InDEED

Konzeption, Umsetzung und Evaluation einer auf Blockchain basierenden energiewirtschaftlichen Datenplattform für die Anwendungsfälle „Labeling“ und „Asset Logging“

InDEED

Das Forschungsprojekt InDEED hat zum Ziel, das Konzept einer verteilten Datenplattform auf Blockchain-Basis für energiewirtschaftliche Anwendungsfälle sowohl praktisch umzusetzen als auch theoretisch wissenschaftlich zu bewerten. Im Fokus stehen dabei Analysen zu Potenzialen, Systemrückwirkungen, veränderten Wertschöpfungsstrukturen und Wertversprechen sowie der Skalierbarkeit.

Ziel des Einsatzes der Blockchain-Technologie ist dabei, die Möglichkeit zu schaffen, Plattformen zu realisieren, die für alle Akteure gleichermaßen zugänglich sind. Somit dient die verteilte Datenplattform primär dem Zweck, die datenbasierte Wertschöpfung nicht einzelnen marktbeherrschenden Monopolisten zu überlassen, sondern diese, ebenso wie die Energiewende, dezentral zu gestalten und auch kleine Akteure an der digitalen Wertschöpfung teilhaben zu lassen.

Kurzbezeichnung InDEED
Förderung Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Förderkennzeichen 03E16026A
Start 01.04.2020
Ende 31.03.2023
Projektdauer 36 Monate (3 Jahre)
Projektleitung Prof. Dr. Nils Urbach

Prof. Dr. Nils Urbach

Professur für Wirtschaftsinformatik und Strategisches IT-Management

Inhaltlicher Fokus

Inhaltlich konzentriert sich das Projekt auf die beiden Anwendungsfelder „Labeling von Energieflüssen“ und „Asset Logging“, wozu Anlagen und Letztverbraucher in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern im Feld an eine zu entwickelnde Plattform angebunden und die Ergebnisse in wissenschaftlichen Analysen bewertet werden. Durch die praktische Umsetzung lassen sich Erfahrungen, Daten und Ergebnisse mit möglichst vielen heterogenen Teilnehmern, Technologien und Anwendungsfeldern generieren und so Potenziale bestimmen.

Unter „Labeling“ wird im Rahmen des Projektes die eindeutige, transparente und manipulationssichere digitale Abbildung von Einspeisung, Entnahme und Speicherung sowie deren zeitliche und räumliche Verknüpfung unter der Berücksichtigung physikalischer Randbedingungen verstanden. Anwendungsfälle im Rahmen des Labelings sind u. a. der räumlich und zeitlich hoch aufgelöste Nachweis von Öko- und Regionalstrom, Regionale Direktvermarktung und sektorübergreifende Herkunftsnachweise.  

Die Dokumentation von Anlagen („Asset Logging“) umfasst die Erfassung von Betriebs-, Wartungs- und Instandhaltungsdaten von (energiewirtschaftlichen) Anlagen mittels Messsystemen, Prüforganen oder weiterer angemessener Quellen. Die manipulationssichere und zeitdiskrete Speicherung und Verarbeitung der erfassten Daten einzelner Betriebsmittel ermöglicht eine Vielzahl von Anwendungsfällen. Diese reichen von transparenter Informationsbereitstellung für Resell-Prozesse über Garantie- und Haftungsnachweise bis hin zu interner Prozessoptimierungen (Predictive Maintenance).

Ziel des Einsatzes der Blockchain-Technologie ist dabei, die Möglichkeit zu schaffen, Plattformen zu realisieren, die für alle Akteure gleichermaßen zugänglich sind. Somit dient die verteilte Datenplattform primär dem Zweck, die datenbasierte Wertschöpfung nicht einzelnen marktbeherrschenden Monopolisten zu überlassen, sondern diese, ebenso wie die Energiewende, dezentral zu gestalten und auch kleine Akteure an der digitalen Wertschöpfung teilhaben zu lassen.

Forschungsfrage

Im Fokus des Projektes steht die Methoden- und Modellentwicklung u. a. zur Bearbeitung der ausgewählten, nachfolgenden Forschungsfragen:

  • Welche Anwendungsfälle aus den Anwendungsfeldern „Labeling“ und „Asset Logging“ können auf der Plattform realisiert werden?
  • Welche Arten von Blockchains sind für den jeweiligen Anwendungsfall am besten geeignet?
  • Welches technische Governance-Modell ist im Energiesektor für die erklärten Zielvorgaben sinnvoll?
  • Wie ist die Integration von Hardware wie z.B. IoT-Geräten in Blockchain-Systeme effizient und sicher zu gestalten?
  • Wie kann Datenschutz von technischer Seite und per Design gewährleistet werden?
  • Wie kann die Plattform möglichst gut mit einem hohen Datenumsatz umgehen und wie sehen geeignete Speicherkonzepte aus?
  • Welche Rollen agieren auf der Plattform und wie unterscheiden sich diese bei dezentralen Systemen?
  • Welche Funktionen und Komponenten profitieren von einer dezentralen Umsetzung im Vergleich zu (bestehenden) zentralen Plattformkonzepten?
  • In welchen Prozessschritten der unterschiedlichen Anwendungsfälle bietet die Blockchain-Technologie welchen Mehrwert?
  • Wie ist das theoretische, technische, wirtschaftliche und praktische Potenzial der Anwendungsfälle in Deutschland zu bewerten?
  • Welche Anforderungen und Herausforderungen bestehen bei der programmiertechnischen Umsetzung und Skalierbarkeit der Plattform?
  • Wie lässt sich die Plattform skalieren?
  • Welche praktischen Hürden stehen einer Umsetzung im Wege? Welche Handlungsempfehlungen lassen sich daraus ableiten?

Das Projekt setzt auf einen transdisziplinären Forschungsansatz aus Energiewirtschaft, Informationstechnologie sowie Recht und Regulierung. Das Konsortium gliedert sich in Forschungspartner mit unterschiedlichen Schwerpunkten (FfE e. V., FfE GmbH, Universität Bayreuth und Stiftung Umweltenergierecht). Des Weiteren sind an dem Projekt assoziierte Partner mit unterschiedlichen Kompetenzen und Schwerpunkten entlang der gesamten energiewirtschaftlichen Wertschöpfungskette beteiligt und unterstützen das Projekt durch finanzielle Beiträge, Expertenwissen und praktisch im Feld. 

Die Rolle der Universität Bayreuth im Projekt

Die Universität Bayreuth befasst sich im Projekt primär mit der technischen Konzeptionierung, Umsetzung und Begleitung des Feldversuchs. Dies beinhaltet die Konzeption der Blockchain-Architektur und des technischen Governance-Modells und der Umsetzung der beiden Anwendungsfelder auf der Plattform. Zudem werden Tests sowohl in kontrollierter Umgebung als auch in einem Feldversuch durchgeführt. Zudem gehört zur Arbeit der Universität Bayreuth die Bewertung der Plattform hinsichtlich ihrer Skalierbarkeit, Zukunftsfähigkeit und Replizierbarkeit und die daraus folgenden Handlungsergebnisse. Die Vermittlung der wissenschaftlichen Ergebnisse sowie deren öffentliche Kommunikation seht zudem im Vordergrund.

Das Projekt wird durch das Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert (Förderkennzeichen: 03E16026A).