Power Ledger

Das australische Startup Power Ledger entwickelt ein ganzes Ökosystem für den Handel von Energie und das mit Erfolg. Erste Projekte und kommerzielle Implementierungen in den Bereichen Peer-2-Peer Trading vor und hinter dem Zähler wurden bereits umgesetzt. Es folgen der Handel mit CO2 Zertifikaten und das Laden von Elektrofahrzeugen. Für die Umsetzung wird auf die Kombination von zwei Blockchain Technologien gesetzt, die zusammen den Anforderungen den Anforderungen des Energiesektors gerecht werden.

Blockchain

  • Public Ethereum Blockchain
  • Ecochain

Beteiligte

Das Ökosystem der Power Ledger Handelsplattform

Das australische Startup wurde im Jahr 2016 gegründet ist hat seitdem viel Aufmerksamkeit erfahren. Dafür hat insbesondere das Initical Coin Offering (ICO) ihres POWR Tokens gesorgt, bei dem das Unternehmen insgesamt 24 Millionen US-Dollar eingesammelt hat.

Die Idee für die Handelsplattform

Das Gesicht des Unternehmens ist die Co-Founderin und stellvertretende Oberbürgermeister der Stadt Perth Dr. Jemma Green. Die ehemalige Investmentbankerin hat in ihrer Promotion den Fokus auf „Citizen utilities“ gelegt, was ihr einen Einblick in die Entwicklung von Solar-Dach Konzepten für Apartmenthäuser gegeben hat. Dieses Thema bildete den Grundstein für die Idee von Power Ledger.

Verfolgte Ziele des Startups

Das Power Ledger Team geht die folgenden drei Herausforderungen an, vor denen die Energiesysteme weltweit stehen:

  1. Integration von Individuen aus Ballungsräumen in den boomenden Markt verteilter Energiesysteme,
  2. Neuerfindung von Elektrizitätsnetzwerken, um Anreize für die Integration von erneuerbaren Energien zu schaffen,
  3. Verminderung des Risikos von versunkenen Kosten durch Netzassets.

Das Meistern dieser Herausforderungen soll durch die vertrauenslose, transparente und interoperable Handelsplattform für Energie von Power Ledger möglich werden. Somit sollen den Bürgern die Kontrolle über die Gestaltung der Energiewende zurückgeben, die bisher noch in den Händen von wenigen zentralen Unternehmen ist.

 

Kernfunktionalitäten der Power Ledger Handelsplattform

Um ein Ökosystem für den Handel mit Energie bereitzustellen, hat das Team Funktionalitäten definiert, um verschiedene Anwendungsarten zu ermöglichen. Diese sind die folgenden:

Peer2Peer Trading

Diese Plattformanwendungen gibt Energiehändlern die Möglichkeit, Verbraucher in die Lage zu versetzen, einfach Strom miteinander zu handeln. Zahlungen werden in Echtzeit von einem automatisierten und zuverlässigen Abstimmungs- und Abrechnungssystem durchgeführt. In einer unregulierten Umgebung bedarf es keinem Energiehändler.

Neo-Retailer

Ein Neo Retailer ist ein innovativer Energiehändler, der den P2P-Handel durch eine effektive Bündelung von Verbraucherpräferenz und -nachfrage unterstützt. Dabei bietet er nahezu sofortige Vergütungs- und Zahlungsabrechnungen, während gleichzeitig das Risiko der Nichtversorgung der Verbraucher gesteuert wird.

Microgrid / Embedded network operator

Diese Art von Plattformanwendung ermöglicht Strommessung, Großdatenerfassung, schnelle Mikrotransaktionen und Netzmanagement in einer beispiellosen granularen Größe. Der Handel in geschlossenen Netzen durchbricht den Zusammenhang zwischen Erzeugungseigentum und eigenem Energieverbrauch, so dass der Wert der Investition in eine erneuerbare Energien Anlage erhöht werden kann, auch wenn der Anlagenbesitzer abwesend ist oder nicht die gesamte von dieser Anlage erzeugte Energie verbraucht.

Wholesale market settlement

Diese Plattform-Anwendungsklasse bietet eine schnelle, kostengünstige und transparente Dispositionsoptimierung und -verwaltung, Datenaggregation, Abgleich und Abrechnung für Energiemarktplätze im Großhandel.

Autonomous asset management

Ein Autonomous asset (AA) ist eine dezentrale Erneuerbare Energien Anlage, die selbstständig nach vorgegebenen Kriterien handelt. Diese Plattformanwendung ermöglicht es den Teilnehmern den gemeinsamen Besitz von erneuerbaren Energien Anlagen und den Handel mit erneuerbaren Energien. Das AA ist in der Lage, eigenen Strom zu kaufen und zu verkaufen und ihre Einnahmen an zugewiesene Wallet-Adressen zu verteilen.

Distributed market management

Diese Plattformanwendung bietet optimierte Messdaten, die Erfassung großer Datenmengen, das Recht auf Netz- und Energie Anlagen zuzugreifen, Netzwerklastausgleich, Frequenzmanagement, Demand Side Response sowie Demand Side und Load Management. Die Optimierung von Netzwerkressourcen wird durch die zeitnahe Vergütung von Asset-Eigentümern ermöglicht.

Electric vehicles

Diese Klasse von Plattformanwendungen ermöglicht Echtzeit-Messdaten (Anbindung an das Open Charge Point Protocol (OCPP)), Datenerfassung, Benutzeridentifikation und schnelle Transaktionsabwicklung.

Power Port

Plattformanwendungen, die den automatisiert Einsatz von Assets ermöglicht. Hierzu gehören beispielsweise Elektrofahrzeug. Sie können als eine mobile Speicher-Entladeeinrichtung die Energieversorgung von überwiegend autarken Energieverbrauchern sicherstellen.

Carbon Trading

Diese Plattform-Anwendungsklasse bietet intelligente Verträge für CO2-Händler, um digitale Transaktionen zwischen Unternehmen zu gewährleisten: Glaubwürdigkeit von Vermögenswerten sowie Transparenz und Auditierbarkeit durch unveränderliche verteilte Ledger-Technologie.

Transmission exchange

Bei der Verwaltung von Übertragungsnetzen kann die Plattform Echtzeit-Messdaten, die Erfassung großer Datenmengen, Zugriffs- und Dispositionsrechte, schnelle Transaktionsabwicklung und Netzlastausgleich als Reaktion auf nichtstationäre Energie bereitstellen.

 

Welche Applikation wurden bereits umgesetzt?

Die meisten Projekte die Power Ledger bisher durchgeführt hat beziehen sich auf das P2P Trading von Energie hinter einem regulierten Stromzähler, also in einem geschlossenen Netzwerk, einem Microgrid. Ihr Produkt dafür nennen sie dementsprechend „µGrid“. Dafür hat Power Ledger ein kommerzielles Energiemanagementsystem entwickelt, dass die transparente Verteilung der vor Ort erzeugten erneuerbaren Energien auf die Mieter in Mehrfamilienhäusern ermöglicht. Dadurch entstehe erstmals echter finanzieller Anreiz für den Einsatz erneuerbarer Energieanlagen in Mehrfamilienhäusern. Das Produkt richtet sich daher an Institutionen, die so ein Microgrid betreiben, wie Shopping Malls, Industrieparks, Apartmentgebäude usw. Die Partner von Power Ledger sind in diesem Bereich deshalb insbesondere Immobilienentwickler.

Weitere Projekte werden im Rahmen des Produktes „xGrid“ durchgeführt, wie bei dem Piloten mit Vector Ltd., bei dem der P2P Handel von Energie vor dem Zähler stattfindet. xGrid richtet sich an Stromhändler, die ihre Kunden befähigen wollen saubere und nachhaltige Energie zu beziehen.

Neu in der Projektbandbreite ist der Handel mit CO2 Zertifikaten. Das Projekt wurde im Rahmen von Power Ledgers Partnerschaft mit dem Clean Energy Blockchain Network in Kooperation mit Silicon Valley Power durchgeführt.

Die Technischen Voraussetzung für Projekte im Bereich des Crowdfunding von Erneuerbaren Energieanlagen stehen laut Power Ledger bereit. Momentan wird an dem nächsten Produkt, dem Virtual Power Plant 2.0 (VPP2.0) gearbeitet.

 

Blockchain Technologie im Power Ledger Ökosystem

Blockchain Technologie ist insbesondere durch das Aufkommen von Kryptowährungen bekannt geworden. Auch auf der Power Ledger Plattform spielen Kryptowährungen eine Rolle.

 

Die Kryptowährungen POWR und Sparkz

Powerledger verwendet ein duales Tokensystem, um die Transaktionen mit „echten“ digitalen Werten zwischen den Teilnehmern des Netzwerks abzubilden. Das Tokensystem besteht aus dem POWR Token und dem Sparkz Token. Der POWR Token ist ein Access Token und stellt somit eine Art beschränkte Software Lizenz dar. Der Token muss für die Nutzung des Netzwerkes von einem Application Host gehalten werden. Ein Application Host kann beispielsweise ein Stadtwerk sein, dass seinen Kunden die Leistungen der Power Ledger Plattform zur Verfügung stellen möchte. POWR Tokens sind ERC20 Tokens und können auf öffentlichen Krypto-Märkten erworben und gehandelt werden.

Der zweite Token des Systems, der Sparkz Token, ist ein low-level Token und repräsentiert eine Energieeinheit in einem lokalen Ökosystem. Der Wert des Tokens bleibt dabei durchgehen gleich. Dies wird auch „Stable Coin“ genannt. Würde beispielsweise eine Anwendung von einem deutschen Stadtwerk auf der Power Ledger Plattform gestartet werden, böte sich der Umrechnungsfaktor 1 Sparkz = 1 €-Cent an.

 

Einsatz von Kryptowährung im Energiehandel

Der Sparkz Token kann nur durch tauschen des POWR Token mit einem Smart Bond (Smart Contract) generiert werden. Dabei hinterlegt der Application Host POWR Token in dem Smart Bond und erhält für jeden POWR eine gewisse Menge an Sparkz. Der Smart Bond ist somit ein Treuhänder zum Schutz der Nutzer. In einem Pre-Paid Modell, in welchem der Endnutzer Sparkz bei seinem Application Host kaufen muss, stellt der Smart Bond sicher, dass für die bezahlten Sparkz Tokens ein Gegenwert beim Application Host hinterlegt ist. Der Application Host kann die hinterlegten POWR Tokens nur wieder durch die Rücküberweisung von Sparkz an den Smart Bond aus diesem herauslösen.

Mit den Sparkz Tokens wird der Handel von Energie zwischen Konsumenten, Prosumern und dem Application Host abgebildet. Zu Beginn muss der Application Host genügen Sparkz für das Netzwerk in dem die Powerledger Lösung benutzt werden soll bereitstellen, da in jedem Moment die gelieferte Energie durch Sparkz bezahlt werden muss. Der Application Host verkauft zurerst Sparkz an seine Nutzer. Diese können dann entweder mit den Sparkz für die bei ihm oder bei einem Prosumer bezogene Energie bezahlen.

Möchten die Teilnehmer ihre Sparkz wieder in Fiatwährung umtauschen, müssen diese erst die vom Application Host hinterlegten POWR aus dem Smart Bond mit ihren Sparkz herauslösen.

Power Ledger Tokensystem

 

Architektur des Power Ledger Ökosystems

Um die beschriebene Funktionalität zu ermöglichen, haben sich die Entwickler von Power Ledger eine Systemarchitektur mit fünf verschiedenen Technologie Schichten ausgedacht.

Power Ledger Technology Layer

 

Ethereum Blockchain

Die erste Schicht stellt die öffentliche Ethereum Blockchain dar. Auf dieser basieren die POWR Tokens. Dadurch können die Nutzer über öffentliche und von Powerledger unabhängige Exchanges (Börsen für Kryptowährungen) die Tokens erwerben. Die POWR Tokens sind das Bindeglied zwischen der öffentlichen Ethereum Blockchain und der Konsortium Blockchain (3. Schicht) und den Applikationen der Powerledger Plattform (5. Schicht), da diese Tokens für die Inanspruchnahme der Services von Power Ledger und die Interaktionen im Netzwerk benötigt werden.

Power Ledger Core

Die zweite Schicht ist der sog. Power Ledger Core. Sie besteht aus öffentlichen Smart Contracts. Die Schicht ist neben dem Management der POWR Tokens und dem Smart Bond für den Tausch von POWR und Sparkz auch für weitere Funktionalität verantwortlich.

Ecochain Services

Die dritte Schicht ist „Ecochain Services“. Power Ledger hat eine eigene private Blockchain entwickelt, die auf die Anforderungen des Energiesektors ausgelegt ist. Aufgrund des starken Nachhaltigkeitsgedankens von Power Ledger, wird auf ein Proof-of-State Konsensus Algorithmus gesetzt, der im Gegensatz zu dem von der Bitcoin-Blockchain verwendeten Proof-of-Work Konsensus Algorithmus signifikant weniger Strom benötigt. Aus diesem Grund und um die hohe Anzahl an Transaktionen im P2P Energiehandel abwickeln zu können, wird auf einen hybriden Ansatz mit der öffentlichen und Konsortium Blockchain gesetzt. In dieser dritten Schicht werden die Sparkz Tokens generiert und verwaltet, Smart-Meter- und Energiehandel-Daten ausgewertet und gespeichert sowie die Autonomen Assets gesteuert.

State Channels

State Channels ermöglichen es Blockchain Transaktionen auch offline durchzuführen. Diese Funktionalität ist aufgrund der hohen Frequenz und Anzahl an Transaktionen im Energiehandel besonders wichtig. Die State Channels sind die vierte Schicht.

Applikationsschicht

Die fünfte und letzte Schicht des Power Ledger Ökosystems ist die Applikationsschicht, die sog. FuseBox. Hier sind die Kernapplikationen ansässig, die als Use Case in der realen Welt eingesetzt werden können, wie der P2P Energiehandel.

 

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