Die Blockchain-Technologie ist aktuell in aller Munde – sie ermöglicht Verbesserungen in verschiedener Hinsicht und in zahlreichen Anwendungsfällen. Diese Arbeit erklärt zunächst die Charakteristiken und Funktionsweisen der Technologie und beschäftigt sich anschließend mit dem Anwendungsfall einer elektrischen Ladeinfrastruktur. Aktuelle Bestrebungen und Geschäftsmodelle werden erläutert, bevor ein Beispiel für die Ausgestaltung einer Blockchain für den Einsatz in einer elektrischen Ladeinfrastruktur gegeben wird. In diesem Zusammenhang werden die Vorteile, aber auch Herausforderungen, die ein Blockchain-Einsatz aus technischer, ökonomischer und rechtlicher Sicht allgemein mit sich bringt, auf den konkreten Fall übertragen. Abschließend wird diskutiert, ob eine Anwendung sinnvoll ist.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Grundlagen der Blockchain-Technologie
2.1 DLT und Blockchain
2.2 Konsensmechanismen und Governance
2.3 Smart Contracts
2.4 Anwendungsfälle
3 Bestehende Geschäftsmodelle hinsichtlich Ladeinfrastrukturen
3.1 Aktuelle Situation
3.2 Bestehende Netzwerke
3.2.1 Einheitlicher Zugangsschlüssel – Plugsurfing
3.2.2 Joint Venture der Automobilhersteller – IONITY
3.2.3 Für Stadtwerke – Ladenetz.de
3.2.4 Plattformübergreifendes Laden und Plug & Charge – Hubject
3.2.5 Fazit zu bestehenden Netzwerken
3.3 Ladesäulenverordnung
4 Einsatz von Blockchain in einer Ladeinfrastruktur
4.1 Der Blockchain-Prototyp – Share & Charge
4.2 Ausgestaltung
4.3 Governance
5 Vorteile des Einsatzes von Blockchain
5.1 Dezentralisierung und Legitimation
5.2 Sicherheit
5.3 Automatisierung ab Blockchain 2.0
6 Herausforderungen beim Einsatz in Ladeinfrastrukturen
6.1 Technische Herausforderungen
6.1.1 Aufwand und Interoperabilität
6.1.2 Fehler bei Erstellung der Blockchain
6.1.3 Komplexität
6.1.4 Nachteil der Dezentralität
6.1.5 Cyberangriffe
6.2 Ökonomische Sicht
6.2.1 Kosten (Implementierung, Betrieb)
6.2.2 Organisation
6.2.3 Transaktionskosten und Transaktionsgeschwindigkeit
6.2.4 Energieverbrauch
6.3 Rechtliche Überlegungen
6.3.1 Rechtssicherheit von ICOs
6.3.2 Rechtsformen für Blockchain Start-Ups
6.3.3 Verträge und Smart Contracts
6.3.4 Wirkungen der DSGVO
6.3.5 Rechtsdurchsetzung
6.3.6 Sonstige rechtliche Überlegungen
7 Diskussion des Blockchain-Einsatzes
8 Ausblick
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit untersucht das Potenzial und die Herausforderungen der Blockchain-Technologie als Grundlage für ein einheitliches und automatisiertes öffentliches Ladenetzwerk für Elektrofahrzeuge. Ziel ist es, zu bewerten, ob ein Blockchain-basierter Ansatz gegenüber bestehenden zentralisierten Systemen einen signifikanten Mehrwert bietet.
- Grundlagen und Funktionsweise der Blockchain-Technologie
- Analyse bestehender Geschäftsmodelle und Ladenetzwerke
- Architekturvorteile und Herausforderungen einer Blockchain-basierten Ladeinfrastruktur
- Technische, ökonomische und rechtliche Aspekte der Implementierung
- Diskussion über die Sinnhaftigkeit eines Blockchain-Einsatzes in der Ladeinfrastruktur
Auszug aus dem Buch
4.2 Ausgestaltung
Ein Ladevorgang könnte wie folgt ablaufen: Öffentlich verfügbare Ladestationen werden auf einer Karte eingetragen und bei Bedarf angefahren. Im Voraus ist allerdings ein irgendwie gearteter Beitritt zum Ladenetzwerk möglich, bei dem verschlüsselte Daten des Fahrers und Fahrzeugs hinterlegt werden. Das Fahrzeug wird mit der Ladesäule verbunden und automatisch erkannt (Treiblmaier / Beck 2019). Mittels eines Smart Contracts unter der Bedingung, dass eben diese Authentifizierung erfolgreich verlief, startet der Ladevorgang. Er wird als Transaktion zugunsten des Fahrers auf der Blockchain vermerkt und endet entweder automatisch oder vorzeitig durch Zutun des Fahrers. Bei Beendigung wird eine weitere Transaktion zur Bezahlung des Ladevorgangs ausgeführt.
Fraglich ist, wer Interesse an einem solchen Netzwerk hat und daher Initiator sein könnte. Hier kommen einerseits Unternehmen aus der Automobil-, Energie- und Mobilitätsbranche infrage. Ein flächendeckendes Ladenetzwerk kann die Akzeptanz von Elektroautos steigern und damit das Marktvolumen stärken. Andererseits könnten auch Staaten oder eine Institution der Europäischen Union selbst den Anstoß geben. Es liegt in deren Interesse die gesetzten Ziele zur CO2-Einsparung zu erreichen und eben auch die Akzeptanz und Verbreitung von Elektromobilität zu fördern. Teilweise wird der Staat nicht für den Aufbau einer Infrastruktur bezeichnet, es aber als sinnvoll erachtet, dass staatliche nodes betrieben werden (BMWI / BMF 2019).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Arbeit beleuchtet den steigenden Bedarf an Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge und führt in die Fragestellung ein, wie Blockchain zur Vereinheitlichung und Vereinfachung beitragen kann.
2 Grundlagen der Blockchain-Technologie: Dieses Kapitel erläutert die technischen Basisbegriffe wie DLT, Konsensmechanismen, Smart Contracts und die verschiedenen Ausprägungen von Blockchain-Netzwerken.
3 Bestehende Geschäftsmodelle hinsichtlich Ladeinfrastrukturen: Es wird die aktuelle Situation der Ladeinfrastruktur mit ihren Vor- und Nachteilen dargestellt sowie bestehende Marktansätze wie Plugsurfing, IONITY, Ladenetz.de und Hubject analysiert.
4 Einsatz von Blockchain in einer Ladeinfrastruktur: Hier wird der Anwendungsfall einer Blockchain-basierten Ladeinfrastruktur theoretisch skizziert, inklusive der Governance-Modelle und der konkreten Ausgestaltung von Ladevorgängen.
5 Vorteile des Einsatzes von Blockchain: Die Vorteile werden detailliert aufgeführt, insbesondere in Hinblick auf Dezentralisierung, Legitimation, Sicherheit sowie Automatisierungsmöglichkeiten durch Blockchain 2.0.
6 Herausforderungen beim Einsatz in Ladeinfrastrukturen: Das umfangreichste Kapitel behandelt die technischen, ökonomischen und rechtlichen Hindernisse, von der Interoperabilität bis hin zu Datenschutzfragen nach der DSGVO und rechtlichen Aspekten bei ICOs.
7 Diskussion des Blockchain-Einsatzes: Die Ergebnisse werden kritisch reflektiert und anhand von Entscheidungsmodellen bewertet, ob der Einsatz einer Blockchain in diesem spezifischen Anwendungsfall sinnvoll ist.
8 Ausblick: Das Abschlusskapitel wagt einen Blick in die Zukunft und relativiert die Notwendigkeit von Blockchain vor dem Hintergrund bestehender Standards wie ISO 15118.
Schlüsselwörter
Blockchain, DLT, Ladeinfrastruktur, Elektromobilität, Smart Contracts, Governance, DSGVO, ICO, Ladevorgang, Automatisierung, Dezentralisierung, Sicherheit, Interoperabilität, Plug & Charge, Energieverbrauch.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit analysiert das Potenzial der Blockchain-Technologie, um die derzeit fragmentierte Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge zu vereinheitlichen und effizienter zu gestalten.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Die Arbeit deckt die technischen Grundlagen der Blockchain, die Analyse bestehender Lade-Netzwerke, mögliche Blockchain-Anwendungsszenarien, die Vorteile dieser Technologie sowie die rechtlichen und ökonomischen Herausforderungen ab.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist die Bewertung, ob eine Blockchain-Anwendung sinnvoll ist, um die Ladeinfrastruktur zu verbessern oder ob technologische Alternativen wie ISO 15118 ausreichend sind.
Welche wissenschaftliche Methode verwendet der Autor?
Die Untersuchung beruht auf einer qualitativen Auswertung von Fachliteratur, einer Analyse aktueller Marktentwicklungen via Internetrecherche sowie der juristischen Auseinandersetzung mit aktuellen Rechtssätzen.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in technische Grundlagen, eine Marktübersicht, die Konzeption eines Blockchain-Modells für Ladestationen sowie eine kritische Bewertung der Chancen und Risiken (ökonomisch und rechtlich).
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den prägenden Begriffen gehören insbesondere Blockchain, Ladeinfrastruktur, Smart Contracts, Governance, DSGVO und Elektrofahrzeuge.
Inwiefern ist das Datenschutzrecht (DSGVO) bei einer Blockchain-Ladeinfrastruktur problematisch?
Die Unlöschbarkeit von Blockchain-Transaktionen steht potenziell im Widerspruch zu den Berichtigungs- und Löschungsanforderungen aus der DSGVO, was technische Lösungsansätze wie Verschlüsselung erforderlich macht.
Warum wird der Einsatz von Blockchain in der Ladeinfrastruktur am Ende kritisch hinterfragt?
Die Arbeit kommt zu dem Schluss, dass der Nutzen der Dezentralität durch Blockchain im Vergleich zum Aufwand gering ist, besonders da Standards wie ISO 15118 bereits ähnliche Zielsetzungen ohne eine Blockchain-Architektur verfolgen.
- Citation du texte
- Jana Bethke (Auteur), 2020, Chancen und Herausforderungen des Einsatzes von Blockchain in elektrischen Ladeinfrastrukturen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1585210
