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Status & Entwicklungen von Blockchain in der Energiewirtschaft
Sven Weber, Jan HeinemannZürich, 22. März 2018
Bedarfe Utilities
2
Blockchain ist eines der technologischen „Hot Topics“ in der Energiewirt-schaft und hat das Potential, aktuelle Herausforderungen zu adressieren.
Bedarfe Utilities
Entwicklungen in der Energiebranche Bedarf neuer EVU Geschäftsmodelle Blockchain als technologische Lösung
Dezentralisierung
Digitalisierung
Decarbonisierung
Veränderung Energiekonsum:
Verbraucher werden Prosumer!
bidirektionalen Beziehung zwischen
Energieerzeugung und Verbraucher
Veränderung Energieproduktion:
Neuer Erzeugungsmix und Entwicklung
zur Kleinteiligkeit
(Neutrale) Aggregation dezentraler
Energieproduzenten
Sichere Organisation und
Nachhaltung von Daten
Kleinste Energieflüsse und
Steuerungssignale zu geringen
Transaktionskosten verwalten
Neue Vertriebsmodelle, die den
Kunden in den Mittelpunkt stellen
Blockchain-Technologie bietet:
Disintermediation: direkte
Interaktion zwischen Akteuren ohne
Intermediär
Datensouveränität: kontrollierte
Datenverwendung
Potentielle Einsatzgebiete:
in direkten Transaktionen zwischen
Kunden inklusive finanzieller
Abwicklung
im Bereich Klärfallmanagement
bei Herkunftsnachweisen
3
Einführung Blockchain
• Blockchain ist der technologische Unterbau, in dem
existierende Peer-to-Peer-Datenbanken mit Verschlüs-
selungstechnik und Netzwerkeffekten kombiniert werden.
• Sie nutzt ein verteiltes Rechnernetzwerk, um
Transaktionen zu verarbeiten und zu speichern.
• Nicht die Technologie selbst (Blockchain), sondern erst
Applikationen, die auf dieser aufbauen, führen zu Inno-
vationen, wie z.B. Smart Contracts (selbstausführende
Verträge)
• Innovationsversprechen von Blockchain-Applikationen:
Transparenz, Kostenreduktionen, Sicherheit,
Unveränderbarkeit und Pseudonymität
Einführung Blockchain
Die Blockchain-Technologie bildet das Fundament, erst spezifische Applikationen bringen Kundennutzen und Innovationspotentiale.
Blockchain als Fundament für Innovation Gartner Hype Cycle für Emerging Technologies…
…über den „Peak“ auf dem Weg Richtung „Desillusion“
5Quelle: Gartner Hype Cylce 2017
Einführung Blockchain
Blockchain-Applikationen bergen das Potential für disruptive Innovationen in der gesamten Energie-Wertschöpfungskette – keine ist aktuell marktreif!
Mögliche Anwendungsfälle
Disruption im Netz /
Messwesen
Disruption in der
Erzeugung
Disruption im
Vertrieb und Handel
Blockchain Applikationen ermöglichen potentiell die
Aggregation einer Vielzahl dezentraler Marktteilnehmer
(könnte Flexibilitätsmärkte für dezentrale Erzeuger
öffnen)
Potentiell „nächste Stufe virtueller Kraftwerke”
Netzbetrieb ist streng reguliertes Geschäft, Innovationen
müssen stets vom Regulierer unterstützt werden
Geschäftsmodell-Disruption der Netzbetreiber (TSO /
DSO) unwahrscheinlich
Effizienzpotential im Netzbetrieb i.V.m. IoT-Geräten
Handel und Vertrieb stehen meist im Fokus der
Blockchain-Entwickler
P2P-Anwendungen zielen darauf ab, Vertrieb als Vermit-
tler zu eliminieren – hohes Disruptionspotential
Massentauglichkeit und Marktreife noch zu validieren
Block-
chain-
Applika-
tionen
6
Blockchain Einsatz @ Energy
7
8
Das Blockchain-Radar zeigt die Vielzahl der derzeit aktiven Unternehmen, Projekte und Initiativen in der Energiewirtschaft.
Blockchain Einsatz @ Energy
Im Markt ist eine Vielzahl an Unternehmen und Initiativen aktiv, die Applikationen mit unterschiedlichen Schwerpunkten für alle Wertschöpfungsstufen entwickeln.
Das Zentrum der Blockchain-Energy-Community ist Berlin, jedoch befinden sich die Anwendungen noch in der Pilotphase!
Europa
USA
Restliche Welt
Ponton
Vandebron
Lumenaza*
freeel.io
BTL
Slock.it
innogy
ConsenSys
Enerchain
AdptEve
WienEnergie
Fortum
Ecochain
Peer-to-Peer Plattformen u.a. Stromhandel
TenneT
sonnen
Alliander
StromDAO
Conjoule
Mobilität
Share&Charge
Demos
Car eWalletVattenfall
Powerpeers*
Anlagen-management
Electron
Siemens
Grid+
LO3 Energy
TransActive Grid
Powertree
Arcade City
Filament Smart Solar
Volt Markets
Weitere Player / Plattformen Energiesektor
SolarCoin
SolarChange
ElectriCChain
Wattcoin Labs
Weitere Player, Plattformen
OneUp
Stadtwerke
Energie Verbund
fury.network
GrünstromJeton
Stromhaltig.de
Lykke
Lisk
Guardtime
Parity
ChromaWay
etherisc
PowerLedger
LedgerAssets
Vector
Origin
La´Zooz
KEPCO
Toyota
Ethereum
Hyperledger
IOTA**
Multi Chain
EnergyWeb
Foundation
* Interessantes Peer-to-Peer Model, derzeit ohne Einsatz von Blockchain
** Basiert nicht auf deiner Blockchain, aber auf einem Distributed Ledger, der nach eigenen Angaben die Leistungsschwächen der Blockchain überwindet
Grid Singularity
ChainOfThings
Linq
NASDAQ
ElectraSeeD
Energy-Blockchain
Lab
TEPCO
Marubeni
M-PAYG
FinTech4Good
WanXiang
Bankymoon
Vodacom
M-PESAThe Sun Exchange
Industrie / Energieversorger Blockchain-Entwickler / Startup Weitere Unternehmen / OrganisationenProjekt / Initiative Unternehmen aus CH
Melonport
Quelle: BDEW Blockchain Radar, 2017
WePower
Robotina
Swisspower
Vielversprechende Anwendungsbereiche in der Energiewirtschaft (1/3)
Blockchain Einsatz @ Energy
Ladeinfra-
struktur für
Elektro-
mobilität
Transaktion zwischen
Ladesäule und Kunde
via Smart Contract
verbessern
Ausbau der
Ladeinfrastruktur
vorantreiben
Automatisierte Ab-
wicklung, Detaillierte
Abrechnung
Technologische
Unterstützung zur
Bereitstellung privater
Ladesäulen
Kostenreduktion
Zertifi-
zierung von
Energie-
produkten
Grünstrom-
beziehungsweise
Regionalzertifizierung
von Strom
Differenzierung von
Stromprodukten
genauer Nachweis
des Stromverbrauchs
aus erneuerbaren
Quellen
Bewertung von
netzdienlichem
Verbrauchsverhalten
Wertschöpfungsstufen Ziel Vorteile Fallbeispiel
Messwesen
Erzeugungund
Speicheru…
Übertragung und
Verteilung
Handel undBeschaffun
g
Marketingund Vertrieb
Messwesen
Erzeugungund
Speicherung
Übertragungund
Verteilung
Handel undBeschaffung
Marketingund Vertrieb
Quelle: BDEW Blockchain Radar, 2017
Vielversprechende Anwendungsbereiche in der Energiewirtschaft (2/3)
Blockchain Einsatz @ Energy
Nachbar-
schafts-
modelle
und
Microgrids
Aufbau und Betrieb
eines
Nachbarschafts-
stromnetzes
(Microgrids)
Peer-to-Peer-
Stromhandel (von
privat zu privat)
Flexibilisierung des
Stromverbrauchs
gemäß Marktsignalen
oder weiteren
Kriterien
Strombezug aus dem
Quartier
Stromhandel ohne
Intermediär
System-
dienst-
leistungen
Reduktion
netzstabilisierender
Notmaßnahmen (Re-
dispatch,
Netzreserve,
Einspeisemngmt.)
Stabilisierung des
Stromnetzbetriebs
Blockchain als Basis
für Engpassmgmt.
Verknüpfung,
Steuerung
&Transparenz der
dezentralen Batterie-
speicher
Beteiligung dezentral
verteilter Flexibilitäten
Wertschöpfungsstufen Ziel Vorteile Fallbeispiel
Quelle: BDEW Blockchain Radar, 2017
Messwesen
Erzeugungund
Speicherung
Übertragungund
Verteilung
Handel undBeschaffung
Marketingund Vertrieb
Messwesen
Erzeugungund
Speicherung
Übertragungund
Verteilung
Handel undBeschaffung
Marketingund Vertrieb
Vielversprechende Anwendungsbereiche in der Energiewirtschaft (3/3)
Blockchain Einsatz @ Energy
Stromgroß-
handel
Aufbau und Betrieb
einer Plattform für
Stromgroßhandel
ohne Intermediär
Transparenz,
Sicherheit, Effizienz
durch zentrale
Verwaltung der
Handelsdaten
Vertrauensvolle
Transaktionen
Kostenreduktion,
Geschwindigkeits-
gewinn
Asset
Manage-
ment
Effiziente Verwaltung
von Anlagen durch
Überwachung und
Dokumentation von
Anlagenzuständen
Predictive
Maintenance
Manipulationssichere
und verteilte
Speicherung von
Informationen,
Transaktion sowie
effizientes Auditing
Kostenreduktionen
Prozessbe-
schleunigung
Noch kein Fallbeispiel
bekannt.
Wertschöpfungsstufen Ziel Vorteile Fallbeispiel
Quelle: BDEW Blockchain Radar, 2017
Messwesen
Erzeugungund
Speicherung
Übertragungund
Verteilung
Handel undBeschaffung
Marketingund Vertrieb
Messwesen
Erzeugungund
Speicherung
Übertragungund
Verteilung
Handel undBeschaffung
Marketingund Vertrieb
Herausforderungen: technische und
rechtliche Hürden
12
Der Reifegrad von Blockchain für energiewirtschaftliche Prozesse ist derzeit noch durch unterschiedliche technische Kriterien limitiert.
Herausforderungen: technische und rechtliche Hürden
Neben technischen Kriterien wie Geschwindigkeit, Energieverbrauch, Sicherheit,
und Interoperabilität sind Blockchain-Anwendungen in der Energiewirtschaft
insbesondere von ihrer Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz abhängig.
Wirtschaftlichkeit
Akzeptanz
Interoper-
abilität
Geschwin-
digkeit
Energie-
verbrauch
Sicher-
heit
Anwender-
freundlich-
keit
13
Für den Einsatz von Blockchain und darauf basierenden Applikationen wird ein abgesicherter Rechtsrahmen benötigt.
Herausforderungen: technische und rechtliche Hürden
14
Vertrag vs Smart Contract• Sprache
• Anfechtbarkeit
• Rückabwicklungsmöglichkeiten nach Rücktritt
• Durchsetzbarkeit
• Schlechtleistung, Fehler
Regulierung• Spannungsfeld zwischen Regulierung,
Richtlinien und Best Practices
• „Neuland“ – unklare Ownership
• Drei Regulierungsbereiche:
• Staatlich
• Branchenspezifisch (Energierecht)
• Stakeholderspezifisch
Rechtsrahmen
für den Einsatz
von
Blockchain
Vertrags-
recht
Regu-
lierung
Datenschutz- und
IT-Sicherheitsrechts Datenschutzanforderung mit
personen-bezogenen Daten• IT-Sicherheitsrechtliche Vorgaben
• Personenbezogene Daten
• Netzzustandsdaten
• Stammdaten aus Messsystemen
• Geschäftsprozesse bei Kommunikation
• Betrieb von kritischer Infrastruktur
DSG und EU-DSGVO• Recht auf Löschung
• Recht auf „Vergessenwerden“
• Anspruch auf Datenportabilität
(Betroffenenrechte)
Fazit
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Blockchain Kernpunkte - Blockchain entwickelt sich von einer digitalen Währungsinfrastruktur zu einer Plattform für die digitale Transformation.
3
Blockchain stellt Transparenz her und ersetzt gleichzeitig Vertrauen in allen
Teilen einer Transaktionskette. 2
Bis 2025 wird der geschäftliche Mehrwert von Blockchain auf über
USD 176 Milliarden anwachsen, laut Gartner.
Blockchain entfernt Intermediäre, senkt Transaktionskosten und ermöglicht
sichere, pseudonymisierte Geschäftsprozesse in verschiedenen Ökosystemen. 1
Fazit
17
Vergleichen wir die Evolution des Internets mit der “Decentralized Ledger Technology”, stehen wir noch am Anfang…
1. Use Case
+ 10 Jahre
Lokalisation
+ 20 Jahre
Substitution
+ 30 Jahre
Dezentralisierte
Digitalisierung
Heute
Heute
Inte
rnet
Transformation
DLT B
World Wide
Fiat (Crypto)
Währungen
Lokale Private
BlockchainsBitcoin
E-MailsLokale Private
Netzwerke
World
Wide
Web
Zentralisierte
Digitalisierung
Quelle: The truth about blockchain (2017), Harvard Business Review.
Unternehmen sollten jetzt beginnen, ihre Business Modelle an die neue dezentralisierte Welt anzupassen!
Fazit
18
Perspektive Schweiz: Attraktiver Blockchain Standort!
Fazit
Die Schweiz hat beim Thema Blockchain eine
tragende Rolle und hat selbst das
kalifornische Silicon Valley überholt.
handelszeitung.ch 01/18
Die Schweiz insbesondere der Kanton Zug
entwickelt sich zu einem Zentrum der
Blockchain Szene
Swissinfo.ch 12/17
Schweiz gründet Blockchain Taskforce. Die
Aufgabe der Arbeitsgruppe ist die Klärung des
gesetzlichen Handlungsbedarfs zu Nutzung
von Blockchain- und Kryptowährungen
finanzen.ch 01/18
Crypto Valley Zug wird von Blockchain-
Firmen förmlich überrannt – Hunderte
Blockchain-Firmen versuchen jeden Monat
Fuss zu fassen
bilanz.ch 12/17
Zug hat sich zur Brutstätte von Blockchain-
Unternehmen entwickelt, wie die Erfolgreiche
Lancierung von ICOs aus der Schweiz zeigt.
handelszeitung.ch 01/18
Schweiz will Spitzenposition bei Blockchain
ausbauen – Die Schweiz gilt als weltweit
führender Standort im Bereich Blockchain.
Greaterzuricharea.com 01/18
Blockchain Anwendungen
Europäischer Energieversorger
Ein Überblick
Headline
Blockchain Anwendungen Europäischer Versorger
Ein Überblick der involvierten Energieversorger und ihrer derzeitigen Pilotprojekte.
Enerchain
DEX
Conjoule
Share and Charge
Blockcharge
E-Wallet
Smart Living
Infrastrukturprojekt in Burgund
Pilotprojekt in London
Mieterstrom: Abbildung von
Strombezugsrechten
Mieterstrom: App zur Steigerung des
Eigenverbrauchs
p-2-p Handelsplattformen Ladeinfrastruktur für Elektromobilität Energiemanagement / IoT
Blockchain Anwendungen Europäischer Versorger
Drei im Fokus stehende Themen kristallisieren sich heraus.
Reifegrad
Wertschöpfuns-
stufen
Unternehmen
Handelsplattformen stellen einen der häufigsten Blockchain Use Cases dar.
Enerchain DEX
Ziel: P2P Handelsplattform
Abwickeln des Stromhandels ohne zentrale
Marktplätze. Das Absenken der Transaktionskosten
könnte es so auch ermöglichen, kleine
Abnahmemengen, von beispielsweise privaten
Haushalten, kosteneffizienter abzuwickeln.
Wertschöpfungsstufe:
Umsetzungsstatus:
Proof of Concept bis Frühjahr 2018.
Stakeholder (u.a.):
Ziel: P2P Handelsplattform
Es wurde eine Arbeitsgruppe gegründet, um eine
dezentrale Energiebörse, Decentralised Energy
Exchange (DEX), zu realisieren, deren Architektur auf
der Blockchain beruhen soll.
Wertschöpfungsstufe:
Umsetzungsstatus:
Entwicklung
Stakeholder:
Handel / BeschaffungHandel / Beschaffung
Conjoule
Ziel: P2P Handelsplattform
Conjoule bietet eine P2P Handelsplattform für
Solarstrom. Dabei können Anlagenbetreiber und
Verbraucher in Deutschland und den Niederlanden in
einem sogenannten Microgrid Sonnenstrom direkt
handeln.
Wertschöpfungsstufe:
Umsetzungsstatus:
Fortgeschrittene Investmentrunde mit Ziel Auf- und
Ausbau der Handelsplattform.
Stakeholder:
Handel / Beschaffung
+28 more
Blockchain Anwendungen Europäischer Versorger
Share and Charge Blockcharge
Ziel: Mobilität
Mit "Share & Charge" will innogy eine Plattform bieten,
über die Anbieter von Ladestationen und E-Auto-
Besitzer miteinander ins Geschäft kommen können.
Die Laderechnung wird dann mit Hilfe der Blockchain-
Technologie beglichen.
Wertschöpfungsstufe:
Umsetzungsstatus:
Pilot mit vorwiegend innogy eigenen Ladestationen.
Zukünftig mit privaten Ladestationsbetreiber im Fokus.
Stakeholder:
Ziel: Mobilität
Einsatz der Blockchain für Transaktions- und
Authentifizierungsverfahren an Ladestationen für
Elektroautos.
Wertschöpfungsstufe:
Umsetzungsstatus:
Pilotierung 2017 mit 40 Ladestationen und mindestens
20 Elektroautos.
Stakeholder:
Netze
Marketing / Vertrieb
Netze
Marketing / Vertrieb
E-Wallet
Ziel: Smarte Bezahlung & Mobilität
Eine elektronische Geldbörse, die es im ersten Schritt
den Besitzern von Elektroautos ermöglichen soll
Bezahlungen smart und schnell zu erledigen. Dazu
gehören Anwendungsfälle, wie z.B. Maut- oder
Ladezahlungen.
Wertschöpfungsstufe:
Umsetzungsstatus:
Erster Feldtest geplant für 2018.
Stakeholder:
Netze
Marketing / Vertrieb
Die Blockchain ermöglicht den Aufbau einer effizienteren Ladeinfrastruktur.
Blockchain Anwendungen Europäischer Versorger
Smart Living Infrastrukturprojekt in Burgund
Ziel: Energiemanagement / IoT
SmartHome Steuerung über das Internet mit
gleichzeitiger Echtzeitdarstellung des
Energieverbrauchs. Smarte Optimierung der
Heizungskosten
Wertschöpfungsstufe:
Umsetzungsstatus:
Pilotierung 2017 gestartet.
Stakeholder:
Ziel: Energiemanagement / IoT
Optimierung von Management, Verbrauch,
Instandhaltung und Rückverfolgung von Wasser, Gas
und Elektrizitätsflüssen mittels Blockchain-Infrastruktur
in Burgund. Netzwerk aus vernetzten Wasserzählern.
Sensoren signalisieren Lecks in Wasserrohren.
Wertschöpfungsstufe:
Umsetzungsstatus:
Experiment 2017 gestartet.
Stakeholder:
MesswesenMarketing / Vertrieb
Pilotprojekt in London
Ziel: Energiemanagement / IoT
Pilotprojekt in London für Peer-to-Peer
Energiehandelsplattform. Die Bewohner sollen Energie
von lokalen erneuerbaren Energiequellen beziehen
können und diese Energie handeln und an Nachbarn
verkaufen können.
Wertschöpfungsstufe:
Umsetzungsstatus:
Pilotierung 2017 gestartet.
Stakeholder:
Handel
Die Blockchain ermöglicht ein transparentes Energiemanagement/-tracking.
Blockchain Anwendungen Europäischer Versorger
Pilotprojekt Mieterstrom: Abbildung von
Strombezugsrechten
Ziel: Energiemanagement / IoT
Einsatz der Blockchain bei Photovolatikanlagen auf
Mehrparteienhäusern in Verbindung mit gemeinsamer
Stromnutzung der Hausbewohner. Daraus folgt eine
Kosteneinsparungen bei gleichzeitig besserem
Kundenerlebnis.
Wertschöpfungsstufe:
Umsetzungsstatus:
Inbetriebnahme Q1 2018
Erste Ergebnisse Q4 2018
Stakeholder:
Erzeugung / Speicherung /
Übertragung / Verteilung
Pilotprojekt Mieterstrom: App zur Steigerung
des Eigenverbrauchs
Ziel: Energiemanagement / IoT
Entwicklung einer App, die es den Wohnungsmietern
bzw. -eigentümern ermöglicht, miteinander Strom zu
handeln und die wichtigsten Informationen zu ihrem
geteilten Energiesystem live mitzuverfolgen
Wertschöpfungsstufe:
Umsetzungsstatus:
Inbetriebnahme Q1 2018
Erste Ergebnisse Q4 2018
Stakeholder:
Erzeugung / Speicherung /
Übertragung / Verteilung
Die Blockchain ermöglicht ein transparentes Energiemanagement/-tracking.
Blockchain Anwendungen Europäischer Versorger
Tal.Markt – Die Blockchain als Enabler eines echten Grünstrom-Marktes
Der Tal.Markt
Die Partner
Timeline
Marktplatz für P2P Energiehandel von Grünstrom
Teilnehmer aus der Region
Blockchain Technologie entwickelt von elblox, energiewirtschaftliche Abwicklung durch WSW
Wuppertaler Versorgungsunternehmen
Umsatz 2016: 1,2 Mrd. Euro
Aktiv auf allen Wertschöpfungsstufen
Projekt des schweizer Versorgers axpo
Entwickelt und betreibt seit 2015 Blockchain-
basierten P2P-Marktplatz
Heute
130 Registrierungen
7 Erzeugungsanlagen
Über 20.000 Seitenaufrufe
Entwicklung
2015
Labortest
2016
Go Live
01.01.2018
Deepdive Tal.Markt
Tal.Markt als Bindeglied zwischen Produzenten und Konsumenten mit Verantwortung für energiewirtschaftliche Abwicklung und Ausfalllieferung.
kWh
€
Produzent Verbraucher
Tal.Markt
Peer-2-Peer Geschäftsbeziehung
Personalisierung des Strom-Mix
Energieversorger als Partner & Dienstleister
Herkunfts-Nachweis durch die Blockchain
Digitalisierung der Lieferkette
Quelle: https://www.elblox.org/
Deepdive Tal.Markt
Vielen Dank!
Sven Weber
Detecon International GmbH
Managing Consultant
Sternengasse 14-16
50676 Cologne (Germany)
Phone: +49 221 9161 1096
Mobile: +49 171 8184833
e-Mail: sven.weber@detecon.com
Jan Philipp Heinemann
Detecon (Schweiz) AG
Senior Consultant
Löwenstrasse 1
8001 Zürich (Switzerland)
Phone: +41 43 8887435
Mobile: +41 79 6928298
e-Mail: jan.heinemann@detecon.com
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