Blockchain – in der Energiewirtschaft
Wie sieht der Physikstudent und Kenner der Blockchain-Technologie Alain Glücksmann zukünftige Anwendungen? Welche Herausforderungen gibt es? Dr. Claudia Wohlfahrtstätter, Inhaberin von sinnovec, spricht mit Alain Glücksmann.
Claudia Wohlfahrstätter: Wer bist du und was fasziniert dich am Thema Blockchain?
Alain Glücksmann: Ich studiere Physik an der ETH Zürich. Momentan schreibe ich meine Masterarbeit über Trading Strategien zu Bitcoin. Mich interessieren sogenannte «public Blockchains» wie Ethereum und Bitcoin, welche jeder unbeschränkt benutzen kann. Dank Bitcoin ist es zum ersten Mal überhaupt in der Geschichte der Menschheit möglich, dass zwei Personen überall auf der Erde zu jeder Zeit Werte austauschen können, ohne sich auf eine spezifische dritte Person zu verlassen oder sich irgendwo anmelden zu müssen. In wenigen Minuten können sie sich ein Bitcoin Wallet auf ihrem Handy installieren, ich schicke ihnen ein paar Satoshis (das ist eine kleine Einheit Bitcoin) und dann sind sie auch schon an das Netzwerk angeschlossen. Bitcoin ist das einzige Netzwerk auf der Welt, welches zulassungsfrei und zensur-resistent ist. Das muss einen doch faszinieren.
CW: Wie kann Blockchain in der Energiewelt zum Einsatz kommen und welche anderen zukünftigen Anwendungsmöglichkeiten siehst du?
AG: In meiner Nachbarschaft sehe ich viele Häuser mit Solaranlagen. Ideal wäre, wenn ich deren überschüssigen Solarstrom direkt beziehen könnte. So wüsste ich, woher der Strom kommt und dass er sauber ist. Momentan wird dieser überschüssige Strom aber in ein Energiezentrum gespeist und erst von dort weiterverteilt. Ich bezahle das Energiezentrum, das Energiezentrum bezahlt den eigentlichen Produzenten. Blockchain erlaubt es, diesen Mittelmann auszuschalten. Wie? Eine Blockchain erlaubt sogenannte «smart-contracts», das ist programmierbares Geld. Ein Messgerät misst den Strom, welchen ich vom Nachbar verbrauche und der «smart-contract» bezahlt den Nachbarn automatisch. Wir brauchen also den Mittelmann nicht mehr - dieser war bloss da, weil der Nachbar und ich uns nicht unbedingt vertrauen. Die Blockchain ermöglicht also den Wertaustausch, ohne dass sich beide Parteien vertrauen müssen. Eine mögliche Schwachstelle im Prozess könnte aber sein, dass wir beide dem Messgerät vertrauen müssen. Sobald Messdaten aus der echten Welt in einen «smart-contract» eingefügt werden, kann dies zu Problemen führen. Doch die Blockchain erlaubt es auch, spieltheoretisch ungünstige Situationen herzustellen, sodass es sich nicht lohnt zu mogeln. Zum Beispiel könnten alle Beteiligten eine gewisse Anzahl Token halten und wenn Betrug festgestellt wird, verliert die Person diese Token automatisch.
Wann immer ein Mittelmann gebraucht wird, um Vertrauen zwischen zwei Parteien herzustellen, kann eine Blockchain verwendet werden. Momentan muss ich eine Apple-Aktie noch beim Broker kaufen, auch wenn der Nachbar diese gerade verkaufen will. Alle Assets, die einen Wert besitzen, können in Zukunft als eine Art Token auf der Blockchain dargestellt werden. Wert kann so beliebig von Person zu Person oder von Maschine zu Maschine etc. ausgetauscht werden. Man spricht dann auch von einem Internet of Things.
CW: Der sehr hohe Energieverbrauch von Bitcon – Blockchain - wie wird sich das entwickeln
AG: Es stimmt, Bitcoin braucht viel Energie. Man liest in den Medien oft, dass Bitcoin so viel Energie frisst wie ganze Staaten. Dann sehe ich manchmal Rechnungen, die den Energieverbrauch über einen gewissen Zeitraum durch die Anzahl Transaktionen teilen. Man berechnet so die Energie pro Transaktion und folgert daraus, dass der Energieverbrauch von Bitcoin unendlich hoch sein wird, wenn Bitcoin einmal als weltweites Zahlungsmittel akzeptiert ist. Diese Rechnung stimmt nicht. Es braucht nicht mehr Energie für mehr Transaktionen – diese beiden Parameter sind unabhängig voneinander. Es ist eher so, dass der Preis von Bitcoin den Energieaufwand steuert, denn je höher der Preis, desto eher lohnt es sich für sogenannte «Miners», Bitcoin zu schürfen. Jedoch ist Bitcoin so programmiert, dass es zur Lösung des Rätsels, welches von den «Minern» gelöst werden muss, um einen neuen Bitcoin-Block zu validieren, ungefähr zehn Minuten dauert. So kann es also sein, dass es sich für einen «Miner» mit kleinerer Rechenleistung nicht mehr lohnt, Bitcoins zu schürfen. Zudem beträgt zwar die Belohnung für einen bestätigten Block momentan noch 12.5 Bitcoins, dieser Betrag wird sich jedoch im Mai 2020 halbieren. Zu berechnen, wieviel Energie Bitcoin in Zukunft verbrauchen wird, ist also nicht trivial. Meine Vermutung ist, dass es gegen einen Grenzwert konvergieren wird. Es ist aber nicht so, dass Bitcoin mehr Energie benötigen würde, um auch in Zukunft zu funktionieren.
CW: Es sind also nicht die Transaktionen, die so viel Energie benötigen? Wozu denn der Energieaufwand?
AW: Je mehr Energie aufgewendet wurde, um einen Block zu validieren, also die Bitcoin-Transaktionen darin zu bestätigen, desto aufwendiger wird es, diese Transaktionen rückgängig zu machen. Genau wegen des hohen Energieverbrauchs ist Bitcoin zensurresistent.
Momentan versucht Ethereum den Schritt weg vom «Proof of Work» Konsensus-Algorithmus, welcher Energie verbraucht, zu einem sogenannten «Proof of Stake» Algorithmus. Ob dies gelingt und wie sicher Ethereum nach dem Wechsel sein wird, werden wir noch sehen.
CW: Welche Herausforderungen siehst du für die Anwendung von Blockchain?
AG: Als Ende 2017 die Preise der Kryptowährungen enorm stiegen, wurden auch sehr viele Transaktionen über die jeweiligen Blockchains geschickt. Je dezentraler ein System, desto langsamer können diese Transaktionen registriert werden. So waren zum Beispiel Bitcoin und Ethereum zu diesem Zeitpunkt extrem überlastet. Als Lösung ist z.B. bei Bitcoin schon lange ein sogenanntes Lightning-Network in Entwicklung. Dieses kann nun benutzt werden und ermöglicht es über eine sogenannte «second-layer» Technologie, Bitcoins fast kostenfrei und instantan hin und her zu schicken. Lightning ist noch immer in den «Kinderschuhen», aber ich bin zuversichtlich, dass es dabei helfen wird, Bitcoin Mainstream-fähig zu machen.
Eine Angriffsfläche für Hacker sind die «Exchanges», also dort wo die verschiedenen Coins und Tokens gehandelt werden. Viele Leute bewahren ihre Kryptowährungen anstatt auf einem persönlichen Wallet – am besten ein «Hardware Wallet» -auf diesen «Exchanges» auf. Meistens, wenn man in der Zeitung von einem Hack in der Blockchain-Welt liest, wurde nicht eine Blockchain gehackt, sondern einer dieser «Exchanges». So ist man momentan in der Entwicklung von dezentralen «Exchanges» bei welchen Coins über «smart-contracts» direkt vom persönlichen Wallet ausgetauscht werden können. Dabei müssen die Währungen nicht auf dem zentralen «Exchange» aufbewahrt werden, um gehandelt zu werden.
Es gibt viele weitere Herausforderungen wie die Interoperabilität der Blockchains und die Aufbewahrung des Private Keys – des Schlüssels, mit welchem man seine Coins in einem anderen Wallet wiederherstellen kann.
CW: Wagen wir einen Blick in die Zukunft. Wird Blockchain zukünftig oft eingesetzt werden?
AG: Ende 2017, als die Kryptowährungen enorm an Wert zunahmen und die Medien so oft darüber berichteten, dachte man, eine Blockchain-Welt stehe schon vor der Türe. Mittlerweile, nach dem Kurseinsturz und den Skalierungsproblem während der Hype-Phase denken viele, dass das Thema Blockchain sich erledigt hat. Dem ist nicht so. Auch wenn die Preise momentan im Keller sind, werden in den wichtigen Gebieten der Skalierung, Interoperabilität und Benutzerfreundlichkeit enorme Fortschritte gemacht. Meiner Meinung sind wir erst am Anfang der ganzen Blockchain-Geschichte und die Technologie wird sich genauso wie das Internet langfristig durchsetzen.
Ein weiterer interessanter Artikel zum Thema:
www.bulletin.ch/de/news-detail/blockchain-risiko-oder-chance.html