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Status & Entwicklungen von Blockchain in der Energiewirtschaft

Sven Weber, Jan HeinemannZürich, 22. März 2018

Bedarfe Utilities

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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

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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


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


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

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Blockchain Einsatz @ Energy

7

8

Das Blockchain-Radar zeigt die Vielzahl der derzeit aktiven Unternehmen, Projekte und Initiativen in der Energiewirtschaft.


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)


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



https://shareandcharge.com/

https://stromstunde.de/



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



Messwesen

Erzeugungund

Speicherung

Übertragungund

Verteilung



Messwesen

Erzeugungund

Speicherung

Übertragungund

Verteilung



https://wepower.network/

https://lo3energy.com/

http://conjoule.de/de

https://www.tennet.eu/de/news/news/haushalte-stabilisieren-das-stromnetz-tennet-und-sonnen-vernetzen-erstmals-stromspeicher-mit-blockc/



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.



Messwesen

Erzeugungund

Speicherung

Übertragungund

Verteilung



Messwesen

Erzeugungund

Speicherung

Übertragungund

Verteilung



https://enerchain.ponton.de/

Herausforderungen: technische und

rechtliche Hürden

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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

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Für den Einsatz von Blockchain und darauf basierenden Applikationen wird ein abgesicherter Rechtsrahmen benötigt.

Herausforderungen: technische und rechtliche Hürden

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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

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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

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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


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.):


Es wurde eine Arbeitsgruppe gegründet, um eine

dezentrale Energiebörse, Decentralised Energy

Exchange (DEX), zu realisieren, deren Architektur auf

der Blockchain beruhen soll.


Umsetzungsstatus:

Entwicklung

Stakeholder:

Handel / BeschaffungHandel / Beschaffung

Conjoule


Conjoule bietet eine P2P Handelsplattform für

Solarstrom. Dabei können Anlagenbetreiber und

Verbraucher in Deutschland und den Niederlanden in

einem sogenannten Microgrid Sonnenstrom direkt

handeln.


Umsetzungsstatus:

Fortgeschrittene Investmentrunde mit Ziel Auf- und

Ausbau der Handelsplattform.

Stakeholder:

Handel / Beschaffung

+28 more


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.


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.


Umsetzungsstatus:

Pilotierung 2017 mit 40 Ladestationen und mindestens

20 Elektroautos.

Stakeholder:

Netze

Marketing / Vertrieb

Netze


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.


Umsetzungsstatus:

Erster Feldtest geplant für 2018.

Stakeholder:

Netze


Die Blockchain ermöglicht den Aufbau einer effizienteren Ladeinfrastruktur.


Smart Living Infrastrukturprojekt in Burgund

Ziel: Energiemanagement / IoT

SmartHome Steuerung über das Internet mit

gleichzeitiger Echtzeitdarstellung des

Energieverbrauchs. Smarte Optimierung der

Heizungskosten


Umsetzungsstatus:

Pilotierung 2017 gestartet.

Stakeholder:


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.


Umsetzungsstatus:

Experiment 2017 gestartet.

Stakeholder:

MesswesenMarketing / Vertrieb

Pilotprojekt in London


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.


Umsetzungsstatus:

Pilotierung 2017 gestartet.

Stakeholder:

Handel

Die Blockchain ermöglicht ein transparentes Energiemanagement/-tracking.


Pilotprojekt Mieterstrom: Abbildung von

Strombezugsrechten


Einsatz der Blockchain bei Photovolatikanlagen auf

Mehrparteienhäusern in Verbindung mit gemeinsamer

Stromnutzung der Hausbewohner. Daraus folgt eine

Kosteneinsparungen bei gleichzeitig besserem

Kundenerlebnis.


Umsetzungsstatus:

Inbetriebnahme Q1 2018

Erste Ergebnisse Q4 2018

Stakeholder:

Erzeugung / Speicherung /

Übertragung / Verteilung

Pilotprojekt Mieterstrom: App zur Steigerung

des Eigenverbrauchs


Entwicklung einer App, die es den Wohnungsmietern

bzw. -eigentümern ermöglicht, miteinander Strom zu

handeln und die wichtigsten Informationen zu ihrem

geteilten Energiesystem live mitzuverfolgen


Umsetzungsstatus:

Inbetriebnahme Q1 2018

Erste Ergebnisse Q4 2018

Stakeholder:

Erzeugung / Speicherung /

Übertragung / Verteilung

Die Blockchain ermöglicht ein transparentes Energiemanagement/-tracking.


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: [email protected]

Jan Philipp Heinemann

Detecon (Schweiz) AG

Senior Consultant

Löwenstrasse 1

8001 Zürich (Switzerland)

Phone: +41 43 8887435

Mobile: +41 79 6928298

e-Mail: [email protected]

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