Rechtliche & marktorganisatorische Anforderungen an den P2P-Stromhandel

Peer-to-Peer-Stromhandel zwischen Endkunden

P2P-Handel im energiewirtschaftlichen Kontext bezeichnet ein Konzept, welches miteinander agierenden Marktakteuren einen direkten Zugang zueinander verschafft, sodass für Stromhandelsgeschäfte bzw. Stromlieferungen keine zentralen Instanzen wie Börsen, Broker oder Energieversorger mehr erforderlich sind. Für derartige, direkte Handels- und Lieferbeziehungen im Energiemarkt ergeben sich unterschiedliche Kombinationsmöglichkeiten zwischen den miteinander agierenden Marktteilnehmern. Derzeit sind Interaktionen zwischen Unternehmen, beispielsweise beim Börsen- oder OTC-Handel, und zwischen Unternehmen und Endkunden, beispielsweise in Form eines konventionellen Versorgungsverhältnisses, gängige Praxis. Durch den Blockchain-Einsatz könnten zukünftig auch energiewirtschaftliche Beziehungen zwischen Endkunden und von Endkunden an Unternehmen möglich werden. Dabei fließen die P2P-gehandelten Energiemengen zwar nach wie vor durch das öffentliche Stromnetz, die Vermarktung und der Strombezug erfolgen nach diesem Konzept jedoch nicht mehr über einen konventionellen Energieversorger, sondern über ein P2P-Netzwerk zwischen den Endkunden. Dieses P2P-Netzwerk würde das Internet als Kommunikationsinfrastruktur nutzen, während intelligente Mess- und Steuerungssysteme als Schnittstelle zwischen den physikalischen Stromflüssen und der digitalen Abwicklung der Transaktionen stünden.

Ein allgemeines Realisierungskonzept für den P2P-Handel

Seit das New Yorker Startup L03-Energy Mitte 2016 im Rahmen des Projekts „Brooklyn Microgrid“ den Beweis erbracht hat, dass Strom über eine Blockchain direkt zwischen Erzeuger und Verbraucher gehandelt werden kann, ist der P2P-Stromhandel ins Blickfeld der Energiewirtschaft gerückt.[i] Mittlerweile gibt es weltweit eine Vielzahl weiterer Projekte, die ebenfalls darauf abzielen, den direkten Stromhandel zwischen Endkunden zu ermöglichen. Die Ansätze dieser P2P-Projekte sowie die energiewirtschaftlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen in denen sie entwickelt werden, unterscheiden sich jedoch teilweise sehr deutlich voneinander.

Erforderliche Infrastruktur

Im Unterschied zu vielen anderen Blockchain-Anwendungen, die sich lediglich in der digitalen Welt abspielen, ist der P2P-Handel von Elektrizität mit einer streng definierten, physikalischen Lieferung der gehandelten Strommengen verbunden. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, dass alle Netzwerkteilnehmer nicht nur digital über das Internet in Verbindung stehen, sondern auch physikalisch miteinander verbunden sind. Da jeder Haushalt i.d.R. bereits an das öffentliche Stromnetz angeschlossen ist, liegt es nahe, dass dieser Anschluss auch für die Einspeisung und Belieferung im Rahmen des P2P-Handels weiterhin genutzt wird.

Abbildung 1: Erforderliche Infrastruktur für den P2P-Handel

Digitale Wertübertragung ohne Intermediäre

Durch den Blockchain-Einsatz kann ein Transaktionssystem radikal verändert werden. Anstatt Intermediäre für eine sichere und glaubwürdige Wertübertragung einzusetzen, übernimmt ein Blockchain-Protokoll und der darin geschriebene Konsensmechanismus die Validierung und Protokollierung der Transaktionen.

Abbildung 2: Tokensystem für klassische Strommärkte mit EVU
Abbildung 3: Tokensystem für einen vollständigen P2P-Markt ohne EVU

Mögliche Marktmodelle für den P2P-Handel

Um Stromerzeuger und -verbraucher in einem P2P-Netzwerk zusammenzubringen, bedarf es einer Logik, die einem konkreten Angebot eine konkrete Nachfrage zuordnet und anschließend einen verbindlichen Geschäftsabschluss erwirkt. Da sich die verfügbaren Leistungen auf Erzeugerseite wie auch die Lasten bei den Verbrauchern innerhalb weniger Sekunden ändern können, ist es unrealistisch, dass Anbieter und Nachfrager manuell ein Angebot bzw. eine Nachfrage aufgeben und gegenseitig bestätigen. Stattdessen ist ein Markt-Modell mit der gewünschten Handelslogik in ein Software-System zu implementieren, um durch eine Automatisierung der Geschäftsprozesse einen P2P-Handel erst zu ermöglich. Die inhaltliche Ausgestaltung des Marktmodells hängt von der übergeordneten Zielstellung des P2P-Handels ab, die zumindest für einen Marktakteur, optimalerweise sogar für mehrere oder alle Akteure, einen Mehrwert im Vergleich zum aktuellen Strommarktdesign bietet.

Rechtliche und marktorganisatorische Anforderungen

Um zu bewerten, ob ein P2P-Handel im aktuellen, rechtlichen und marktorganisatorischen Rahmen möglich ist bzw. welche Anpassungen dafür erforderlich wären, wird zunächst das allgemeine Rollenmodell für die Marktkommunikation auf dem deutschen Strommarkt herangezogen. Wie jedes Modell, vereinfacht und abstrahiert auch das energiewirtschaftliche Rollenmodell die realen Gegebenheiten. Doch auch wenn dadurch gewisse Details, Ausnahmen und Sonderregelungen unberücksichtigt bleiben, ermöglicht dieses Modell eine grundsätzliche Einschätzung der Vereinbarkeit dieser Blockchain-Anwendung mit den etablierten Strukturen des Strommarktes.

Das allgemeine Rollenmodell für den deutschen Strommarkt

Die Funktionsweise des liberalisierten Energiemarktes basiert auf einem stark regulierten und streng abgestimmten Zusammenspiel unterschiedlicher Akteure. Zu diesem Zweck wurde durch Gesetze, Verordnungen und Richtlinien ein Rahmen geschaffen, der die jeweiligen Beziehungen, Pflichten, Verantwortlichkeiten und Rechte der Marktteilnehmer genau definiert.

Abbildung 4: Rollenmodell für den deutschen Strommarkt

Vermarktung und Beschaffung von Elektrizität

Aus Sicht eines Stromproduzenten ist die Grundidee des P2P-Handels von elektrischer Energie, den erzeugten Strom nicht über den Umweg der Netzbetreiber, Großhändler und Lieferanten, sondern auf direktem Weg über ein P2P-Netzwerk an Endkunden zu verkaufen. Um aus dieser Perspektive die regulatorische Vereinbarkeit des P2P-Handels zu bewerten, ist folglich von den aktuellen Bestimmungen für den Anschluss von EE-Anlagen, die Abnahme der damit erzeugten Strommengen, sowie den aktuell zulässigen Veräußerungsformen auszugehen. Analog zur Vermarktung von EE-Strom, ergibt sich aus Perspektive der Stromkunden durch den P2P-Handel ebenfalls eine Neugestaltung der Marktstrukturen, deren Realisierbarkeit von den aktuellen regulatorischen Anforderungen an die Strombeschaffung geknüpft ist. Zu diesem Zweck sollen im Folgenden zunächst die vertraglichen Anforderungen für die Strombeschaffung im aktuellen Marktdesign und anschließend die sich daraus ergebenden Implikationen für den P2P-Handel erläutert werden.

Abbildung 5: Reguläre, vertragliche Ausgestaltung der Strombeschaffung
Abbildung 6: Vereinfachte, vertragliche Ausgestaltung der Strombeschaffung

Der P2P-Handel im energiewirtschaftlichen Rollenmodell

Grundsätzlich ist anzunehmen, dass sich durch einen P2P-Handel die Definition der Rollen nicht signifikant verändern wird, da die darin zugewiesenen Verantwortlichkeiten auch bei einem neuen Transaktionsmodell weiterhin getragen werden müssen. Stattdessen kann der Blockchain-Einsatz aber dazu führen, dass sich eine veränderte Zuweisung der Rollen unter den etablierten und potentiellen neuen Marktakteuren ergibt. So wird im Folgenden aufgezeigt, welche Herausforderungen sich bei der Neuzuordnung der Marktrollen ergeben würden. Dabei ist für einen P2P-Handel grundsätzlich eine Vielzahl organisatorischer Gestaltungsvarianten denkbar, da sich Netzwerktypen und Konsensmechanismen sowie Betreiber- und Teilnehmereigenschaften unterschiedlich kombinieren und beinahe nach Belieben definieren lassen. Da die Vereinbarkeit mit den regulatorischen Rahmenbedingungen sowie der Einfluss auf die Rollenverteilung jedoch von der konkreten Ausgestaltung des P2P-Handels abhängen, sollen exemplarisch zwei mögliche Gestaltungsvarianten entwickelt und analysiert werden. Darunter findet sich als eine Extremposition ein als dezentrale, autonome Organisation (DAO) gestaltetes P2P-Netzwerk, das sich insbesondere durch eine maximale Unabhängigkeit von staatlichen oder privatwirtschaftlichen Unternehmen auszeichnet. Des Weiteren soll als Gegenstück ein P2P-Netzwerk betrachtet werden, welches von einem einzigen Unternehmen bzw. einem Konsortium betrieben und kontrolliert wird.

Abbildung 7: Der DAO-Ansatz
Abbildung 8: Der EVU-Ansatz

Wesentliche Erkenntnisse und Bewertung des P2P-Handels

Ausgangspunkt der Kritik am bisherigen Versorgungssystem ist die Differenz, die sich aus Verkaufserlös von EE-Strom und dem Strompreis im Rahmen eines konventionellen Versorgungstarifs ergibt. So würde beispielsweise eine im Jahr 2020 aus der EEG-Förderung laufende PV-Anlage bei Einspeisung vom Netzbetreiber vermutlich nur noch den Marktwert für Solarstrom in Höhe von weniger als 2,50 ct/kWh erhalten. Durchläuft die gleiche Kilowattstunde anschließend den Großhandel und wird über einen Energieversorger an einen privaten Verbraucher weiterverkauft, zahlt dieser jedoch einen Endkundenpreis von durchschnittlich mehr als 28 ct/kWh. Diese augenscheinliche Vervielfachung des Strompreises durch den Großhandel und die Vertriebsgesellschaften lässt Grund zur Annahme, dass durch einen Verzicht auf diese vermeintlich kostspieligen Mittelsmänner nicht nur ein günstigerer Strompreis für die Verbraucher, sondern auch höhere Erlöse für die Stromproduzenten möglich wären.

Anmerkungen

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Unsere beiden Bücher: das erste über Blockchain und Gesellschaft und das zweite über Blockkette und Finanzen

Autoren

Michael Kreuzburg arbeitet als Blockchain Business Developer bei der Hamburger Softwarefirma Ponton GmbH und ist per Email (Kreuzburg@Ponton.de), auf LinkedIn (www.linkedin.com/in/michaelkreuzburg), auf Xing (xing.to/michaelkreuzburg) und via Twitter (@BlockchainPower) zu erreichen

Fußnoten

[i] Teodorescu, M. Microgrid Shares the Power in NYC [online]. Distributed power system uses blockchain, 12. Mai 2016 [Zugriff am: 14. August 2017].
Verfügbar unter: http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1330929

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Professor | Lecturer | Author | Investor | Frankfurt School Blockchain Center

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Philipp Sandner

Philipp Sandner

Professor | Lecturer | Author | Investor | Frankfurt School Blockchain Center