Blockchain und der Energieverbrauch

„Hier sind im Zuge der Digitalisierung und Dezentralisierung viele spannende Geschäftsmodelle denkbar, die Blockchain-Technologie selbst steckt jedoch noch mehr oder weniger in den Kinderschuhen und steht vor allem wegen ihres hohen Energieverbrauchs derzeit in der Kritik.“ (schreibt Energyload)

Diese Kritik soll in diesem Beitrag etwas näher beleuchtet werden, denn zumindest in den Anwendungen rund um die Digitalisierung der Energiewirtschaft tritt das Problem mit einem hohen Stromverbrauch der Blockchain Technologie nicht auf.

Woher kommt die Aussage über den hohen Energieverbrauch, und welche Lösungen haben die Infrastrukturlieferanten der Blockchain bereits im Einsatz?

Lastkraftwagen kann man als eine Technologie bezeichnen, die derzeit in der Kritik stehen, dass sie als Waffe von Terroristen genutzt werden können. 

Das Problem ist der bestimmungsgemäße Gebrauch einer Technologie. Weder ist ein Lastkraftwagen dazu da eine Waffe zu sein, noch existiert die Blockchain Technologie dazu, auf ein neuer Super-Verbraucher von teuren Ressourcen zu sein.

Wahrheit am Energieverbrauch: Bitcoin

Die wohl bekannteste Blockchain ist der Bitcoin.  Diese Blockchain ist als Cryptowährung konzipiert. Ähnlich wie bei einer Zentralbank, die neue Geldscheine druckt, werden neue Bitcoins „hergestellt“. Dies geschieht durch das Lösen einer Rechenaufgabe. Alle sogenannten Miner treten in der Konkurrenz an, denn nur ein Miner kann die Rechenaufgabe lösen und somit die Belohnung für den nächsten Block in der Kette erhalten.  Die Schwierigkeit der Rechenaufgabe wird dabei so angepasst, dass die neu gedruckten Banknoten nicht inflationär auftreten, sondern über die Zeit verteilt „gedruckt“ werden.

Es ist richtig, dass quasi der  Stromverbrauch und die dadurch entstehenden Stromkosten  der limitierende Faktor der Erfolgschancen für die Entlohnung sind.  So haben sich gerade in China ganzen Farmen von Bitcoin-Minern angesiedelt, die nichts anderes machen als die Schwierigkeit der Rechenaufgabe immer weiter zu erhöhen, um im gegenseitigen Wettstreit eine quasi Zentralisierung des Mining-Prozesses zum billigsten Strom herbeizuführen.

Für Bitcoin als Cryptowährung ist die Kritik an der Blockchain Technologie gerechtfertigt. Bei einer Währung besteht Konsens darüber, unter welchen Bedingungen ein neuer Wertgegenstand entsteht (ein Bitcoin gedruckt wird).

Energiewirtschaft und Blockchain

STROMDAO und andere Akteure der Energiewirtschaft nutzen die Blockchain anders. Der Wertgegenstand ist keine Cryptowährung (wie Bitcoin), sondern ein Sachverhalt in der realen Welt. Eine Tonne-CO2 wird freigesetzt – egal, ob eine Rechenaufgabe gelöst wurde oder nicht. Eine Kilo-Watt-Stunde Strom wird eingespeist, egal ob ich der schnellste in Mathematik bin.

Das Werthaltige ist in der Energiewirtschaft nicht intrinsisch, sondern extrinsich. Über ein sogenanntes Orakel  wird ein Sachverhalt lediglich protokolliert.

Bestimmungsgemäßer Gebrauch

Die richtige Anwendungen in der Energiewirtschaft basieren daher fast ausschließlich darin, dass sie die Möglichkeit der Blockchain Technologie nutzen einen dezentralen Konsens herzustellen. Die Regeln sind in sogenannten Smart-Contracts geschrieben und definieren, wie unterschiedliche Akteure zusammen arbeiten und welches externe Ereignis welche Veränderung des Konsens (=Gemeinsame Auffassung) nach sich führt.

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4 Antworten auf „Blockchain und der Energieverbrauch“

  1. Hallo Thorsten,

    vielen Dank, dass du das thematisierst. Ich muss zugeben, dass ich das Konzept der StromDAO noch nicht richtig verstanden habe.

    Findet die Protokollierung der StromDAO auf der Ethereum-Blockchain statt, oder auf einer autonomen Blockchain?

    Ich verstehe es so, dass es eine eigene Blockchain gibt, bei der das klassische Mining von Tokens „ersetzt“ wird durch Bewegungen von Strom zwischen Kunden und Stromnetz, richtig?

    Also je nachdem ich welche Richtung sich der Stromzähler bewegt, wird dem Kunden etwas zu seinem Token-Guthaben hinzugefügt bzw. abgezogen? Wie wird der Wert dieser Tokens ermittelt? Können diese Tokens gehandelt werden? Wo?

    Welche Regeln sind in den Smart Contracts beispielsweise definiert?

    Ich schätze, die Blockchain kann von jedem Marktteilnehmer eingesehen werden? Wenn das so ist, ist es dann nicht relativ einfach, Marktteilnehmer zu identifizieren? Zum Beispiel ein Elektroauto, das einmal an einer mir bekannten Ladesäule war für immer „verfolgen“ zu können, wenn ich weiß, dass das Auto zu einer bestimmten Zeit an der Ladesäule war? Vielleicht liegt hier auch ein Denkfehler meinerseits vor, ich lasse mich gerne korrigieren.

    Würde mich freuen, wenn du bei Gelegenheit die Zeit findest auf meine Fragen einzugehen.

    Viele Grüße,
    Ajaz

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    1. Hallo Ajaz

      STROMDAO ist keine Blockchain, sondern ein Unternehmen, welches Dienstleistungen auf Basis der Blockchain Technologie einsetzt. Wir verwenden dafür die Energy Blockchain, welche mit der Sprache der „Ethereum Blockchain“ spricht, d.h. zu 100% kompatibel damit ist. Im Ethereum Protokoll wurden verschiedene Chain-IDs definiert. Die, die man als „Ethereum“ kennt ist die Chain-ID 1 – wir verwenden die „42“ (Energy Blockchain). Ist es damit eine autonome Blockchain? Vielleicht … zumindest schauen die Clients immer nach der ID und versuchen andere Clients mit der gleichen ID zu finden.

      Hinsichtlich des Minings: Nein . Bei einer PoA Blockchain gibt es kein „Mining“, sondern es existieren Nodes (die mittels automatischer Wahl dazu ernannt wurden), die in der Lage sind neue Blöcke zu bilden. Bei der Energy-Blockchain sind dies zwischen 10 und 100 Nodes (stark schwankend). Theoretisch bedarf es mindestens 2 … – was die STROMDAO zum Beispiel sicherstellt, aber auch unsere Kunden/Partner.

      Was die Identifizierbarkeit angeht, so würde ich es einfach probieren. Hier kann ich schreiben was ich will … nur soviel, wie viel Bitcoins besitze ich?

      In den Smart Contrracts sind nur die Konsens-Regeln definiert (d.h. was wird gegen was getauscht).

      Die Blockchain kann durch jeden Teilnehmer eingesehen werden (also auch von Dir …) – da aber ständig mit Assets gehandelt wird, welche individuelle private Schlüssel sind. Kann man das ganze mit den Seriennummern von Geldscheinen vergleichen. Jeder Geldschein ist ein privater Schlüssel – durch dass Zahlen und umtauschen in eine Ware machst Du dich auch nicht identifizierbar. (da gibt es natürlich jetzt noch ein paar Wenn und Aber – ich hoffe das Grundprinzip wird klar).

      Gruß,
      Thorsten

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      1. Danke für die schnellen Antworten.

        PoA steht für Proof of Authority oder Activity?

        Werden die Nodes für die Bildung von Blöcken also nicht „entlohnt“ und es gibt keine Coins die dadurch entstehen?

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        1. Proof of Authority – sorry … Abkürzungen sind dumm…

          Nein, es gibt keine Entlohnung für die Nodes. Diese betreiben die Nodes mit dem Interesse, dass es zu keinem Zeitpunkt ein zentrales Organ (Nodes) geben kann, welches kontrolliert. Übertragen auf die Energiewirtschaft ohne Blockchain: [email protected] ohne BDEW.

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