Enerchain

Enerchain ist eine Handelsplattform für den Energiegroßhandel auf Blockchain Basis. Hat sich zu einem Konsortium mit mehr als 40 teilnehmenden Energieversorgern entwickelt. Begleitet wird das Projekt von Ponton, dem Software Entwicklern, der den Anwendungsfall intern entwickelt hat.

Anwendungsgebiete

Blockchain

Tendermint

Blockchain Entwickler

Im April 2016 hat das Thema Blockchain für den P2P-Handel im Microgrid medial sehr viel Aufmerksamkeit bekommen, was vor allem durch das „Brooklyn Microgrid“ ausgelöst wurde. Dies war auch der Anstoß für die Entwicklung eines internen Prototyps bei PONTON.

Das Interesse in der Branche diesen Prototyp für den Energiehandels weiter zu verbessern war so groß, dass Ende Mai 2017 das Projekt Enerchain mit 23 teilnehmenden Unternehmen ins Leben gerufen wurde.

 

Energiegroßhandel mit der Enerchain Plattform

Das Hauptziel von Enerchain war der Aufbau einer technischen Infrastruktur, die es den Teilnehmern an den Energie-Großhandelsmärkten ermöglicht, Strom und Gas dezentral zu handeln und so Zwischenhändler und zentrale Marktplattformen zu vermeiden.

Dieses Hauptziel wurde auch erreicht. Mehrere öffentliche und nicht-öffentliche Live-Trades wurden durchgeführt und haben gezeigt, dass dies Realität werden wird.

 

Wie läuft der Handel über die Enerchain ab?

Ein Intraday Handel von Viertelstunden und Stunden, der Day-Ahead Handel sowie wöchentliche, monatliche, vierteljährliche und jährliche Baseload Lieferungen von Strom und Gas können gehandelt werden. Dies geht für alle europäischen Lieferzonen für Strom und Hubs für Gas.

Ein Energiehändler stellt über das Grafische User Interface eine Order, also ein gewisses Produkt zu kaufen. Diese Order wird von dem System entgegengenommen und in einen Orderbuch übernommen. Anders als bei einer zentralisierten Handelsplattform, wird diese Orderbuch nicht an durch diese zentrale Institution verwaltet, sondern dezentral im Netzwerk gespeichert. Eine Order ist hier eine Transaktion, die eine gewisse Nachricht enthält. Diese Nachricht wird von einem Node aus mit dem Netzwerk geteilt. Die Transaktion wird in einem Block gespeichert und ist dann den anderen Teilnehmern des Netzwerks zugänglich. Nimmt nun ein andere Teilnehmer diese Order an, so wird diese ausgeführt (Order Execution), was ebenfalls einer Transaktion, die in der Blockchain gespeichert wird, entspricht. Dadurch entsteht ein Trade.

Blockchain Energiegroßhandelsplattform Enerchain 

Blockchain Technologie für den Energiegroßhandel

Die meisten energiebezogenen Märkte sind weniger liquide als die Finanzmärkte und eignen sich daher gut für eine Blockchain-basierte Handelsausführung. Die liquidesten Energiemarktsegmente (Viertelstunden für deutsche Bilanzzonen) erreichen höchstens wenige Transaktionen pro Sekunde. In entspannteren Phasen gibt es folglich nur wenige Trades pro Minute. Weniger liquide Plattformen erreichen einen Durchsatz von nur 100 - 1000 Trades pro Tag (regionale Börsen, kleinere Broker oder Plattformen für Spezialprodukte). Hier liegt der durchschnittliche Transaktionskurs bei weniger als 1 Trade pro Minute. Und selbst in Hochlastsituationen ist er selten höher als 1 Handel pro Sekunde.

 

Eignung der Enerchain für den Großhandel

Unter ungünstigsten Bedingungen wurden in einem global verteilten Enerchain-Test mehr als 35 Transaktionen pro Sekunde erreicht. PONTON erwartet, dass Prozesse mit weniger Verschlüsselungsaufwand bis zu 300 Transaktionen pro Sekunde erreichen. Die wichtigste Erkenntnis, die durch die Leistungstests bestätigt wurde, ist, dass Latenz, Bandbreite und Knotenleistung für das gesamte Systemverhalten entscheidend sind und nicht die Leistung der Blockchain!

Allein ein nachhaltiger durchschnittlicher Durchsatz von 35 Transaktionen pro Sekunde übersteigt den für den Energiehandel erforderlichen Durchsatz bei weitem.

Dies ist ein guter Beweis dafür, dass das dezentrale Hosting von Blockchain-Nodes funktioniert gut, so dass eine weitere Optimierung, die zu einem zentralen Hosting führen würde, vermieden werden kann. Dies ist eine sehr erfreuliche Nachricht, da ein Ziel des Enerchain Projekts das Motto „so dezentral wie möglich, so zentral wie nötig“

 

Welche Blockchain Technologie verwendet die Enerchain?

PONTON hat sich für Tendermint als aktuelle Blockchain-Technologie insbesondere wegen dem verwendeten Konsensus Mechanismus entschieden. Tendermint ermöglicht eine extrem kurze Blockzeit von bis zu einer Sekunde, was eine sehr gute Reduzierung der Transaktionslatenz ermöglicht.

Da sich die Tendermint Blockchain-Technologie nur auf Kernfunktionen wie den PBFT (Practical Byzantine Fault Tolerance) Konsensmechanismus und die Speicherung von Blöcken in der Blockchain konzentriert, muss jede weitere Funktionalität die notwendig ist, um eine Konsortium-Blockchain-Infrastruktur für den Energiegroßhandel bereitzustellen, noch dazu entwickelt werden. Zusatzfunktionen, die von PONTON entwickelt wurden sind z.B. die Bereitstellung von Handelsdateien, das Management des Kreditvergabeprozesses und das Schlüssel- und Zugriffsmanagement für Endanwender.

 

Das Enerchain Konsortium

Obwohl die Geschäfte über die Plattform völlig dezentral erfolgen, ist für die Entscheidungs- und Strategiefindung eine juristische Person erforderlich. Darüber hinaus ist eine Rechtsinstanz für die Zusammenarbeit zwischen den Enerchain-Nutzern nötig.

 

Governance des Konsortiums

Die Teilnehmer des Projektes haben daher angefangen so eine Rechtsinstanz aufzubauen, die als eine dem gesamten Sektor gehörende Steuerungseinheit, die Enerchain in Zukunft vertreten wird. Dafür hat das junge Konsortium eine niederländische Stiftung als Unternehmensstruktur ausgewählt. Diese wird dann mit einem klaren Regelwerk ausgestattet ist, das die Rechte und Pflichten der Enerchain-Nutzer festlegt. In verschiedene Arbeitsgruppen wurde sich über die Satzung und die vertraglichen Grundlagen für die Zusammenarbeit mit Mitgliedern und Geschäftspartnern geeinigt.

Die folgenden Arten von Mitgliedschaften wurden identifiziert:

  • Gründungsmitglieder sind die Teilnehmer der Proof-of-Concept-Phase. Diese Mitglieder erhalten mit Stimmrecht und zahlen eine vergünstigte Erstinvestition die Stiftung.
  • Wachstumsmitglieder sind die Teilnehmer, die nach Abschluss der PoC-Phase zu Enerchain dazugekommen sind. Diese Mitglieder erhalten ebenfalls ein Stimmrecht, bekommen allerdings keine Vergünstigung für die Mitgliedschaft bei der Stiftung.
  • Regelmäßige Nutzer haben kein Stimmrecht, da diese nicht die Kosten einer Erstinvestition getragen haben.

 

Betriebskosten der Plattform

Die Betriebskosten für ein dezentrales System unterscheiden sich vom Betrieb einer zentralen Plattform und sind daher drastisch reduziert. Rollen wie Management, Marktkontrolle, Marktaufsicht, Recht, Regulierung, Compliance, Support, IT, Marketing und Vertrieb usw. gelten nicht mehr oder deutlich reduziert in dezentraler Form.

Ein Teil der externen Kosten des Handels treten auch bei Enerchain nach wie vor auf. Zum Beispiel muss die Blockchain muss von verschiedenen Parteien gehostet werden. Das wird allerdings zu einem sehr niedriegeren Preisniveau im Vergleich zu traditionellen Marktplätzen ausfallen.

MWh-basierte Gebühren oder Transaktionsgebühren fallen nicht an. D.h. es hängt von der Anzahl der Märkte ab, auf denen ein Teilnehmer handelt, dem Produktvolumen und schließlich von der Anzahl der Transaktionen, deren Kostenreduzierung individuell erreicht werden kann. Das endgültige Honorarmodell wird von den Enerchain-Teilnehmern in der Zwischenphase selbst entwickelt.

Der Betrieb der Blockchain-Infrastruktur kostet auf niedrigem Niveau ca. 50 Euro Hosting-Gebühr je Knoten pro Monat. Bei 10 Knoten im ganzen Enerchain Konsortium wären das 6.000 Euro pro Jahr. Der Support und die Wartung der verschiedenen Enerchain-Architekturkomponenten ist allerdings teurer, da er Personaleinsatz erfordert. Dazu zählt bspw. der Support von teilnehmenden Organisationen, die Wartung der Blockchain Infrastruktur und auch die Implementierung und Erweiterungen des gesamten Systems durch zusätzliche Funktionen.

 

 

 

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