Die Zertifizierung von Energie aus erneuerbaren Quellen in Europa weist Mängel auf. Wir stellen die Architektur einer Anwendung für Herkunftsnachweise mit einem reaktiven System und einer vertrauenswürdigen Buchführung vor. Sie ist in der Lage, das heutige Verfahren aus Sicht von Endkunde und Energielieferant durch eine zeitnahe Zuordnung von erzeugter und verbrauchter Energie sowie durch Nachvollziehbarkeit maßgeblich zu verbessern. Unser Vorschlag fügt sich in das aktuelle System ein und hat das Potenzial, dieses mittelfristig zu ersetzen.

Zielpublikum: Architekt:innen, Entwickler:innen
Voraussetzungen: Interesse an heterogenen Software-Architekturen und vertrauenswürdigen Systemen
Schwierigkeitsgrad: Fortgeschritten

Extended Abstract:
Heutzutage legen Kunden großen Wert auf elektrische Energie, die aus erneuerbaren Quellen stammt. Sie sind bereit, dafür einen höheren Preis zu bezahlen, erwarten aber im Gegenzug einen vertrauenswürdigen Herkunftsnachweis. Vertrauenswürdig bedeutet hier, dass der Weg vom Produzenten zum Konsumenten von elektrischer Energie lückenlos transparent aufgezeichnet wird, eine doppelte Zuordnung unmöglich ist und die Buchführung jederzeit überprüfbar ist.

Gemäß europäischem Regelwerk können Herkunftsnachweise in einem Zeitfenster von einem ganzen Jahr nach der Erzeugung entwertet werden. So kann beispielsweise im Winter um Mitternacht erzeugter Strom aus Wärmekraftwerken zusammen mit einem im vorhergehenden Sommer um die Mittagszeit erzeugten Solarstromzertifikat als Ökostrom verkauft werden.
Herkunftsnachweise können sogar unabhängig von der Energielieferung gehandelt werden, wodurch es möglich wird, dass Nachweise für Energie aus Wasserkraft in Island in Deutschland entwertet werden, obwohl keine Möglichkeit zum Energieaustausch besteht. In der Schweiz und in Europa gibt es Vorstöße, die «mehr Transparenz bei der Stromherkunft» fordern.

Wir messen den Verbrauch und die Erzeugung von elektrischer Energie mit geeichten und plombierten «intelligenten» Zählern, die digital signierte Messergebnisse liefern. Die Anwendung empfängt diese Messwerte und legt diese unveränderbar als Erzeugungs- oder Verbrauchs-Datensatz ab. Anschließend ordnet der Matcher dem Verbrauchs-Datensatz die entsprechende Menge an nachhaltig erzeugter Energie zu. Damit wird der Herkunftsnachweis erbracht. Der Erzeugungs- und Verbrauchs-Zeitpunkt darf maximal 15 Minuten auseinanderliegen, damit Erzeugung und Verbrauch einander zugeordnet werden können. Andernfalls erfolgt keine Zuordnung, der Herkunftsnachweis kann nicht erbracht werden.

Ausgehend von der Problemanalyse leiten wir mögliche Geschäftsmodelle und Anforderungen an eine Lösung ab. Wir stellen verschiedene Varianten vor und begründen unsere Wahl. Wir erläutern außerdem, wie wir das System konzipiert haben, damit es robust ist, nachweislich eine korrekte Buchführung gewährleistet und gleichzeitig einen hohen Durchsatz ermöglicht.
Zusätzlich zu den digital signierten Messwerten muss die Vertrauenswürdigkeit der gesamten Kette von Systemkomponenten und Technologien nachgewiesen werden. Dies umfasst sowohl technische Aspekte wie verifizierbare Datenhaltung als auch organisatorische Aspekte wie Vertrauen zwischen Geschäftspartnern.