Nichts geht mehr ohne Blockchain. Oder doch?

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1 Nichts geht mehr ohne Blockchain. Oder doch? Dipl. Inf. Ludwig Karg, B.A.U.M. Consult München/Berlin Ludwig Karg B.A.U.M. Consult München / Berlin 1

2 Erwartete Rolle von Blockchain in der Energieindustrie 3 Warum und warum jetzt? Blockchain trifft auf die großen Trends in dieser Zeit: Wunsch nach Transparenz Misstrauen gegenüber großen (Wirtschafts-)Strukturen Sharing Economy Rückbesinnung auf die wahren Werte ( vom Versorger zum Daseinsvorsorger ) sowie verteilte und leistungsfähige Computersysteme und Datenkommunikation verteilte Erzeugung im Energiesystem Empowerment als politisches Ziel 4 2

3 The Wall 5 The Network 6 3

4 Eine Blockchain ist eine kontinuierlich erweiterbare Liste von Datensätzen, genannt "Blöcke", welche mittels kryptographischer Verfahren miteinander verkettet sind. (wikipedia) Smart Contracts A 100 A > C D > A C > D 1 *1 105 A > B C > A B 101 B > C C > E 5 * A > B C > A 4 * B > C 3 *1 103 D > A C > D A > B 3 * 0 C 100 A > C 2 *4 102 C > E A > C D > A 1 * 101 B > C C > E C > D C > A D E A 4

5 Das Prinzip B D A A E C N 9 Blockchain in der Energiewelt Prozessoptimierung Datenmanagement (z. B. Smartmeter) Automatisierung Ansteuerung von Erzeugern Ansteuerung von Ladestationen Marktplattformen Kennzeichnung von Grünstrom Kennzeichnung von RegionalStrom Energiemanager ( Butler ) Mieter- und Quartiersstrom peer-to-peer Lieferung regionale Handelsplattform Handel von Flexibilitäten 10 5

6 Anwendungsfälle mit Blockchainals potenzieller Game Changer 11 Solar Banker in Singapore Solarmodule (deflecting photovoltatic DPV) und Handelsplattform aus einer Hand eigene Währung (SunCoin) für das Crowd- Funding und die Abrechnung intelligente Stromzähler als Blockchain- Agenten regionale Wertschöpfung in Entwicklungsund Schwellenländer 12 6

7 In Brooklyn und im Allgäu seit 2016 Bezug von PV-Strom von Nachbarn Small Scale Trading Asset-Management mit RFID Chips Ziel: Möglichkeit des Inselbetriebs ab Handelsplattform für Stromerzeuger und Stromverbraucher ohne dazwischengeschalteten Energieversorger digitalen Währung Wahl des in lokalen Erzeugungsanlagen produzierten Strommix 13 Von sonnen und Batterien Community von PV-Batteriebesitzern, gemanagedmit einer Blockchain Vermeidung von Redispatchdurch Aufbau eines virtuellen Übertragungsnetzes Erfassung aller Lade- und Entladevorgänge als Blöcke in der Chain 14 7

8 Das Teilen von privater Infrastruktur Netzwerk privater Besitzer von Ladestationen Tarif und Abrechnungsmodus frei wählbar online verwaltetes Share&Charge Konto kein geldwerter Vorteil beim Laden am Firmenparkplatz 15 Geschichtete Pattformen Products for end-user market: energy cost analysis, inhouse power billing, peer-to-peer energy trading, regional payback system, Supporting software unit for specific business cases: Visualising, prognosis, interpreter for smartmeter data, (Energy system) specific software components: SCADA-System, hybrid-cloud for substations, energy generation monitor, smartmeter data manager, Usage area independent software components: Internet of Things, big data analysis, authentication, security, Physical entities incl. their control hardware: smartmeter, converter, charging station, battery management, 16 8

9 Geschichtete Pattformen launch a new energyfocused blockchain platform ( Energy Web Platform ) that provides the functionalities needed to implement all use cases at scale. Ludwig Karg, Saarbrücken global non-profit organization focused on accelerating blockchain technology across the energy sector gegründet von Rocky Mountain Institute und GridSingularity Entwicklung einer open sourceplattform mit 10 affiliates als Grundlage für kommerzielle Blockchain-Anwendungen 18 9

10 Holares System: Fehlereintritt Höchstspannungsnetz 220 und 380 kv Niederspannungsnetz (0,4 kv) Messung im Netz (PMU) Hochspannungsnetz 110 kv Holon A vollautomatisiert vollautomatiisert ONS MS/NS Mittelspannungsnetz (z. B. 10 kv) offener Schalte r BHKW geschlossene Trennstelle BHKW offene Trennstelle Holon B Ludwig Karg, Saarbrücken 19 Holares System: Neubildung von Holonen Höchstspannungsnetz 220 und 380 kv Niederspannungsnetz (0,4 kv) Messung im Netz (PMU) Hochspannungsnetz 110 kv Holon C vollautomatisiert vollautomatiisert ONS MS/NS Mittelspannungsnetz (z. B. 10 kv) offener Schalter Holon A BHKW BHKW Holon B Ludwig Karg, Saarbrücken 20 10

11 Funktionsblöcke im Holaren System Betriebsmittelverwaltung(GIS) Netzberechnung Flexibilitätsmanagement Management Holare Netzführung Ausbauplanung Holonsteuerung Überwachungsfunktionen Prognose Bewertung IST-Zustand Angriffs-/ Anomalieerkennung Holonbildung Polynetze Datenmanagement (historisch) Datenmanagement (Echtzeit) Sensorik Messdatenmanagement Aktorik Ansteuerung Cloud Infrastruktur Holares Element Kontinuierlicher Datenfluss Datenfluss bei Bedarf Ludwig Karg, Saarbrücken 21 Funktionsblöcke und deren Subjekte Anlagenaufnehmer Betriebsmittelverwaltung(GIS) Netzberechnung Netzchecker Flexibilitätsmanagement Management Flexibilitäts- Analyst Flexibilitäts- Scout Holare Netzführung Notfall- Ausbauplaner Ausbauplanung Holonsteuerung Verbrauchsprognostiker Erzeugungsprognostiker Netzüberwacher Überwachungsfunktionen Prognose Bewertung IST-Zustand Angriffs-/ Anomalieerkennung Holonbildung Scout Holoner Holonsimulator Polynetze Datenmanagement (historisch) Cloud Infrastruktur Datenmanagement (Echtzeit) Sensorik Messdatenmanagement Messdaten manager Messdaten gewinner Holares Element Aktorik Ansteuerung Wächter Ansteuerer Kontinuierlicher Datenfluss Datenfluss bei Bedarf Ludwig Karg, Saarbrücken 22 11

12 Subjekte in der Blockchain Scout Holoner Flexibilitäts- Analyst Flexibilitäts- Scout Netzchecker Netzüberwacher Anlagenaufnehmer Ausbauplaner Verbrauchsprognostiker Erzeugungsprognostiker Holonsimulator Notfall- Messdaten manager Messdaten gewinner Messdaten gewinner Messdaten gewinner Messdaten gewinner Ansteuerer Ansteuerer Wächter Ansteuerer Wächter Ansteuerer Wächter Ansteuerer Wächter Wächter Ludwig Karg, Saarbrücken 23??? DSOs TSOs FOA VPPs and BRPs Automated trading of local energy and flexibility Market Operator GOFLEX Local Trading Platform FOA Energy Communities FOA EMS FOA GOFLEX Aggregator Platform FOA FOA FOA EMS EMS EMS??? Aggregators And Microgrid- Operators Ludwig Karg, Saarbrücken Commercial and Private Consumers/Prosumers 24 12

13 Offene Fragen Wann gibt es die erste echte Blockchain? Transparenz versus Datenschutz? Wie steht s um die Nachhaltigkeit? demokratisches System? sicher vor Missbrauch? Fußabdruck? (The Guardian: Stromverbrauch 1 Bitcoin-Transaktion = 1 Haushaltstag) Wer hat den Mut, die wirklich bahnbrechenden Anwendungen zu bauen? 25 Fazit Blockchain-Philosophie kann das Wirtschafts-, Finanz-, und Gesellschaftssystem verändern Blockchainim Kleinen ist schwierig: es fehlt die Liquidität. Lösung: chains of chains systems of systems Aktuelle Blockchain-Technologie ist für die heutigen Systeme und Anforderungen keiner herkömmlichen Technologie wirklich überlegen. Das kann sich mit 5G ändern. Wir brauchen konsistente Service-Plattformen als Basis für innovative Anwendungen. Wer sie zuerst etabliert, kann das Rennen gewinnen. Das kann die Blockchain sein. Ganz neue Systemansätzen (z. B. Holares Modell) schreien nach Blockchain. Es wird einfacher sein, Blockchainin ganz neuen Marktmechanismen (z. B. Peer-to-Peer) einzusetzen als alte dadurch zu ersetzen. Große Verbreitung und hohe Verfügbarkeit von Blockchain-fähigen Agenten kann Blockchain-Lösungen einen Preisvorteil verschaffen