[vc_row][vc_column][vc_custom_heading text=“Smart Energy Communities: Wie die Blockchain regionale Energieerzeuger stärkt“ font_container=“tag:h2|font_size:38|text_align:left|color:%23e30613″ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1568188712296{margin-top: -25px !important;}“][vc_column_text]Holger Kett, Oliver Strauß, Fraunhofer Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Kurz und bündig:“ font_container=“tag:h3|font_size:17|text_align:left|color:%23ffffff“ use_theme_fonts=“yes“ css=“.vc_custom_1568032783375{padding-left: 15px !important;background-color: #f07d00 !important;}“][vc_column_text css=“.vc_custom_1568188759542{border-top-width: 1px !important;border-right-width: 1px !important;border-bottom-width: 1px !important;border-left-width: 1px !important;padding-top: 10px !important;padding-right: 10px !important;padding-bottom: 10px !important;padding-left: 10px !important;background-color: #eaeaea !important;border-left-color: #aaaaaa !important;border-left-style: solid !important;border-right-color: #aaaaaa !important;border-right-style: solid !important;border-top-color: #aaaaaa !important;border-top-style: solid !important;border-bottom-color: #aaaaaa !important;border-bottom-style: solid !important;border-radius: 1px !important;}“]Ab dem Jahr 2020 fallen die ersten Windkraft- und Solaranlagen aus der EEG-Förderung und können vor allem von kleinen Erzeugern und Energiegenossenschaften nicht mehr kostendeckend betrieben werden. Das Forschungsprojekt SMECS (Smart Energy Communities) untersucht Möglichkeiten dies durch Kooperationen und neue Geschäftsmodelle zu verhindern. Ein wichtiger Lösungsbaustein ist ein digitaler Herkunftsnachweis auf Blockchain-Basis, der den zeitgleichen lokalen Verbrauch von Strom belegt. So können Steuern und Abgaben reduziert und Ökostrom als regionales Qualitätsprodukt vermarktet werden.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row css=“.vc_custom_1519752670572{margin-top: -10px !important;}“][vc_column][vc_column_text]Ein digitaler regionaler Herkunftsnachweis für Strom aus regenerativen Quellen ist ein wichtiger Baustein einer dezentralen Energiewende. Er eröffnet Potenziale zur Einsparung von Steuern und Abgaben, und ermöglicht die gezielte Vermarktung von regional produziertem Strom. Auf diese Weise werden Anreize zum lokalen Ausgleich von Energieerzeugung und Verbrauch gesetzt, der die Verteilnetze entlasten kann. Das volle Nutzenpotenzial des Herkunftsnachweises kann im momentanen regulatorischen Rahmen jedoch nicht genutzt werden.[/vc_column_text][ult_dualbutton btn_hover_style=“Style 2″ btn_border_style=“solid“ btn_color_border=“#ffffff“ btn_border_size=“2″ btn_alignment=“left“ dual_resp=“off“ button1_text=“Einzelheft kaufen“ icon_link=“url:https%3A%2F%2Fwww.aws-institut.de%2Fim-io%2Fproduct%2Fdigital-energy%2F|||“ btn1_background_color=“#f07d00″ btn1_bghovercolor=“#e30613″ icon=“Defaults-book“ icon_size=“22″ icon_color=“#ffffff“ icon_hover_color=“#f07d00″ button2_text=“Jetzt abonnieren“ btn_icon_link=“url:https%3A%2F%2Fwww.aws-institut.de%2FSIR%2Fabo%2F|||“ btn2_background_color=“#f07d00″ btn2_bghovercolor=“#e30613″ btn_icon=“Defaults-chevron-right“ btn_icon_size=“22″ btn_icon_color=“#ffffff“ btn_iconhover_color=“#f07d00″ divider_text=“oder“ divider_text_color=“#f07d00″ divider_bg_color=“#ffffff“ btn1_text_color=“#ffffff“ btn1_text_hovercolor=“#ffffff“ btn2_text_color=“#ffffff“ btn2_text_hovercolor=“#ffffff“ title_font_size=“desktop:20px;“ btn_border_radius=“3″ title_line_ht=“desktop:22px;“ btn_width=“280″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_custom_heading text=“Hintergrund“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Die aktuelle Klimaschutz-Debatte rückt auch die Erzeugung von Energie aus regenerativen Quellen wieder in den Fokus der Öffentlichkeit. Mit Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2000 fand in Deutschland ein starker Ausbau der regenerativen Erzeugungskapazitäten, vor allem in den Bereichen Solarenergie, Windkraft und Biogas statt. Dies führte auch zur Gründung einer Vielzahl von Energiegenossenschaften in den Jahren 2008 bis 2014. Die Novellen des Erneuerbare-Energie-Gesetzes 2014/17 führen dazu, dass Einspeiseanlagen nach 20 Jahren pauschaler EEG-Vergütung ab dem Jahr 2020 aus der Förderung fallen und sich entweder direkt am Markt oder in Auktionen um weitere Förderung bewerben müssen. Angesichts eines ohnehin starken Wettbewerbsumfeldes mit großen Unternehmen der Branche stehen insbesondere die kleinen Energieerzeuger und Energiegenossenschaften, die ihren Strom ins Netz einspeisen und nicht selbst verbrauchen, vor einer grundsätzlichen Neuorientierung ihrer Geschäfts- und Betreibermodelle. Können die Betreiber ihre Anlagen nicht kostendeckend am Markt betreiben, droht beginnend mit dem Jahr 2020 ein Abbau größerer Erzeugungskapazitäten.[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Lösungsansatz: Smart Energy Communities“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Um dem entgegen zu wirken, werden im Forschungsprojekt SMECS (Smart Energy Communities) Konzepte untersucht, welche kleine Energieerzeuger erneuerbarer Energie bei ihrem Weg in die Direktvermarktung unterstützen, indem sich mehrere Erzeuger zu Communities zusammenschließen, um Skaleneffekte zu nutzen und gemeinsam eine eigene Kundenbasis aufzubauen. Dabei werden die zwei Stoßrichtungen Kostensenkung und Ertragssteigerung verfolgt (Abbildung 1). Mit Hilfe einer gemeinsamen Smart Service Plattform und der damit verbundenen Prozessautomatisierung werden die Kosten der Erzeuger gesenkt. Beispielsweise können Wechselprozesse automatisiert werden, ansprache und die Konzentration auf regional ausgerichtete Aktivitäten bei Energieverbrauch, Energieerzeugung und deren Optimierung höhere Erlöse ermöglicht. Mit diesem Ansatz werden neue Umsatzquellen erschlossen, die regionale Marktpräsenz der kleinen Erzeuger durch die Kollaboration verbessert und die Wirtschaftlichkeit des Betriebs transparent gemacht und gezielt gesteigert. Der digitale, regionale Herkunftsnachweis unterstützt beide Stoßrichtungen, indem er durch den Nachweis von gleichzeitiger Erzeugung und Verbrauch von Strom in einer Region dazu benutzt werden kann, Steuern und Abgaben zu reduzieren. Zudem kann er als Marketinginstrument dazu benutzt werden, das CommodityProdukt Graustrom in ein unterscheidbares regionales Produkt zu verwandeln, für das höhere Endkundenpreise erzielt werden können.[/vc_column_text][vc_single_image image=“12800″ img_size=“large“ add_caption=“yes“ alignment=“center“][vc_custom_heading text=“Smart Service Plattform für Energy Communities“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Kern des in SMECS verfolgten Lösungsansatzes ist eine Smart Service Plattform, die zentralen Dienstleistungen zum effizienten Betrieb einer Community bereitstellt. Die Plattform ist als offenes System konzipiert, das es Drittanbietern ermöglicht, eigene Smart Services auf der Plattform anzubieten. Die SMECS-Plattform stellt einer Community folgenden Komponenten bereit:

• Verwaltung der Kunden- und Anlagenstammdaten und Abwicklung der damit verbundenen Prozesse (wie Wechselprozesse bei Kundenwechsel oder Meldeprozesse für Erzeugungsanlagen)
• Abwicklung der Prozesse auf der Blockchain mit Hilfe von Digital Contracts für die verschiedenen Beteiligten (Kunden/Verbraucher, Anlagenbetreiber/Erzeuger)
• Prognostizieren von Erzeugung und Verbrauch für den nächsten Tag als Voraussetzung für die Optimierung des Betriebs
• Optimierung des wirtschaftlichen und netzdienlichen Betriebs der Community auf Basis der Prognosen und eines Modells der Community, das neben den Erzeugern und Verbrauchern auch die Netztopologie und Kostenstrukturen berücksichtigt. Ergebnis der Optimierung sind Fahrpläne für die steuerbaren Komponenten innerhalb der Community.
• Auf die Bedürfnisse der einzelnen Beteiligten angepasste Visualisierung des Zustands und der Historie der Community in Form eines Dashboards
• Werkzeuge für die Ansprachen von Kunden (Customer Relationship Management) und die Steuerung von Projekten (wie Community-Erweiterungen). Die Smart Service Plattform wird durch eine Datenintegrationsplattform ergänzt, die als zentrale Datendrehscheibe fungiert und die Verbindung zwischen den Plattformdiensten und den relevanten Datenquellen (wie anderen Messdatenmanagementsystemen oder Zählern von Erzeugungsanlagen oder Verbrauchern) herstellt.

[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Der digitale regionale Herkunftsnachweis als wichtiger Bestandteil einer künftigen Energiewende“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Den größten Nutzen erzielen regionale Communities, wenn sie es schaffen, Verbrauch und Erzeugung in ihrer Region, zum Beispiel durch den Einsatz von Stromspeichern oder anderen Flexibilitätsoptionen, zu synchronisieren. Wird Strom zeitgleich dort verbraucht, wo er auch erzeugt wird, würden die vorgelagerten Systeme (wie Übertragungsnetze) weniger belastet und es könnten eventuell Nutzungsgebühren eingespart werden. Auf Grund der derzeitigen Stromkostenzusammensetzung für Endverbraucher, bei der nur ungefähr 4 Cent/kWh des Strompreises durch die Handelsware Strom und der Rest durch festgelegte Steuern und Abgaben bestimmt wird, ist durch eine Optimierung auf lokaler Ebene momentan noch kaum ein monetärer Vorteil zu erreichen. Um stärkere Anreize für lokale Energiesysteme zu schaffen, um beispielsweise den Bedarf für große Stromtrassen zu reduzieren, müsste das bestehende System von Netzentgelten, Steuern und Abgaben durch entsprechende Anreize ergänzt und die lokale Zusammenführung von Verbrauch und Erzeugung stärker belohnt werden. Um zu beweisen, dass Strom lokal verbraucht wird, wird ein zeitlich und örtlich hochaufgelöster Herkunftsnachweis benötigt. Hierdurch kann innerhalb einer Community aufgezeigt werden, wieviel Prozent des verbrauchten Stroms zeitgleich lokal innerhalb der Community erzeugt wurde. SMECS verfolgt den Ansatz, Erzeugung und Verbrauch innerhalb der Community mit Hilfe einer intelligenten Betriebsoptimierung aufeinander anzupassen, regionalen Verbrauch mit Hilfe eines digitalen Herkunftsnachweises nachzuweisen und zu belohnen und so einen Business Case für die Erzeuger der Community zu ermöglichen. Auf diese Weise kann die dezentrale Energiewende in Bürgerhand vorangetrieben werden. Als technische Basis zur Realisierung eines digitalen Herkunftsnachweises bietet sich die Blockchain an. Die Blockchain-Eigenschaften, Unveränderlichkeit der Daten, Sicherheit durch redundante Datenhaltung und Konsensbildung ohne zentrale Instanz, passen gut zum Anwendungsfall eines digitalen Herkunftsregisters.[/vc_column_text][vc_single_image image=“12802″ img_size=“large“ add_caption=“yes“ alignment=“center“][vc_custom_heading text=“Funktionsweise“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Der Herkunftsnachweis setzt sich aus den Schritten Datenerfassung und Datenabgleich zusammen (Abbildung 2). Um die zeitgleiche Erzeugung und Verbrauch von Strom mit Hilfe der Blockchain belegen zu können, müssen zuerst die beteiligten Parteien auf der Blockchain bekannt sein. Dies erfolgt durch Speicherung der Stammdaten, der Erzeugeranlagen und der Verbraucher auf der Blockchain. Im zweiten Schritt werden in 15-Minuten-Intervallen die erzeugten und verbrauchten Strommengen auf der Blockchain erfasst. Die Daten können dabei direkt aus Zählersystemen, über ein Smart Meter Gateway oder über Messdatenmanagementsysteme der Messstellenbetreiber auf die Blockchain geschrieben werden. Liegen diese Daten vor, so kann in regelmäßigen Abständen ein Abgleich der erzeugten und verbrauchten Strommengen für jeden 15-Minuten-Zeitabschnitt erfolgen. Um eine optimale Zuordnung erreichen zu können, müssen eine Reihe von Randbedingungen berücksichtigt werden:

• Zeitgleichheit von Erzeugung und Verbrauch
• Räumliche Entfernung der Partner, um evtl. im Rahmen der regionalen Direktvermarktung die Stromsteuer einsparen zu können
• Position der Partner innerhalb der Netztopologie, um zukünftig (nach einer entsprechenden Anpassung der Regularien) einen Teil der Netzentgelte einsparen zu können, da nachweislich keine höheren Verteilnetzebenen in Anspruch genommen wurden
• Strom-Mix Präferenzen der Verbraucher
• Faire bzw. wirtschaftlich optimale Verteilung der erneuerbaren Energie unter den Verbrauchern Eine Voraussetzung ist dabei das weitgehende Vorhandensein einer Smart-Meter-Intrastruktur auf Verbraucherseite, um den verbrauchten Strom in 15-Minuten-Abschnitten zu erfassen.

[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Anwendungen des regionalen Herkunftsnachweises“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Der detaillierte, regionale Herkunftsnachweis stellt die Basis für eine Reihe von momentan verfügbaren und zukünftig möglichen Anwendungsfällen dar:

• Bereits heute können nicht EEG-geförderte Anlagen mit einer Kapazität von unter 2 MW im Rahmen der regionalen Direktvermarktung von der Stromsteuer befreit werden, wenn sich die Abnehmer in einem Umkreis von 4,5 km um die Erzeugeranlage befinden. Der Herkunftsnachweis kann hier den Nachweis des regionalen Verbrauchs erbringen [1].
• Die Umsetzung von entfernungsabhängigen Netzentgelten, die es ermöglichen würden, Regionalstrom günstiger anzubieten, könnte mit Hilfe des digitalen Herkunftsnachweises abgebildet werden. Dies ist jedoch nach den heutigen Regelungen der Stromnetzentgeltverordnung und der Verordnung über den Zugang zu Elektrizitätsversorgungsnetzen noch nicht realisierbar.
• Ein detaillierter Nachweis der regionalen Belieferung mit regionalem regenerativ erzeugtem Strom und des tatsächlich realisierten Energie-Mix auf der Jahresabrechnung der Kunden kann als Mehrwert an die Kunden verkauft werden. Untersuchungen habe gezeigt, dass die Zahlungsbereitschaft von Kunden einer Energiegenossenschaft bei einem Anteil von 33% an regenerativ erzeugtem Strom um rund 2 Cent/kWh höher liegt als gewöhnlichen Stromkunden. Bei 66% Ökostromanteil steigt die Zahlungsbereitschaft auf um die 3,5 Cent/kWh [2].

Ein weiterer Anwendungsfall der Blockchain ist die Kennzeichnung von regenerativ erzeugtem Strom bei der Einspeicherung in einen Stromspeicher. Normalerweise wird Strom aus Speichern als Graustroms gewertet, da die Stromherkunft nicht festzustellen ist. Mit Hilfe der Blockchain kann nun auf der bilanziellen Ebene dokumentiert werden, wie viele „Ökostrom-Pakete“ im Speicher vorhanden sind, die dann bei Ausspeicherung auch wieder als Ökostrom behandelt werden können. Dies ist deshalb wichtig, da durch den Einsatz von Speichern der lokale Abgleich von erzeugtem und verbrauchtem Ökostrom verbessert werden kann.[/vc_column_text][vc_custom_heading text=“Zusammenfassung und Ausblick“ font_container=“tag:h3|text_align:left“][vc_column_text]Die momentanen Regularien erlauben es noch nicht, das volle Potenzial des Herkunftsnachweises zur Unterstützung einer dezentralen Energiewende zu nutzen. Kommende EU-Regelungen sehen hingegen die stärkere Förderung regionaler Energiesysteme vor, so dass die Bedeutung und das Nutzenpotenzial des digitalen, regionalen Herkunftsnachweises in Zukunft zunehmen wird. Das Projekt SMECS denkt hier in die Zukunft und untersucht neben den Themen Prognose, Betriebsoptimierung und Digital Contracts auch den Herkunftsnachweis als Hilfsmittel, um kleinen Energieerzeugern und Energiegenossenschaften neue Geschäftsmodelle zum kostendeckenden Weiterbetrieb ihrer Anlagen nach dem Auslaufen der EEG-Förderung zu ermöglichen und so den Rückbau bestehender Anlagen zu vermeiden.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][/vc_column][/vc_row]