Wie wir mit Hilfe von Blockchain gehackt haben

Unsere Teammitglieder David, Dominik und Jiri haben am CEE Hacks – Smart Energy Hackathon teilgenommen. Da fragt man sich: "Haben die nicht schon im Job genug zu programmieren?”

Nun ja, schon (einige von uns), aber wir nutzen die Chance gerne, um mal mit anderen Technologien in Kontakt zu kommen, oder halt einfach, um sich neuen Herausforderungen stellen zu können. Und das Thema des Hackathons war auch mehr Spaß als Ernst. Nichtsdestotrotz: Viele tolle Unternehmen unterstützten den Hackathon als Sponsoren und wir haben natürlich nichts anbrennen lassen und unser Können potentiellen neuen Partnern unter Beweis gestellt.

Unser Thema war “Disrupting Energy Models”, was cool war, gerade weil wir keine Ahnung von Energie und Elektrizität hatten (bis auf was wir noch aus der Schule und Uni wussten). Was daran gut ist? Na ja, der beste Weg zu “disrupten”, also etwas lahmzulegen, ist doch, nicht die geringste Ahnung davon zu haben, wie es funktioniert!

Am Freitagmorgen konnten wir uns erst mal durch Vorträge von den Sponsorenfirmen inspirieren lassen. Sie adressierten vor allem bestimmte Datensatzprobleme. Nach dem Mittagessen und einer kurzen Brainstorming Session hatten wir dann ein klares Bild davon, was wir programmieren wollten: Da wir schon lange mit der Blockchain-Technologie experimentiert hatten, wollten wir die Chance nutzen, sie zum Einsatz zu bringen, und das gegebene Energie-Modell damit lahmzulegen.

Erst mal mussten wir die drängendsten Probleme des Energiesektors definieren:

• Der Energiesektor braucht dringend frischen Wind, schließlich hat sich seit den 80ern kaum was verändert.
• Energieteiler sind ein heißes Thema, gerade im Bereich der erneuerbaren Energien.
• Es gibt mehr und mehr Prosumer*.
• Peer-to-Peer-Energieverteilung ist aufgrund der Gesetzeslage problematisch.
• Eine zentralisierte Lösung benachteiligt kleinere Produzenten.

*Prosumer sind Menschen, die Energie nicht nur konsumieren, sondern auch produzieren (z.B. mit privaten Solaranlagen auf dem Hausdach o.ä.).

Unser Konzept

Was für ein Konzept konnten wir also darauf aufbauen?

Die “Smart Energy Chain With an Automatic Settlement” (kurz SECWAS). Dabei handelt es sich um ein Netzwerk, in dem die Nutzer Energie teilen können und der Energieverbrauch automatisch an bestmöglicher Stelle gesenkt wird. Da alle Informationen zu Verbrauch und Ersparnis in Blockchain geschrieben sind, sind sie für jeden transparent.

Schauen wir uns das an einem Beispiel an:

In unserem Szenario gibt es drei Teilnehmer. Innogy, ein großer Energieversorger, und zwei Haushalte, repräsentiert durch Dominik (links) und David, der außerdem über eine private Solaranlage verfügt.

Ohne unser System würden die Transaktionen am Monatsende wie oben beschrieben ablaufen. Wäre das Netzwerk noch komplexer, würde das in einem Chaos für alle enden. Ließe man aber unser System die Verbrauchsinformationen automatisch schreiben und Transaktionen im Netzwerk tätigen, könnte das gleiche Szenario etwas anders aussehen.

Das Netzwerk würde erkennen, dass Dominik – statt beide Parteien zu bezahlen – einfach nur Innogy Geld überweisen könnte – inklusive dessen, was er David schuldete. Seine Schulden bei David würden so im selben Schritt verringert.

Unsere Umsetzung

Die Mentoren konnten wir mit unserem Vorschlag sehr beeindrucken. Sie mochten vor allem die Simplizität und Autarkie, die unsere Blockchain-Lösung bietet. Sie lobten außerdem die Skalierbarkeit des Projekts und den Gemeinschaftsaspekt, da die ganze Nachbarschaft miteinbezogen werden könne. Mit dem zunehmend wachsenden Marktanteil von Elektroautos werde ein Model zur Energieteilung unabdingbar.

Unsere Bausteine

Als Speicher für Verbrauch und Einsparungen haben wir Ethereum benutzt. Dazu haben wir einen SmartContract geschrieben, der die Informationen enthält und die Schulden bilanziert. Die Ersparnisse wurden in der Blockchain als reguläre Transaktionen gespeichert. So sind alle Transaktionen dezentral und für jeden einsehbar.

Außerdem haben wir noch eine einfache Anwendung geschrieben, die die Registrierung von Nutzer erlaubt und Informationen von Ethereum ablesen kann.

Das letzte Stück des Puzzles war unsere App, die es den Nutzern ermöglicht den Verbrauch einzusehen und die die Ersparnisse im Netzwerk schafft. Weil wir das Außergewöhnliche lieben, haben wir noch ein Modul zum Aufladen von Elektroautos eingebaut. Dafür haben wir einen einfachen Rechner benutzt, der anzeigt, wie viel man einer dritten Partei zahlen müsste, um sein Auto aufzuladen. Viele Leute wissen nämlich noch gar nicht, wie viel es überhaupt kosten würde, den Akku eines solchen, noch recht neumodischen Elektroautos zu laden.

Das einzige, was wir nachbauen mussten, waren die sogenannten intelligenten Steckdosen, die anzeigen können, wie viel Strom durch sie hindurchfließt. Aber das war mehr als okay bei einem solchen Prototyp.

Unser Endergebnis

Unten sehen Sie Screenshots und Videos von unserer App. Wir haben ein voll funktionsfähiges “Proof of Concept” erstellt und sind echt stolz darauf, wie viel wir in 48 Stunden erreichen und lernen konnten. Den Hackathon haben wir leider nicht gewonnen – aber dabei sein ist ja bekanntlich alles, oder? Wir freuen uns jedenfalls schon auf die nächste Hacking Challenge!