Tokenisierung: Chancen für den Energiemarkt

Derzeit ist der Energiemarkt einer der am schnellsten wachsenden. Zwar ist dies bei dem derzeitig stark in Verruf geratenen Kryptomarkt nicht verwunderlich, dennoch kann diese Entwicklung als Chance für eine neue Institution genutzt werden. Seit Amazon und Tesla das Smartphone als Verbündeten für die Energiewende haben, kann sich die innere Einheit dieser Branche durchaus als positiv erweisen.

An welche technischen Entwicklungen haben wir es zuerst geschafft, kommerzielle Akzeptanz zu finden und zu nutzen? Welche Blickwinkel werden in der Wissenschaft eingesetzt?

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In seinem Gastbeitrag wirft Professor Christoph Weinhardt vom Karlsruher Institut für Technologie einen Blick auf das Spektrum der Tokenisierung und erklärt, welche Chancen sie für den Energiemarkt bietet.

Energienetze im Wandel

Die Dekarbonisierung unserer Energieversorgung ist notwendig, um die durch den Klimawandel verursachte Erderwärmung zu begrenzen. Die damit verbundenen globalen Anstrengungen zur Realisierung erneuerbarer Energien führen zu einer Transformation der Energiesysteme. Große Kohle- und Atomkraftwerke werden zunehmend durch Wind- und Solarkraftwerke und in noch stärkerem Maße durch dezentrale Energieerzeugungsanlagen ersetzt. Mit Biomasse- oder privaten Solaranlagen kann Strom dezentral produziert und flexibel verbraucht werden und so den weltweiten Energiebedarf, zum Beispiel für Elektroautos, elektrifizieren. Richtig eingesetzt, können dezentrale Energiesysteme dazu beitragen, Spitzenlasten im Netz zu reduzieren und die Kosten für den Netzausbau zu senken. Erneuerbarer Strom wird in Deutschland derzeit vor allem von großen Windparks im Norden produziert, benötigt wird er aber vor allem im Süden, wo sich die Industrie entwickelt hat. Dies erfordert den Bau von großen Nord-Süd-Stromleitungen, die zum einen viel Geld kosten und zum anderen vor allem bei den Anwohnern unbeliebt sind. Es besteht also ein großes Potenzial für die Nutzung der dezentralen Flexibilität. Die Tokenisierung kann auf das Elektrizitätssystem angewandt werden, insbesondere um diese dezentralen Märkte zu verwalten und die Elastizität von Nachfrage und Spitzenerzeugung zu koordinieren.

Tokenisierung – digitale Darstellung von Vermögenswerten

Tokenisierung ist ein Prozess, bei dem Vermögenswerte durch digitale Token dargestellt werden. Diese Token können auf der Blockchain übertragen, gespeichert oder verändert werden und repräsentieren das Eigentum an Vermögenswerten. Das bedeutet, dass das Konzept der Tokenisierung nicht auf einen einzelnen Markt, wie z. B. den Energiemarkt, beschränkt ist. Es können physische und nicht-physische Vermögenswerte symbolisiert werden. Bekannte Anwendungen der Tokenisierung sind digitale Bilder von Immobilien und Waren, Patent- und Lizenzrechte, Schuldverschreibungen sowie Kunstwerke und andere Luxusgüter.

Tokenisierung schafft neue Märkte, erhöht die Markteffizienz und schafft transparente Eigentumsrechte

Die Tokenisierung hat viele Vorteile. Es erleichtert den Handel mit Vermögenswerten, die bisher nur schwer oder gar nicht gehandelt werden konnten, wie z. B. digitale Kunst oder Echtzeit-Zertifikate für die Produktion erneuerbarer Energien. Auf diese Weise werden durch die Tokenisierung nicht nur neue Märkte geschaffen, sondern auch die Liquidität von zuvor illiquiden Märkten erhöht. Investoren haben auch die Möglichkeit, problemlos einen Teil eines ungeteilten Grundstücks zu erwerben. Die direkte Übertragung auf der Blockchain eliminiert Zwischenhändler und macht den Markt effizienter. Darüber hinaus wird der Handel mit Assets sicherer. Die Blockchain ist ein öffentliches und unveränderliches Register, das die Eigentumsverhältnisse von Vermögenswerten eindeutig festhält und auf das jederzeit zugegriffen werden kann.

Tokenisierung ermöglicht einen sicheren Ansatz für dezentralisierte Energiemärkte

Lokale Energiemärkte ermöglichen es Haushalten, lokal erzeugten Strom untereinander zu handeln. Auf diese Weise werden die Teilnehmer stärker in die eigene Produktion eingebunden und die lokale Wertschöpfung wird in den Vordergrund gestellt. Die Tokenisierung dieser Energiesysteme mit Hilfe der Blockchain-Technologie ermöglicht einerseits die Nachverfolgung des Energieaustauschs und andererseits die dezentrale Steuerung der lokalen Energiequellen. Der Schutz der Vertraulichkeit von Energieverbrauchsdaten hat höchste Priorität. Es ist die soziale Nähe in den lokalen Energiegemeinschaften, die dazu führt, dass sich die meisten Teilnehmer persönlich kennen. Aus technischer Sicht sind lokale Energieinitiativen in Deutschland, wie das Landau Microgrid Project (LAMP) KIT, in der Lage, die Blockchain-Technologie selbst zu implementieren.  Es besteht ein grundlegendes Verständnis für die Funktionsweise und Architektur von Blockchain-Anwendungen, das bereits in Modellversuchen angewendet wurde. Die Tokenisierung ist auch aus Sicht des lokalen Marktes möglich, wo Energieangebot und -nachfrage koordiniert werden. 

Blockchain-basierte Tokenisierung wird auch in anderen Peer-to-Peer-Energiemarktprojekten eingesetzt, um ein hohes Maß an Sicherheit und Transparenz der Prozesse zu gewährleisten. Beispiele sind das Projekt Pebbles der Allgäuer Überlandwerke oder das Projekt Quartierstrom im Schweizer Kanton St. Gallen. Gallen, die im Jahr 2020 fertiggestellt sein wird.

Tokenisierung als Herkunftsnachweis für Strom aus erneuerbaren Energiequellen

Durch den Bezug von Ökostrom zum Ökotarif können Sie mit gutem Gewissen ein Elektroauto für Ihren Haushalt kaufen, denn der gesamte Strom, den Sie benötigen, wird umweltfreundlich, d.h. klimafreundlich, produziert. Aber ist das wirklich der Fall? Können die Kunden nachvollziehen, woher ihr Strom kommt? Obwohl mit einem Herkunftsnachweis prinzipiell nachgewiesen werden kann, dass ein Stromlieferant Strom aus erneuerbaren Quellen bezieht, liefern letztlich alle Kraftwerke Strom in dasselbe Netz, unabhängig davon, ob der erzeugte Strom erneuerbar ist oder nicht. Daher ist es nicht möglich, die genaue Menge des überschüssigen Stroms zuzuordnen. Ein Blockchain-basierter Herkunftsnachweis könnte hier Abhilfe schaffen. In mehreren Pilotprojekten erprobt die EnBW den Einsatz solcher Nachweise, um den tatsächlichen Stromfluss transparent und betrugssicher nachzuvollziehen. Dank intelligenter Zähler können die Verbraucher in Echtzeit sehen, aus welchem System ihr Strom kommt.

Das Potenzial der Tokenisierung im Energiemarkt ist noch nicht ausgeschöpft

Neben den bereits erwähnten Einsatzmöglichkeiten der Tokenisierung im Energiesektor sind auch andere Anwendungen denkbar. Eine Möglichkeit ist die Dokumentation der Eintragungsrechte im Falle einer gemeinsamen Solar- oder Batterieanlage. Darüber hinaus ermöglicht die Tokenisierung eine flexiblere Verteilung des Energieverbrauchs zwischen verschiedenen Parteien. Statt wie bisher nur einen Energielieferanten zu haben, können Haushalte oder Industrie mit mehreren Energielieferanten anteilige Lieferverträge oder feste Abnahmemengenverträge abschließen. Eine genauere Beschreibung dieser Möglichkeiten finden Sie im Whitepaper der EnBW. Eine weitere mögliche Anwendung der Tokenisierung im Energiemarkt besteht darin, die Verifizierbarkeit der Blockchain über diesen Sektor hinaus zu erweitern. Bei der Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse oder dem Betrieb einer Wärmepumpe ermöglicht die Tokenisierung eine globale Rückverfolgbarkeit von der Energiequelle bis zum Endverbrauch. 

Prof. Dr. Christoph Weinhardt ist Mitglied des wissenschaftlichen Beirats der Boerse Stuttgart Digital Ventures GmbH.

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