Blockchain-Technologie - eine Bedrohung für Verteilnetzbetreiber?

06. August 2018 von Dr. Marius Buchmann

Zusammenfassung

Verteilte Netzbetreiber in Europa sehen sich durch eine mögliche Anwendung der Blockchain-Technologie im Energiesektor bedroht. Der eurelectric-Bericht liest sich wie ein Versuch der Branche, sich zu versichern, dass ihr zentrales Geschäftsmodell - der Besitz von Vermögenswerten und der Betrieb der Stromnetze - nicht durch Blockchain bedroht ist. Mit der Blockchain-Technologie könnten wir intelligente Verträge nutzen, um die derzeitigen Vorschriften und Regeln für Hilfsdienste in die digitale Welt zu übertragen. Dies ist eine der Schlüsselfunktionen der Blockchain-Technologie, die sich auf den Netzbetrieb bezieht: Sie kann eine sichere und effiziente Grundlage für den Betrieb von Netzen bieten. Der Einsatz der Kettentechnologie könnte den Betrieb von Netzen beeinflussen. In Zukunft könnten wir intelligente Verträge verwenden, die die Marktprozesse für Hilfsdienste erleichtern könnten, die von allen Netznutzern - von großen industriellen Verbrauchern bis hin zu Haushaltsgeräten - genutzt werden könnten, wenn der Netznutzer möchte, dass seine Geräte an diesen Märkten teilnehmen - von industriellen Verbrauchern bis hin zu denen, die an die Nutzung der Blockchain-Technologie durch die Netznutzer angeschlossen sind.

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Blockchain-Technologie - eine Bedrohung für Verteilnetzbetreiber?

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Sind Verteilnetzbetreiber in Europa durch eine mögliche Anwendung der Blockchain-Technologie im Energiesektor bedroht? Das scheint die drängende Frage zu sein, die zumindest teilweise die Motivation für einen aktuellen Bericht über Blockchain im Energiesektor von eurelectric, dem europäischen Verband der Verteilnetzbetreiber, war. Aus unserer Sicht liest sich dieser Bericht wie ein Versuch der Branche, sich zu versichern, dass ihr Kerngeschäftsmodell - der Besitz von Vermögenswerten und der Betrieb der Stromnetze - durch Blockchain nicht bedroht ist.

Die Blockchain-Technologie gefährdet nicht die Notwendigkeit von Netzbetreibern im Allgemeinen

Im eurelectric-Bericht wird stark darauf hingewiesen, dass die monopolistischen Eigenschaften der Stromnetze eine Art Showstopper für die Anwendung der Blockchain-Technologie im Energiesektor sind. In gewisser Weise haben die Autoren des Berichts einen wichtigen Punkt: Wenn wir erwarten, dass die Blockchain-Technologie alle Zwischenhändler im Stromsektor vollständig eliminiert, dann haben die Autoren Recht, wenn sie zu dem Schluss kommen, dass dies sehr unwahrscheinlich ist, da das Eigentum an den Netzen immer von einer einzigen Instanz ausgeübt werden wird, die reguliert wird, um sicherzustellen, dass die monopolistische Macht nicht vom Eigentümer der Netze missbraucht wird.

Vor dem Hintergrund, dass die Blockchain-Technologie die Disintermediation in vielen Sektoren vorantreibt, könnten sich Netzwerkbetreiber durch diese Technologie herausgefordert fühlen (wie sie sich wahrscheinlich auch durch viele andere digitale Innovationen fühlen). Dennoch sollten wir bedenken, dass die Blockchain-Technologie nichts an der Tatsache ändert, dass wir die Stromnetze brauchen werden, um den physischen Austausch von Strom zwischen den verschiedenen Netznutzern zu ermöglichen. Die Bereitstellung dieser physischen Assets für die Energiemärkte wird daher eine wichtige Aufgabe bleiben, unabhängig davon, ob digitale Lösungen wie Blockchain oder andere Technologien den Einsatz von physischen Assets verändern werden. Folglich wird der Besitz von Assets, und hier stimmen wir mit der Schlussfolgerung der Autoren des eurelectric-Berichts überein, eine regulierte Aufgabe bleiben, die von einzelnen Entitäten, d. h. den derzeitigen Netzbetreibern, wahrgenommen werden wird. Diese Diskussion übersieht jedoch einen wichtigen Punkt, denn digitale Innovationen in allen Netzbereichen bedrohen nicht das Geschäftsmodell, das mit dem physischen Asset-Eigentum verbunden ist: Vielmehr sind es die Geschäftsmodelle, die sich darauf konzentrieren, wie diese Netze betrieben werden, die von der Digitalisierung betroffen oder sogar herausgefordert werden.

Während der Besitz von Netzwerk-Assets von der Digitalisierung nicht sonderlich betroffen sein wird, wird es der Betrieb von Netzwerken mit Sicherheit sein

Folglich bleibt die Frage, ob die Blockchain-Technologie das Geschäftsmodell im Zusammenhang mit dem Netzbetrieb beeinflussen könnte. Zumindest aus unserer Sicht ist dies die viel drängendere und schwierigere Frage, die sich DSOs stellen und über die sie nachdenken sollten (wir haben diese Diskussion 2017 in diesem Beitrag hier begonnen). Offensichtlich gibt es noch keine klare Antwort darauf. Lassen Sie uns dennoch kurz einen Blick darauf werfen, was in der Zukunft passieren könnte und wie sich die Aufgabe des Netzbetriebs unter der Annahme verändern könnte, dass die Blockchain-Technologie einen solchen Reifegrad erreicht (was aus heutiger Sicht nicht unmöglich ist), dass sie auch auf den Netzbetrieb angewendet werden könnte.

Der Netzbetrieb selbst nutzt bisher nur wenige Marktmechanismen, mit Ausnahme der Regelenergiemärkte, die von den Übertragungsnetzbetreibern genutzt werden, um positive oder negative Regelleistung zu kontrahieren. Dennoch nutzen die Übertragungs- und Verteilnetzbetreiber schon heute verschiedene Transaktionen, um sich verschiedene Systemdienstleistungen zu sichern, z.B. direkte Vertragsbeziehungen mit Kraftwerken zur Bereitstellung von Blindleistung, Schwarzstartkapazität etc. Mit der Dezentralisierung wird die Anzahl der Transaktionen zur Sicherstellung des benötigten Volumens an Hilfsdiensten deutlich steigen, da in Zukunft viele verteilte Erzeuger und Verbraucher Leistungen erbringen werden, die heute mit sehr wenigen konventionellen Kraftwerken zentralisiert werden. Hier bietet eine Anwendung der Blockchain-Technologie das Potenzial, die Verifizierung von Transaktionen zu erleichtern, die sich auf Hilfsdienste und den Netzbetrieb im Allgemeinen beziehen.

So wie wir es sehen, liegt das Hauptpotenzial der Blockchain-Technologie in diesem Zusammenhang darin, dass sie eine sichere Basis für verschiedene Märkte bieten kann, die sich auf Produkte für Hilfsdienste konzentrieren und gleichzeitig die Markteintrittsbarrieren für kleinere Geräte, die an das Netz angeschlossen sind, verringern. Da es sich bei Stromnetzen um eine kritische Infrastruktur handelt, gibt es viele verschiedene Regeln und Vorschriften, die sicherstellen sollen, dass diejenigen, die an Hilfsdiensten teilnehmen, ihre vertraglichen Beziehungen, die sie mit den Netzbetreibern haben, auch tatsächlich einhalten. Aufgrund dieser komplexen Vorschriften bieten kleine Netznutzer keine Hilfsdienste an, was sie theoretisch könnten. Mit der Blockchain-Technologie könnten wir mit Hilfe von Smart Contracts die aktuellen Regelungen und Vorschriften für Systemdienstleistungen in die digitale Welt übertragen. Sobald die Smart Contracts richtig definiert sind, können sie genutzt werden, um Marktprozesse zur Erfassung von Systemdienstleistungen auf sichere und effiziente Weise zu erleichtern. Darüber hinaus können diese Smart Contracts, die die Marktprozesse für Hilfsdienste erleichtern könnten, von allen Netznutzern verwendet werden - von großen industriellen Verbrauchern bis hin zu Haushaltsgeräten - wenn der Netznutzer möchte, dass seine Geräte an diesen Märkten teilnehmen. Dies ist eine der Schlüsselfunktionen der Blockchain-Technologie, die sich auf den Netzbetrieb bezieht: Sie kann eine sichere und effiziente Basis bieten, um Nebenleistungen von allen Netznutzern zu erheben.

Ein Beispiel für ein solches Blockchain-basiertes Konzept, das die Art und Weise, wie Netze in Zukunft betrieben werden, beeinflussen könnte, ist das D3A-Framework der Energy Web Foundation (EWF). Mit D3A zielt die EWF auf die Integration dezentraler Assets bis hin zu verschiedenen Haushaltsgeräten in lokale und nationale Märkte für Energie und auch für Hilfsdienste. Ähnliche Projekte untersuchen derzeit, inwieweit Smart Contracts zur autonomen Ausführung von Aufgaben eingesetzt werden können, die zum Ausgleich des Netzes beitragen, z. B. WePower zusammen mit dem estnischen TSO Elering oder TenneT mit dem Batteriespeicherunternehmen Sonnen. Obwohl es noch einige technologische Herausforderungen zu bewältigen gibt, bevor der Netzbetrieb Smart Contracts nutzen kann, um den Netzbetrieb (teilweise) auf die Überwachung verschiedener autonomer Smart Contracts zu reduzieren, scheint das Potenzial dieser Lösung recht groß zu sein. Wenn (und das ist vorerst ein großes Wenn) wir annehmen, dass es den Entwicklern gelingt, ein Blockchain-System zu entwickeln, das in der Lage ist, Aufgaben des Netzbetriebs zu übernehmen und das auch die regulatorischen und Interoperabilitätsanforderungen für den Energiesektor erfüllt, dann könnte dies weitreichende Auswirkungen auf den Business Case der Netzbetreiber haben.

Langfristiges Risiko für DSOs

Werden die heutigen Netzbetreiber die autonomen Programme, die den Netzbetrieb auf einer Blockchain ausführen, selbst entwickeln oder werden diese Programme von Dritten entwickelt? Wenn die Netzbetreiber diese Lösungen nicht entwickeln, werden sie dann immer noch die beste Einheit für den Netzbetrieb sein? Es gibt keine eindeutige Antwort auf diese Fragen, da der Netzwerkbetrieb und die damit verbundenen Verantwortlichkeiten komplex sind. Dennoch sollten Netzbetreiber aus unserer Sicht ein integraler Bestandteil von digitalen Projekten werden, die Blockchains (oder andere digitale Technologien) einsetzen, um sicherzustellen, dass sie auch in Zukunft Teil eines digitalisierten Energiemarktes sind.

Auch wenn die kurzfristigen Auswirkungen, nicht Teil der digitalen Transformation zu sein, für die Netzbetreiber irrelevant sein könnten, könnte sich langfristig ein Risiko entwickeln: Der Netzbetrieb könnte zu einer zunehmend digitalisierten Aufgabe werden, die Fähigkeiten erfordert, die die traditionellen Netzbetreiber nicht bieten können. Dann könnte die Regierung beschließen, den Netzbetrieb einem anderen Unternehmen zu übertragen, das die Fähigkeiten hat, digitalisierte Stromnetze effizienter zu betreiben. In diesem Szenario könnten die derzeitigen Netzbetreiber zu reinen Netzeigentümern ohne Betriebsverantwortung werden, da ihnen das Wissen zum Betrieb und zur Nutzung der neuen digitalen Systeme fehlt.

Dieses Modell kennen wir bereits von den Übertragungsnetzen in den USA, wo das Asset-Eigentum bei den Energieversorgern liegt, während die Independent System Operators (ISO) den Netzbetrieb übernehmen. Während die Diskussion über ISOs an sich schon komplex ist, könnten die Veränderungen, die sich aus der Digitalisierung und speziell aus Lösungen wie der Blockchain-Technologie ergeben, die Art und Weise verändern, wie Konzepte wie ISOs in Zukunft bewertet werden, sogar auf Verteilnetzebene (iDSO). Dies ist eine der realen und sehr greifbaren Bedrohungen, die die Digitalisierung und insbesondere die Blockchain-Technologie für das aktuelle Geschäftsmodell von Verteilnetzbetreibern darstellen könnten.

Auch wenn es noch ein langer Weg ist, bis Blockchain endgültig im Energiesektor Einzug hält, sollten Netzbetreiber bald aktiv werden, wenn sie das oben beschriebene Szenario vermeiden wollen, das einen wichtigen Teil ihres aktuellen Geschäftsmodells wirklich bedrohen könnte. Die Frage bleibt also weiterhin bestehen: Werden sich die Netzbetreiber aktiv an der Digitalisierung des Energiesektors beteiligen?