die automatisierte Abrechnung der gelieferten Kilowattstunden. Voraussetzung für den Betrieb sind ein zentrales Energiemanagementsystem sowie intelligente Messsysteme, mit denen die Machbarkeit des Konzepts bereits nachgewiesen werden konnte. Zur Umsetzung in die Praxis müssen jedoch noch offene Fragen rund um die Standardisierung von Datenformaten, die Neudefinition von Abläufen und Verantwortlichkeiten sowie regulatorische Abstimmungen mit der Bundesnetzagentur und die Anforderungen des Energiewirtschaftsgesetzes gelöst werden.

Perspektiven

Perspektive B2B — Unternehmen

Für Energieversorger und Stadtwerke eröffnet das Konzept die Möglichkeit, als Plattformbetreiber im lokalen Peer-to-Peer-Strommarkt zu agieren und neue digitale Dienstleistungen rund um dezentrale Energieerzeugung anzubieten. Gleichzeitig müssen bestehende Geschäftsmodelle überdacht werden, da die Rolle als zentraler Intermediär im Stromhandel durch die Blockchain-Technologie grundlegend infrage gestellt wird.

Perspektive B2C — Privatpersonen

Für Privatpersonen mit eigenen Stromerzeugungsanlagen bietet das Konzept die Perspektive, überschüssigen Strom direkt und unkompliziert an Nachbarn zu verkaufen und so zusätzliche Einnahmen zu erzielen. Verbraucher ohne eigene Anlage könnten günstigen, lokal erzeugten Ökostrom aus der unmittelbaren Umgebung beziehen und damit aktiv zur lokalen Energiewende beitragen.

Perspektive Mitarbeitende

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in den Bereichen Abrechnung und Energiehandel sind von weitreichenden Veränderungen betroffen, da Smart Contracts einen Großteil dieser Tätigkeiten automatisieren. Gleichzeitig entstehen neue Aufgabenfelder in der Blockchain-Entwicklung, im Datenmanagement und in der regulatorischen Begleitung solcher Plattformen.

Vorteile

Allgemein

• Direkte Vermarktung von lokal erzeugtem Strom ohne klassische Intermediäre durch automatisierte Smart Contracts
• Transparente und manipulationssichere Erfassung aller Handelstransaktionen auf der Ethereum-Blockchain
• Potenziell höherer Selbstversorgungsgrad im Quartier durch effizientere Nutzung lokal erzeugter erneuerbarer Energie

B2B — Unternehmen

• Möglichkeit für Energieversorger, sich als innovativer Plattformbetreiber für dezentrale Energiemärkte zu positionieren
• Automatisierung von Abrechnungsprozessen durch Smart Contracts reduziert operativen Aufwand

B2C — Privatpersonen

• Direkter Verkauf von überschüssigem Strom an Nachbarn ermöglicht zusätzliche Einnahmen für private Erzeuger
• Zugang zu lokal erzeugtem, günstigem Ökostrom für Verbraucher im Quartier

Mitarbeitende

• Entlastung von repetitiven manuellen Abrechnungsaufgaben durch Automatisierung
• Neue Kompetenzfelder in Blockchain-Technologie und digitalen Energiedienstleistungen entstehen

Herausforderungen

Allgemein

• Fehlende Standardisierung von Datenformaten und notwendige Neudefinition von Abläufen sowie Verantwortlichkeiten hemmen die praktische Umsetzung
• Regulatorische Hürden im deutschen Energiewirtschaftsgesetz erschweren es privaten Erzeugern, als Stromlieferant im Sinne des EnWG aufzutreten
• Technische Herausforderungen bezüglich Skalierbarkeit, Transaktionsgeschwindigkeit und Interoperabilität der Blockchain-Lösung müssen gelöst werden

B2B — Unternehmen

• Notwendige Abstimmungen mit der Bundesnetzagentur und Anpassungen an bestehende regulatorische Rahmenbedingungen erhöhen den Umsetzungsaufwand erheblich

B2C — Privatpersonen

• Private Erzeuger stehen vor rechtlichen Hürden, da das aktuelle Energiewirtschaftsgesetz die Rolle als Stromlieferant für Privatpersonen stark einschränkt

Mitarbeitende

• Mitarbeiter müssen umfangreiche neue Kompetenzen im Bereich Blockchain und digitale Energieplattformen aufbauen

Technologische Grundlage

Das Konzept basiert auf der Ethereum-Blockchain, die aufgrund ihrer Smart-Contract-Fähigkeit besonders geeignet ist: Abrechnungen können regelbasiert und vollautomatisch ohne Zwischenhändler ausgeführt werden. Ergänzend sind ein zentrales Energiemanagementsystem sowie intelligente Messsysteme (Smart Meter) notwendig, um Erzeugung und Verbrauch in Echtzeit erfassen und auf der Blockchain abbilden zu können.

Umsetzungsbeispiele

Forschungskonzept Peer-to-Peer-Stromhandel im Quartier (Pfalzwerke AG, Energieversorger)

Die Pfalzwerke AG erforschte ein Geschäftsmodell für den direkten Peer-to-Peer-Stromhandel im Quartier auf Basis der Ethereum-Blockchain, bei dem Smart Contracts die Abrechnung zwischen lokalen Erzeugern und Verbrauchern automatisieren. Im Rahmen der Forschungsarbeit unter Beteiligung von Prof. Dr.-Ing. Coll-Mayor wurde die technische Machbarkeit des Konzepts mit einem zentralen Energiemanagementsystem und intelligenten Messsystemen nachgewiesen.

Quellen: Pfalzwerke – Blockchain im Energiebereich · Pfalzwerke – Technologie und Innovation: Blockchain

Tags

Peer-to-Peer-Handel, Smart Contract, Ethereum, Erneuerbare Energien, Dezentrale Abrechnung, Smart Meter, Energiewende

Quellen

1. Pfalzwerke – Blockchain im Energiebereich — Pfalzwerke AG, Artikel
2. Pfalzwerke – Technologie und Innovation: Blockchain — Pfalzwerke AG, Artikel
3. Blockchain in der Energiewirtschaft: Risiko oder Chance für Stadtwerke? — Osborne Clarke, Artikel
4. SINTEG-Blaupause: Lokaler Peer-to-Peer-Stromhandel mittels Blockchain — Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Whitepaper