Blockchain und Technik

Von der Kryptowährung zum Stromhandel
Blockchains wurden entwickelt, um Transaktionen fälschungssicher direkt zwischen den Teilnehmern eines Netzwerks abzuwickeln – ohne eine zentrale Instanz, die alles steuert und überwacht. Bekannt ist die Technologie von der Kryptowährung Bitcoin.

Mittlerweile wird die Technologie auch für andere Anwendungen genutzt. In New York, im Stadtteil Brooklin, ist bereits ein lokaler Strommarkt basierend auf einer Blockchain in Betrieb.

SmartPI – Schnittstelle vom Haushalt zur Blockchain
Die Blockchain verbindet alle Teilnehmer im lokalen Strommarkt miteinander. In jedem Haushalt wird ein «SmartPI», ein erweiterter Smart Meter, installiert. Dieses Gerät misst Stromverbrauch und -produktion und agiert als Schnittstelle zur Blockchain. Über den SmartPI können die Haushalte miteinander kommunizieren und Transaktionen ausführen. Zudem kann das Gerät Elektroboiler oder Batteriespeicher steuern.

Smart Contracts
Wie die Transaktionen über die Blockchain abgewickelt werden, wird in so genannten «Smart Contracts» festgehalten. Stromproduzenten und -bezüger geben ihre Präferenzen in einer App an; Kauf und Verkauf werden automatisch abgewickelt.

Welche Blockchain eignet sich?
Heute existieren verschiedene Arten von Blockchains (public, consortium, private), die sich bezüglich Geschwindigkeit, Sicherheit, Privatsphäre und Energieeffizienz unterscheiden. Die Projektpartner analysieren, welche Art von Blockchain sich für einen lokalen Strommarkt eignet.

Und der Energieverbrauch der Blockchain?
Blockchains verteilen ein Kontobuch über viele Computer ohne eine zentrale Instanz miteinzubeziehen. Da das Kontobuch verteilt ist, braucht es Übereinstimmung darüber, ob die verteilten Kontobücher gültig sind. Diese Aufgabe wird von einem Konsensus-Algorithmus übernommen, dessen Betrieb in den ersten und heutigen Versionen der Blockchain viel Strom verbraucht. Es gibt aber bereits Projekte und Blockchains, die Transaktionen mit deutlich tieferem Energieverbrauch validieren können. Diese nehmen bereits einen hohen Stellenwert in der Blockchain-Welt ein. Das Projekktteam verfolgt diese Neuentwicklungen und bindet sie wenn möglich ein.

Führend in diesem Teilprojekt sind:
Bosch IoT Lab, Hochschule St.Gallen
Hochschule Luzern
Supercomputing Systems AG
Bits to Energy Lab, ETH Zürich

Arne Meeuw, Hochschule St. Gallen

«Blockchain-Technologie bietet eine ideale Umgebung um ein System auf ökonomischen Interessen aufzubauen. Durch die einhergehende Dezentralisierung erreichen wir eine hohe Ausfallsicherheit, optimale Koordination der Teilnehmer, sowie Automatisierung der Abrechnungsprozesse.»


Quelle: Bundesministerium für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft

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