09.12.2018

Blockchain, 3D-Druck und Prosumer: Hat die Zentralisierung ausgedient?

Immer mehr Energie wird dort produziert, wo sie benötigt wird. Der 3D-Druck könnte lokale Güterproduktion wieder stark machen und die Blockchain ist die Antithese zur zentralen Cloud. Findet gerade womöglich ein schleichender Prozess der Dezentralisierung statt?
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Zentralisierung
(c) NicoElNino / Fotolia.

„Grown Respectfully“ heißt die neueste Initiative des Schweizer Lebensmittel-Giganten Nestlé: nachhaltig produzierter Kaffee, mit „Respekt für unsere Farmer, Respekt für die Dorfgemeinschaften und Respekt für unseren Planeten“. Dass der weltgrößte Nahrungsmittel-Produzent mit einem jährlichen Umsatz von 90 Milliarden Dollar die regionale Landwirtschaft hätschelt, ist die Reaktion auf Millionen Konsumenten, die immer stärker in Richtung Prosumer shiften. Prosumer wollen wissen, woher ihre Konsumgüter kommen, wer sie produzierte und wie sie hergestellt wurden. Sie fördern regionale, nachhaltige Produktion und bringen sich, wo es geht, aktiv in die Wertschöpfungskette ein. Small ist wieder beautiful. Regional das neue bio. Und die Zentralisierung ist böse.

Die technische Entwicklung

  • Die Blockchain wird mittlerweile für jede erdenkliche Art des sensiblen Datentransfers und der Speicherung eingesetzt, weil sie komplett dezentralisiert und damit durch einzelne Parteien praktisch nicht beeinflussbar ist.
  • Blockchain-basierte Kryptowährungen binden Prosumer durch „Mining“, also einer Art Transaktionsbestätigung, aktiv in den Prozess ein
  • 3D-Drucker machen Konsumenten zu Produzenten
  • Auch die Stromproduktion wird durch erneuerbare Energieträger in kleinere Einheiten aufgedröselt – bis hin zur Solarzelle am Hausdach
  • Digitale Workflows und Kommunikationsprozesse machen reale Arbeitsplatzpräsenzen und Meetings obsolet

Konzerne zentralisieren in nie da gewesenem Ausmaß

Wenn Produktionsketten, Währungssysteme, der Arbeitsplatz, die Energieversorgung dezentralisiert sind, wer braucht dann Headquarter, Finanzinstitute oder Behörden? Hier zeigen sich die Schwachstellen des Trends. Zunächst ist die Dynamik zu kleineren Einheiten nur die halbe Wahrheit. Tatsächlich zentralisieren sich Konzerne in nie da gewesenem Ausmaß: Nestlé teilt sich mit einer Handvoll Firmen den Weltmarkt für Lebensmittel. Google ist Monopolist bei der Internetsuche. Amazon beliefert die Welt, Facebook kann Regierungen stürzen, quasi als Kollateralschaden seines Geschäftsmodells: Filterblasen und Echokammern, die durch die Kategorisierung des User-Verhaltens zum Zwecke der Bespielung mit Ads entstehen.

Dezentral birgt auch Gefahren

Die digitale Vernetzung kennt keine Zentrale. Aber die Netzinfrastruktur wird von immer weniger Herstellern angeboten. Selbiges gilt übrigens auch für Energienetze. Dezentral birgt auch Gefahren: Die Renationalisierungstendenzen vieler EU-Staaten schwächen die EU als Global Player. Wenn der 3D-Drucker voll funktionsfähige Kleinwaffen ausspuckt, wünscht man sich förmlich zentrale Kontrolle. Und ein Job, der nur mehr aus Bildschirm-Arbeit und Skype-Konferenzen besteht, ist auf Dauer recht einsam. Die Dezentralisierung hat das Potenzial, Menschen zu mündigeren Bürgern und Konsumenten zu machen. Aber sie müsste zu Ende gedacht werden. Und sie ist nicht überall sinnvoll und mitunter gefährlich. Also nein, die Zentralisierung ist weder rückläufig, noch hat sie ausgedient.

Dieser Beitrag erschien in gedruckter Form im brutkasten Magazin #7 “Die Welt in 5 Jahren”.

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Das Forschungskonsortium von Focus:lfm. | (c) Jacomo Schlumberger

Ein Elektroauto muss nicht unmittelbar nach dem Anstecken mit voller Leistung laden. Auch Wärmepumpen und Batteriespeicher können ihren Stromverbrauch zeitlich anpassen. Mit dem Ausbau erneuerbarer Energien wird diese Flexibilität zunehmend wichtiger. Photovoltaikanlagen erzeugen beispielsweise vor allem tagsüber Strom, während viele Elektroautos erst am Abend geladen werden. Werden viele solcher Geräte intelligent gesteuert und zu sogenannten Flexibilitätspools gebündelt, könnten sie Stromnetze entlasten und erneuerbare Energie besser nutzbar machen.

Wie groß das Potenzial ist, verdeutlichen Zahlen, auf die das Forschungskonsortium verweist: Einer EU-Analyse zufolge könnte die nachfrageseitige Flexibilität bis 2030 rund 120 Gigawatt erreichen. Momentan sind in der EU rund 44 Gigawatt Pumpspeicherleistung installiert. Zwar können flexible Stromverbraucher große Pumpspeicher nicht vollständig ersetzen, die Zahlen zeigen jedoch, welches Potenzial in Haushalten, Unternehmen und Energiegemeinschaften bislang ungenutzt bleibt.

Genau hier setzt das Forschungsprojekt Focus:lfm (From Open Coexistence to Unified Systems for Local Flexibility Management) an. Unter der Koordination von e7 energy innovation & engineering entwickeln 18 österreichische Partnerorganisationen eine offene digitale Infrastruktur. Beteiligt sind unter anderem die Technologieunternehmen Keba und AVL, der Netzbetreiber Energienetze Steiermark sowie Salzburg Research und Reisenbauer Solutions.

Offene Software soll Geräte miteinander verbinden

Die intelligente Steuerung von Stromverbrauchern ist grundsätzlich nicht neu. Eine zentrale Herausforderung liegt jedoch darin, dass Geräte unterschiedlicher Hersteller häufig eigene Kommunikationssysteme nutzen. Viele bestehende Lösungen sind zudem geschlossen, wodurch die gemeinsame Steuerung aufwendig und kostspielig sein kann.

Focus:lfm entwickelt deshalb ein sogenanntes Open-Source-Framework. Die Software soll unterschiedliche Geräte, Energiemanagementsysteme, Stromhändler und Netzbetreiber über gemeinsame Schnittstellen miteinander verbinden. Bestehende Systeme sollen dabei nicht ersetzt, sondern vernetzt werden.

Auch der Zeitpunkt des Forschungsprojekts ist laut Projektkoordinator Guntram Preßmair günstig. Das neue Elektrizitätswirtschaftsgesetz (ElWG) schafft die Grundlage für einen Markt, auf dem Netzbetreiber flexible Stromverbraucher gezielt zur Entlastung ihrer Netze einsetzen können. Anders als auf bisherigen Strommärkten spielt dabei eine entscheidende Rolle, wo sich die Anlagen befinden. So könnten beispielsweise Elektroautos oder Batteriespeicher in einem bestimmten Netzgebiet helfen, lokale Engpässe zu beheben.

Startups sollen eigene Geschäftsmodelle entwickeln können

Besonders für kleinere Technologieunternehmen soll die offene Software neue Möglichkeiten schaffen. Denn die gesamte technische Verbindung vom einzelnen Gerät bis zur Vermarktung der Flexibilität selbst aufzubauen, ist laut Preßmair für kleine Unternehmen kaum machbar. „Deswegen wollen wir denen ein Open-Source-Werkzeug in die Hand geben“, erklärt er.

Mit Focus:lfm sollen Startups eine kostenlos verfügbare technische Grundlage erhalten, auf der sie eigene Dienstleistungen und Geschäftsmodelle entwickeln können. Ein Unternehmen, das beispielsweise Prognosen zum Energieverbrauch erstellt, könnte seine Lösung mit der Infrastruktur verknüpfen, ohne selbst sämtliche technischen Schnittstellen entwickeln zu müssen.

Ein begleitendes Accelerator-Programm soll Unternehmen bei der Integration unterstützen. Sobald erste Prototypen verfügbar sind, sollen interessierte Betriebe die Software erproben und Rückmeldungen zur Weiterentwicklung geben. Dadurch will das Projekt bereits während seiner Laufzeit eine möglichst breite Nutzerbasis aufbauen.

Praxistests bis 2030 geplant

Die entwickelte Infrastruktur soll zunächst in Simulationen und Laborumgebungen getestet werden. Anschließend sind Feldtests mit Elektroauto-Ladeinfrastruktur, Elektroboilern und Energiemanagementsystemen geplant. Auch Energiegemeinschaften und das Reallabor Waldviertel sollen eingebunden werden.

Das Projekt ist im Juni 2026 gestartet und läuft über 48 Monate. Gefördert wird es aus Mitteln des Klima- und Energiefonds sowie des Bundesministeriums für Innovation, Mobilität und Infrastruktur.

Langfristig soll ein Konsortium aus Industriepartnern die Weiterentwicklung der Software tragen. Für Preßmair wäre das optimale Ergebnis, wenn bis zum Projektende 2030 rund zehn Unternehmen die Infrastruktur aktiv nutzen und damit eigene Geschäftsmodelle betreiben.

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