23.10.2017

Demokratisierung: Blockchain-Revolution im Energiesektor?

Gestbeitrag. Bitcoin, Ethereum, ICOs. Das Thema Blockchain und die momentan populärste Anwendung – die Kryptowährungen – erfahren ein immer größer werdendes mediales Interesse. Doch neben der Verwendung als digitales Zahlungsmittel oder Crowdfunding-Instrument für Startups, bietet die Blockchain-Technologie auch spannende Möglichkeiten in anderen Branchen, z.B. der Energiewirtschaft.
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(c) fotolia.com - grafikplusfoto: Der Einsatz der Blockchain verbessert die Bedingungen für Energie-Prosumer.

Das Pariser Abkommen zum Klimawandel, das im November 2016 in Kraft getreten ist, ist im Kern ein Abkommen für den Umbau des globalen Energiesystems. Ein transformativer Wandel des Energiesektors, der für rund zwei Drittel der globalen Treibhausgas-Emissionen verantwortlich ist, ist essentiell, um die vereinbarten Ziele zu erreichen. Im Jahr 2014 wurden rund 80 Prozent der weltweit genutzten Primärenergie aus fossilen Energieträgern (Öl, Kohle, Gas) gewonnen.

+++ Grundwissen: Die Blockchain – einfach erklärt +++

Kapitalwende im Energiesektor

Neben der nun angestoßenen globalen Energiewende findet gleichzeitig auch eine Kapitalwende statt, das heißt die Kapitalflüsse bewegen sich weg von fossilen hin zu regenerative Energien. Das interessante daran ist, dass dabei ein Distributions- und Demokratisierungsprozess stattfindet und nicht nur mehr Großinvestoren (z.B. Investmentbanken) in zentrale, fossile Erzeugungsformen investieren, sondern zunehmend auch Privatpersonen ihr Geld in dezentrale, saubere Mikrokraftwerke wie Photovoltaik-Anlagen anlegen. Durch das Sinken der Stückkosten für PV-Module, Windkraftanlagen und Batterien wird sich diese Entwicklung weiter fortsetzen.

Das größte IT-Projekt aller Zeiten

Die Energiewirtschaft in Deutschland und Österreich durchläuft im Moment so etwas wie eine doppelte Transformation: neben der Energiewende verändert die Digitalisierung bestehende Geschäftsbereiche und die Grundlagen unserer bisherigen Wertschöpfung – die Energiewende ist das größte IT-Projekt aller Zeiten und wird nur in Kombination mit der Digitalisierung erfolgreich sein. Länderübergreifend müssen mehr als 1,5 Millionen regenerative, meist dezentrale Erzeugungsanlagen in das bestehende System integriert und gesteuert werden. Um dabei die fluktuierende Einspeisung von Photovoltaik- und Windkraftanlagen mit der Energienachfrage in Einklang zu bringen ist der Einsatz von digitalen Technologien notwendig und muss weiterhin eine hochmoderne Infrastruktur geschaffen werden, die zukünftig eine Echtzeit-Energiewirtschaft ermöglicht. Hier kommt die Blockchain-Technologie ins Spiel.

Blockchain als Game-Changer in der Energiewirtschaft?

In Zukunft müssen Millionen von Produzenten und Verbrauchern in Echtzeit kommunizieren und werden dabei neben Informationen auch (digitale) Werte austauschen. All dies muss automatisiert ablaufen, da es aus zeitlichen und finanziellen Gründen für Menschen nicht möglich ist solche Transaktionen manuell auszuführen. Hier werden Smart Contracts eine große Rolle spielen, die einfache Wenn-Dann Funktionen ausführen.

Ein Beispiel: Der Energieversorger der Zukunft kann seine Energielieferungen und die finanzielle Abrechnung mit dem Kunden über die Blockchain organisieren. Jede Kilowattstunde (kWh), die der Kunde vom Versorger bezieht wird über ein digitales Wallet in Echtzeit bezahlt – manipulationssicher, transparent und zu minimalen Transaktionskosten. Sollte der Kunde seinen Zahlungsverpflichtungen nicht nachkommen, so kann der Energieversorger – bei entsprechenden vertraglichen Vereinbarungen – die Energielieferung automatisiert stoppen.

Mit der Blockchain das Stromnetz stabilisieren

Neben Abrechnungssystemen kann Blockchain auch für die Stabilisierung des Stromnetzes eingesetzt werden. In den letzten Jahren sind aufgrund der fluktuierenden Einspeisung aus Photovoltaik und Windenergie zunehmend netzkritische Situationen im Übertragungs- und Verteilnetz aufgetreten. Netzkritische Situationen entstehen dabei durch Prognoseabweichungen von Erzeugung und Verbrauch und erfordern einen Eingriff des Netzbetreibers. Dies findet meist durch den Abruf von Regelleistung statt, bei dem flexible Kraftwerke (z.B. Wasserkraftwerke) Leistung bereitstellen und die Produktion erhöhen bzw. reduzieren. Die Abrechnung für die Leistungserhöhung bzw. Reduktion könnte zukünftig in Echtzeit über eine Blockchain erfolgen und würde eine Clearing Stelle überflüssig machen.

+++ Blockchain-Usecases: Es gibt weit mehr als Kryptowährungen +++

Demokratisierung: Blockchain stärkt Prosumer

Die Blockchain wird vor allem zu einer Demokratisierung der Energiewelt führen, da sich durch diese Technologie völlig neue Geschäftsmodelle ergeben. So stärkt die Technologie vor allem dezentrale Akteure wie Haushaltskunden, die gleichzeitig Energie konsumieren und produzieren – sog. Prosumer. Zukünftig können diese ihren Energieüberschuss an ihre Nachbarn oder andere Netzwerk-Teilnehmer automatisiert verkaufen und dadurch ein Zusatzeinkommen erzielen. Im optimalen Fall wäre der Verkaufspreis für jede kWh höher als die aktuelle Einspeisevergütung jedoch tiefer als der Bezugspreis aus dem öffentlichen Netz des Energieversorgers.

Noch keine Blockchain mit ausreichend Kapazität

Bei all dem Hype um die Blockchain-Technologie müssen für eine Mainstream-Anwendung in der Energiewirtschaft noch viele Herausforderungen überwunden werden. Aus technischer Sicht gibt es derzeit schlichtweg keine Blockchain, die Millionen von Transaktionen in real-time verarbeiten kann. Außerdem wird in der Energiewirtschaft der Zukunft mit großer Wahrscheinlichkeit keine öffentliche Blockchain mit einem Proof-of-Work Validierungsverfahren zum Einsatz kommen, da dieses viel zu energie- und kostenintensiv ist. Das Bitcoin-Netzwerk hat eine installierte Leistung von ca. 1000 MW, was in etwa der Leistung eines Atomkraftwerks entspricht.

Versorgungssicherheit und rechtlicher Graubereich

Eines der größten Bedenken seitens der Akteure der derzeitigen Energiewirtschaft stellt die Versorgungssicherheit dar, da ein verlässliches Energiesystem die Basis für den Wohlstand einer Volkswirtschaft ist. Im Gegensatz zur Finanzindustrie muss im Energiebereich immer die dahinterstehende Physik beachtet werden. Aus regulatorischer Sicht befindet man sich derzeit im Graubereich. Weder im deutschen Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) noch im österreichischen Elektrizitätswirtschafts- und Organisationsgesetz (ElWOG) werden Regularien für eine Blockchain Anwendung im Energiebereich beschrieben. Beispielsweise würden Prosumer zu Energielieferanten werden und müssten am Vortag Erzeugungsprognosen an die Netzbetreiber schicken und untertägige Abweichungen finanziell ausgleichen.

Fazit: Die Blockchain alleine bringt noch keine Revolution

Digitale Technologien wie Blockchain alleine werden unser aktuelles Energiesystem nicht revolutionieren, sondern agieren vielmehr als ermöglichende Instrumente. In Kombination mit fallenden Preisen für erneuerbare Erzeugungstechnologien, Batterien, höherer Rechenleistung und günstigem Speicherplatz wird das Energiesystem der Zukunft automatisierter, effizienter, sauberer und auch demokratisierter sein als heute. Uns stehen spannende Zeiten bevor.

+++ Leitet die Blockchain das Ende der Energieversorger ein? +++


Der Autor:

Berni Mayer ist seit 2013 im Bereich Energy Trading und Power Plant Operations in Innsbruck beschäftigt. Er schloss im Sommer 2017 sein Master-Studium der Europäische Energiewirtschaft ab und verfasste seine Abschlussarbeit zum Thema „Blockchain, Internet of Things & Co. – Wie digitale Technologien unser zukünftiges Energiesystem revolutionieren können.“ Weiterhin veranstaltet er Seminare zu Trading und Investment-Strategien bei Bitcoin und Altcoins.

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Die EU fördert neue Wasserstoffprojekte in Serbien. Deutschland sieht in dem Land gar einen möglichen Lieferanten für Europa. Vor Ort zeigt sich: Es fehlen Strom aus Wind und Sonne, klare Regeln und eine Verwaltung, die sie umsetzt. Chancen für die internationale Wirtschaft gibt es trotzdem, nur nicht dort, wo man sie zuerst vermutet.
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Ein Elektrobus der Belgrader Verkehrsbetriebe lädt an einer Schnellladestation von Siemens. | (c) Alexandra Polic

Belgrad steht. Auto an Auto schiebt sich durch die Stadt, dazwischen fahren Busse, die ihr erstes Leben woanders verbracht haben: in Deutschland oder in Österreich zum Beispiel. Manche tragen noch die alten Aufkleber. „Notausstieg” steht da auf Deutsch auf einem Fenster, mitten in Serbiens Hauptstadt.

Es verwundert also wenig, dass einem in neun Tagen in Serbien nur eine einzige Haltestelle mit E-Bussen auffällt. Immerhin gab es die zu Lebzeiten der nun serbischen Busse in deutschsprachigen Ländern kaum. Aufhalten lassen sich ausländische Firmen dadurch nicht. In Belgrad verkauft etwa der chinesische Konzern BYD Elektroautos. Nur: Auf der Straße sieht man kaum welche. Trotzdem sollen ausgerechnet hier, in einem Land mit fossilem Antrieb, neue Wasserstoffprojekte entstehen, gefördert aus europäischen Ländern, zum Teil sogar aus Mitteln der EU. Woran liegt das?

Europas große Wette auf grünen Wasserstoff

Zum einen drängen die Ziele: Bis 2030 will die EU zehn Millionen Tonnen grünen Wasserstoff selbst produzieren und ebenso viel importieren. So steht es im REPowerEU-Plan. Es ist eines der ambitioniertesten industriepolitischen Vorhaben der Union und ein zentrales Werkzeug, um im Wettbewerb mit den USA und China zu bestehen. Der Draghi-Report 2024 nennt hohe Energiekosten und Importabhängigkeit als Hauptgrund, warum Europas Industrie zurückfällt. Seine Forderung: dekarbonisieren.

Grüner Wasserstoff kann dabei helfen. Er funktioniert dort, wo direkte Elektrifizierung an Grenzen stößt, etwa in Stahl, Chemie, Schifffahrt und Schwerlastverkehr, und ersetzt fossile Importe. Er ist Klima-, Industrie- und Souveränitätspolitik in einem. Hergestellt wird er in Elektrolyseuren: Anlagen, die Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff spalten. Grün ist er nur, wenn der Strom aus erneuerbaren Quellen wie Wind, Sonne oder Wasserkraft stammt.

Aber der Hochlauf stockt. Die Produktion ist teuer, die Infrastruktur fehlt. 2024 waren in der EU laut European Hydrogen Markets Monitoring Report 308 Megawatt Elektrolysekapazität installiert. Vorgesehen waren 6.000. Bis 2030, so sieht es die EU-Wasserstoffstrategie vor, sollen es 40.000 werden.

Serbien: Ein Kandidat ohne Plan

Während Spanien als Vorreiter gilt und in Österreich mit 140 Megawatt die bisher größte Elektrolyseanlage des Landes entsteht, versuchen europäische Akteure auch den serbischen Markt zu erschließen. Dabei fehlt Serbien bis heute eine nationale Wasserstoffstrategie.

Politisch ist das Land seit 2012 EU-Beitrittskandidat und aktuell so weit von einer Mitgliedschaft entfernt wie lange nicht. Im jüngsten Fortschrittsbericht attestierte die EU-Kommission Serbien das schlechteste Zeugnis aller Kandidaten, die Reformen seien zum Stillstand gekommen. Proteste, Korruptionsvorwürfe und Neuwahlen Ende Oktober halten das Land in Aufruhr. Kann aus einem Beitrittskandidaten ohne Strategie ein Energiepartner werden? Und was heißt das für alle, die dort investieren wollen?

Im Navigator Business Center in Novi Beograd sind zahlreiche Unternehmen und Startups angesiedelt. | (c) Alexandra Polic

Keine Nachfrage für Wasserstoff

„Alle vier Jahre wird Wasserstoff zum wichtigsten Thema, und dann verschwindet er wieder von der Agenda. Gerade sind wir eher unten auf der Kurve. Die Investitionen rund um Wasserstoff sind so niedrig wie seit Jahren nicht”, sagt Rahul Mishra, Co-Founder von The Energy Bridge. Die Wiener Plattform bringt Forscher:innen, Unternehmer:innen und Investor:innen zusammen. „Serbien ist auf jeden Fall ein interessanter Ort für erneuerbare Energien. Was grünen Wasserstoff betrifft, bin ich mir allerdings nicht so sicher”, sagt Mishra. Grüner Wasserstoff mache nur dort Sinn, wo es bereits einen hohen Anteil an erneuerbarer Energie gebe.

Aber von Serbiens heimischer Energieproduktion entfielen laut Daten der Internationalen Energieagentur (IEA) 2024 rund 70 Prozent auf fossile Brennstoffe, während Sonne, Wind und andere Erneuerbare zusammen nur etwa 1,4 Prozent beitrugen. Damit fehlt genau die Voraussetzung, die Mishra nennt. Dazu kommt ein Richtungswechsel in Brüssel: Mit ihrem im Juli präsentierten Elektrifizierungsplan setzt die EU-Kommission stärker auf Strom als auf Wasserstoff.

Tiefschwarz

Viele Menschen in Serbien sagen unabhängig voneinander das Gleiche: dass das Land tiefschwarz ist. Schwarz steht in diesem Fall für Kohle. Wasserstoff ist in Serbien ein Thema für einen kleinen Kreis von Fachleuten. Selbst manche Institutionen zeigten sich auf Anfrage überrascht, dass es solche Projekte im Land gibt. Das serbische Energieministerium hat auf Anfragen nicht reagiert.

Warum Projekte feststecken

Dabei haben in den vergangenen Jahren vor allem deutsche Firmen versucht, den serbischen Wasserstoff-Sektor aufzubauen. Laut Informationen der Deutsch-Serbischen Wirtschaftskammer (AHK) steckt ein Pilotprojekt gerade wegen regulatorischer Probleme in der Planung fest. Selbst für Pilotprojekte fehlen also Verordnungen, etwa zur Sicherheit.

Erst im Jänner hat Serbien ein nationales Gesetz zu CO₂-Emissionen eingeführt, das dem EU-Emissionshandel entsprechen soll. Wasserstoff fehlt darin, obwohl er unter den EU-Grenzausgleich CBAM fällt. Die Kammer hatte dessen Aufnahme in der öffentlichen Konsultation gefordert, blieb damit aber erfolglos.

Viele Ankündigungen, wenig Umsetzung

Ilija Batas-Bjelić forscht am Institut für Technische Wissenschaften der Serbischen Akademie der Wissenschaften und Künste (SANU). Er modelliert Energiesysteme, mit dem seines Landes hat er sich umfassend auseinandergesetzt. Sein Fazit: „Im Grunde gibt es hier kein System.” Ein echtes Energiesystem verbindet viele verschiedene Komponenten zu einem funktionierenden Ganzen: Kraftwerke, Netze, Verbraucher:innen sowie unterschiedliche Sektoren wie Strom, Wärme und Transport. In Serbien fehlt diese Verzahnung bisher.

Laut Batas-Bjelić liegt das Land in der Energiewende rund zwanzig Jahre zurück, weil Kohle für das Finanzministerium die zentrale Einnahmequelle bleibt und notfalls sogar importiert wird. Das Energieministerium habe zwar viel Arbeit in Regulierung und Gesetzgebung gesteckt, aber für die Umsetzung fehle alles: das Geld, das Fachpersonal und die Infrastruktur. „Es gibt viele Ankündigungen, aber es passiert nichts”, sagt er.

Wer trotzdem baut

„Generell halte ich Wasserstoff für diese Region für etwas zu teuer”, sagt der Forscher. „Von Fall zu Fall kann sich Wasserstoff wirtschaftlich lohnen und für Banken finanzierbar sein”, erklärt er. Den Anstoß erwartet er vor allem von kleineren Unternehmen. Solarstrom und PV-Anlagen seien billig, die Gasversorgung bleibe unsicher. Wer eine eigene PV-Anlage betreibt, könne damit auch vor Ort Wasserstoff erzeugen.

Die Theorie bestätigt sich in der Praxis. Nach Informationen aus dem Umfeld der deutschen Entwicklungsbank KfW kommt derzeit nur ein Wasserstoffprojekt im Land wirklich voran: das eines privaten Transportunternehmens nahe Belgrad. Es will Strom aus einer eigenen Solaranlage in Wasserstoff für die eigenen Lkw umwandeln, die Tankstelle soll bis Mitte 2027 in Betrieb gehen. Das Projekt ist aus Eigenmitteln finanziert. Der Aufwand für Förderungen stand in keinem Verhältnis zur Summe. Wer in Serbien auf Wasserstoff setzt, ist bisher auf sich allein gestellt. Aber was heißt das für jemanden, der investieren will?

Wo der Markt wirklich liegt

Die Gesprächspartner:innen zeigen alle in dieselbe Richtung, und sie zeigt nicht auf Wasserstoff. Batas-Bjelić beobachtet, dass derzeit ausschließlich kleine Solarprojekte tatsächlich gebaut werden, während größere Vorhaben liegen bleiben, und erwartet den Anstoß von Unternehmen selbst. Wer in Serbien in Erneuerbare investieren will, muss also kleiner denken: bei Anlagen für den Eigenverbrauch von Betrieben.

Die Deutsch-Serbische Wirtschaftskammer verweist auf eine konkrete Lücke, die auch für österreichische Investor:innen interessant sein könnte: Deutsche Firmen haben in Serbien längst selbst Photovoltaik installiert und ihre Prozesse optimiert, um auf das CO₂-Grenzausgleichssystem CBAM der EU vorbereitet zu sein. Ihre kleineren serbischen Zulieferer haben das nicht. Deren Emissionen schlagen nämlich auf die Klimabilanz ihrer internationalen Abnehmer durch. Und genau dort sei Raum für Investitionen.

Für alle Bereiche rät Daniel Schaub von The Energy Bridge, lokale Akteure einzubeziehen. „Wenn die Community rund um ein Projekt dagegen ist, wird es mit hoher Wahrscheinlichkeit scheitern. Die Community einzubinden, senkt dieses Risiko, und das ist bei Investitionen wichtig.” Wissenstransfer und lokale Arbeitsplätze gehören für ihn dazu.

Bei grünem Wasserstoff ist Serbien noch nicht so weit. Wer dort trotzdem investieren will, sollte beim Fundament anfangen, gemeinsam mit den Menschen vor Ort.


Dieser Beitrag ist im Rahmen von „eurotours 2026″ entstanden, einem Projekt des Bundeskanzleramts, finanziert aus Bundesmitteln.

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