Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Dezentral aber sicher
Mit der Vorgabe von Einspar- und Ausbauzielen für den europäischen Energiesektor, markierte die Europäische Union 2009 die Abkehr von fossilen Brennstoffen zugunsten erneuerbarer Energiequellen [1]. Als Resultat dieser Vorgabe, hatte Energie, die aus Wasser-, Solar- und Windkraft, Erdwärme oder Biomasse gewonnen wurde, im Jahr 2019 bereits einen Anteil von 46,1 % an der deutschen Nettostromerzeugung [2]
Aus dieser energiewirtschaftlichen Transformation, die im allgemeinen Sprachgebrauch als „Energiewende“ bezeichnet wird, ergibt sich eine Dezentralisierung der Erzeugerstruktur und der energietechnischen Prozesse, die die Energienetze vor große Herausforderungen stellt. Aber auch andere Entwicklungen im Energiesektor halten offene Fragestellungen bereit: So verlangt die flächendeckende Einführung der Elektromobilität die Entwicklung intelligenter Ladelösungen, die den hohen Energiebedarf bei Spitzenlasten berücksichtigen und damit Netzstabilität garantieren [3]. Darüber hinaus erfordert die Digitalisierung der Netzbewirtschaftung die Entwicklung neuartiger Regelungssysteme, die „eine Echtzeitbewirtschaftung, einen optimalen Abruf von Angeboten über Flexibilitäten und optimale Vorgaben bzw. effiziente Angebote an Netzkunden ermöglichen“ [4]. In diesem Beitrag soll ein Überblick darüber gegeben werden, warum Distributed Ledger Technology (DLT) als vielversprechende Technologie für die Transformation der Energiewirtschaft gehandelt wird.
Pro- und Contra-Analyse
Aufgrund ihrer Eigenschaften als dezentrales Informationssystem ist der Einsatz von DLT als integrierter Baustein der Energienetze von morgen aussichtsreich [5]. So erfordert die Dezentralisierung, die durch die Energiewende vorangetrieben wird, z. B. die Entwicklung neuartiger Abrechnungsprozesse für Mieterstrommodelle, den sicheren Austausch von Energiedaten und die Entwicklung von Regelleistungsverfahren unter Berücksichtigung von erneuerbaren Energien. Bei Betrachtung der Eigenschaften von DLT wird deutlich, warum diese Technologie für die kommenden Herausforderungen der Energiebranche geeignet erscheint [6]:
Disintermediation: Durchführung von Transaktionen ohne Abhängigkeit von einer zentralen Vermittlungsstelle
Datensicherheit: Nachvollziehbare Urheberschaft und Verhinderung von Manipulation auf Basis von kryptografischen Verfahren
Ausfallsicherheit: Je größer die Anzahl an teilnehmenden Knoten, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit eines Systemausfalls
Automatisierung (optional): Einhaltung von Vertragsbedingungen durch dezentral ausführbaren Smart-Contract-Programmcode
Transparenz (optional): Lückenlose Dokumentation von Prozessen, die eine allgemeine Gültigkeit besitzen
Pseudonymisierung (optional): Erschwerte Rückverfolgbarkeit von Transaktionen zur Feststellung von Identitäten
Leider ist nicht alles Gold was glänzt und mit den Fähigkeiten von DLT sind gleichzeitig auch neue Herausforderungen verbunden:
Die Wechselwirkung verschiedener Konsensmechanismen und Betriebsmodelle von DLT müssen gegeneinander abgewogen werden1)
Die Dezentralisierung von energiewirtschaftlichen Prozessen beinhaltet nicht nur technische, sondern auch zahlreiche regulatorische Hürden
Die Industrie hat Schwierigkeiten mit der Weiterentwicklung der Technologie Schritt zu halten und benötigt für den Einsatz von DLT eine Umgebung, die sich durch Planungssicherheit auszeichnet. Die angewandte Forschung unterstützt dabei die Industrie bei der Identifikation von Anwendungsfällen, die unter Berücksichtigung der aktuellen Entwicklung einen nachhaltigen Mehrwert gegenüber etablierten Systemen und Prozessen bieten.
Die Forschungsgruppe des DLT-lab2) von der Hochschule Reutlingen trägt mit ihrer Analyse von Anwendungsfällen zu einem potentiellen Einsatz von DLT im Energiesektor bei.
Autoren: I. Hoffmann, D. Coll-Mayor
Literatur
[1] The European Parliament and The Council of the European Union: EUR-Lex – 32009L0028 – EN – EUR-Lex. 23. 04. 2009. Webverweis: eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/ALL/: 31. 08. 2020.
[2] Burger, B.: Öffentliche Nettostromerzeugung in Deutschland 2019: Mehr erneuerbare als fossile Energieerzeugung. Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE: 02. 01. 2020. Webverweis: www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/news/2019/oeffentliche-nettostromerzeugung-in-deutschland-2019.html,Abruf: 05. 08. 2020.
[3] European Environment Agency: Electric vehicles and the energy sector – impacts on Europe’s future emissions. 16. 11. 2016. Webverweis: www.eea.europa.eu/publications/electric-vehicles-and-the-energy, Abruf: 31. 08. 2020.
[4] Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V.: Studie zum Zukunftsbild Stromverteilnetze. 06/2019. Webverweis: www.zvei.org/presse-medien/publikationen/studie-zum-zukunftsbild-stromverteilnetze. Abruf: 21. 10. 2020.
[5] Mika, B.; Goudz, A.: Blockchain in der Energiewirtschaft. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2020.
[6] Strüker, J.; Albrecht, S.; Reichert, S.; Schmid, J.: Blockchain in der Energiewirtschaft – Potenziale für Energieversorger. BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V., 10/2017.
1) Siehe auch Artikel „Vertrauen ist besser“ in Ausgabe ep 01/2021
2) https://dltlab.reutlingen-university.de/
Der vollständige Artikel ist in unserem Facharchiv nachzulesen.
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