Was sind Automated Market Makers (AMM's) und welche Rolle spielen sie innerhalb von DeFi?

Was sind Automated Market Makers (AMM's)?

Automated Market Makers (AMM's) sind algorithmische Mechanismen, die dezentralen Handel (ohne das Eingreifen traditioneller Market Maker) mit digitalen Assets (Cryptocurrencies) ermöglichen. AMM's werden häufig innerhalb von DeFi-Systemen genutzt, wie zum Beispiel DEX'en.

AMM's bestimmen über mathematische Formeln automatisch die Preise auf Basis von Angebot und Nachfrage innerhalb eines liquidity pool, wodurch der Einsatz von Orderbüchern überflüssig wird. So wird verhindert, dass Käufer und Verkäufer direkt miteinander gematcht werden müssen. Normalerweise wird dies von Market Makern oder einer Exchange geregelt, die Liquidität in einem Handelspaar bereitstellt. Innerhalb von DeFi übernehmen AMM's diese Rolle, weil Nutzer des Netzwerks Liquidität über liquidity pools bereitstellen, während der Preismechanismus vollständig automatisiert abläuft.

Wichtigste Erkenntnisse

• Automated Market Makers (AMM's) ermöglichen dezentralen Handel ohne Orderbücher oder traditionelle Market Maker.
• AMM's bestimmen Preise automatisch über mathematische Formeln auf Basis des Token-Verhältnisses in einem liquidity pool.
• Liquidität wird von Nutzern (liquidity providers) bereitgestellt, während Arbitrage-Trader Preisabweichungen mit externen Märkten korrigieren.
• AMM's bieten kontinuierliche Liquidität und Transparenz, bringen aber Risiken mit sich wie impermanent loss, Smart-Contract-Risiko und Preisabweichungen.
• AMM's eignen sich vor allem für dezentrale Märkte und weniger liquide Handelspaare, während Orderbücher bei hoher Liquidität effizienter sind.

Wie funktioniert ein Automated Market Maker (AMM)?

Automated Market Makers (AMM's) arbeiten mithilfe von liquidity pools und smart contracts. Ein liquidity pool ist ein Ort, an dem zwei oder mehrere Token von Nutzern einer DEX gespeichert werden. Grundsätzlich wird das Verhältnis in so einem Pool von den Nutzern gleichmäßig verteilt, aber durch aktiven Handel kann es zu einer Schieflage in der verfügbaren Liquidität pro Token kommen.

Hier spielt der AMM eine wichtige Rolle, denn er passt über einen Algorithmus automatisch den Preis basierend auf dem Token-Verhältnis im Pool an, damit die Marktliquidität funktionsfähig bleibt und Nutzer weiterhin mit schneller Ausführung und effizienter Orderabwicklung in einem Handelspaar handeln können. Wenn ein Nutzer einen Token kauft oder verkauft, verändert sich nämlich das Verhältnis im Pool. Der Algorithmus passt anschließend automatisch den Preis an, um das Gleichgewicht wiederherzustellen. So entsteht Preisdynamik, ohne dass aktive Market Maker nötig sind.

Smart contracts spielen eine zentrale Rolle innerhalb von AMM's: Sie verwalten die liquidity pools, führen Transaktionen automatisch aus und bestimmen den Preis von Token anhand zuvor festgelegter mathematischer Formeln. Wenn Nutzer Liquidität hinzufügen oder Token handeln, sorgt der smart contract dafür, dass die richtigen Mengen verschoben werden, Handelsgebühren berechnet und unter liquidity providers verteilt werden und dass alle Transaktionen nach festen Regeln ablaufen. Weil diese Prozesse vollständig on-chain und automatisiert stattfinden, sind AMM's transparent, vorhersehbar und unabhängig von zentralen Parteien.

Eine häufig verwendete Formel bei AMM's, um den Preis zu bestimmen, ist das Constant-Product-Model:

x · y = k

Beispiel:
Stell dir vor, es gibt einen liquidity pool für das Handelspaar ETH/USDC mit 100 ETH und 200.000 USDC darin. Der Preis von 1 ETH in diesem Pool beträgt dann 2.000 USDC. Das konstante Produkt (k) beträgt in diesem Fall:

100 · 200.000 = 20.000.000

Wenn ein Nutzer 1 ETH kauft mit USDC, wird USDC dem Pool hinzugefügt und ETH aus dem Pool entnommen. Dadurch verändert sich das Verhältnis zwischen ETH und USDC. Der Algorithmus sorgt dafür, dass das Produkt beider Token-Mengen gleich k bleibt, indem er den Preis automatisch anpasst.

Nach der Transaktion enthält der Pool zum Beispiel 99 ETH und ungefähr 202.000 USDC. Weil weniger ETH und mehr USDC im Pool sind, steigt der Preis von ETH. So bestimmt der AMM automatisch einen neuen Marktpreis auf Basis von Angebot und Nachfrage, ohne dass aktive Market Maker nötig sind.

Wenn der Preis in einem AMM von dem Marktpreis auf anderen Plattformen abweicht, entsteht eine Arbitrage-Möglichkeit. Arbitrage-Trader nutzen das aus, indem sie Token dort kaufen, wo sie günstig sind, und dort verkaufen, wo sie teurer sind. Innerhalb von DeFi sind das meistens automatisierte Bots oder professionelle Trader, die kontinuierlich Preise zwischen verschiedenen DEX'en und CEX'en vergleichen. Durch diese Arbitrage-Aktivitäten fließt der richtige Token zurück in den liquidity pool, wodurch sich der Preis im AMM wieder in Richtung Marktpreis bewegt und das Gleichgewicht im Pool wiederhergestellt wird.

Der Unterschied zwischen einem AMM und einer DEX

Ein AMM ist ein Mechanismus zur Preisfindung, den DEX'en nutzen können. Eine DEX (Decentralized Exchange) ist eine dezentrale Handelsplattform, auf der Token gehandelt werden können und die auf einer Blockchain läuft, wie Ethereum oder Solana.

Mit anderen Worten:

• Eine DEX ist die Infrastruktur.
• Ein AMM ist eine mögliche Art, wie Handel innerhalb dieser Infrastruktur ermöglicht wird.

Einige DEX'en verwenden AMM's (wie Uniswap), während andere DEX'en mit Orderbüchern arbeiten (wie dYdX).

Liquidity pools

Ein weiterer wichtiger Bestandteil vieler DEX'en sind liquidity pools. Ein liquidity pool arbeitet Hand in Hand mit einem AMM, da liquidity pools über liquidity providers (LP's) für Liquidität sorgen, während AMM's für die Preisfindung verantwortlich sind. Das ergibt ein System, in dem traditionelle Market Maker nicht nötig sind, um Preise festzulegen oder Liquidität bereitzustellen. Damit sind jedoch auch Risiken verbunden, wie impermanent loss.

Automated Market Maker vs Orderbuch

AMM's und Orderbücher sind beides Wege, um die Abwicklung von Kauf- und Verkaufsorders zu organisieren, aber jeweils auf ihre eigene Art. In einem traditionellen Orderbuch werden Kauf- und Verkaufsorders gesammelt und auf Basis von Preis und Zeit registriert. Damit das gut funktioniert, muss das Orderbuch auf beiden Seiten ausreichend gefüllt sein und es braucht viel Marktaktivität, um effizient zu bleiben.

Dafür werden Market Maker eingesetzt, die für ausreichend Liquidität sorgen. Geringe Liquidität bedeutet, dass es schwieriger ist, schnell und effizient zu handeln, vor allem bei geringer Handelsaktivität. Deshalb sieht man oft, dass in volatileren Märkten, wie bei kleineren Altcoins, weniger Liquidität verfügbar ist. Market Maker tragen hier mehr Risiko und verlangen oft höhere Spreads, um dieses Risiko zu kompensieren.

Ein AMM funktioniert anders. In einem AMM sind Orders nicht in einem Orderbuch sichtbar und es wird kontinuierlich ein Preis auf Basis eines Algorithmus bestimmt, unabhängig vom Handelsvolumen. Dadurch ist ein AMM weniger abhängig von aktiven Tradern und traditionellen Market Makern.

Kurz gesagt: Orderbücher sind in Märkten mit hoher Liquidität in der Regel effizienter, während AMM's in dezentralen und weniger liquiden Umgebungen besser funktionieren.

Risiken von Automated Market Makers (AMM's)

Mit der Nutzung von Automated Market Makers (AMM's) sind auch Risiken verbunden, die berücksichtigt werden sollten.

Impermanent loss
Liquidity providers tragen das Risiko von impermanent loss, wenn sich der Preis der Token in einem liquidity pool stark im Vergleich zum externen Markt verändert. Wenn das passiert, kann der Wert der eingesetzten Token niedriger ausfallen, als wenn die Token einfach in einer Wallet gehalten worden wären. Dieser Wertverlust wird als impermanent loss bezeichnet. Es handelt sich dabei nicht um ein Sicherheitsrisiko, sondern um ein wirtschaftliches Risiko, bei dem Wert verloren gehen kann.

Smart-Contract-Risiko
AMM's funktionieren vollständig über smart contracts. Damit ist ein Risiko verbunden, weil Fehler im Code oder Schwachstellen zu Exploits und dem Verlust von Guthaben führen können. Audits können helfen, diese Risiken zu begrenzen, indem smart contracts auf bekannte Schwachstellen geprüft werden, aber es bleibt immer ein gewisses technisches Risiko bestehen.

Preismanipulation bei geringer Liquidität
Liquidity pools mit geringer Liquidität, wie bei kleineren Token, können relativ leicht von großen Akteuren (sogenannten whales) beeinflusst werden. Durch große Transaktionen können sie starke Preisschwankungen und hohe slippage verursachen, von denen sie profitieren können, während andere Trader möglicherweise mit ungünstigen oder stark im Wert gesunkenen Token zurückbleiben.

Abhängigkeit von Arbitrage
AMM's verlassen sich auf Arbitrage-Trader, um Preisunterschiede zu externen Märkten zu korrigieren. Wenn Arbitrage vorübergehend ausbleibt, zum Beispiel wegen hoher Transaktionskosten oder Netzwerküberlastung, können Preise im AMM über längere Zeit vom Marktpreis abweichen.

Front-running und MEV
Weil Transaktionen auf Blockchains öffentlich sind, bevor sie bestätigt werden, können Bots Transaktionen vorziehen (front-running) oder neu anordnen, um über Maximal Extractable Value (MEV) Gewinn zu machen. Das kann zu höheren Kosten, zusätzlicher slippage und schlechteren Ausführungspreisen für Nutzer führen.

Volatilität der zugrunde liegenden Assets
AMM's sind empfindlich gegenüber starken Preisbewegungen der Token im Pool. Hohe Volatilität erhöht die Wahrscheinlichkeit von impermanent loss und kann die Attraktivität von liquidity provision für liquidity providers verringern.

Vorteile von Automated Market Maker (AMM's)

• Kontinuierliche Liquidität
  Handel ist möglich, solange Liquidität im Pool vorhanden ist, unabhängig von der Anzahl aktiver Käufer oder Verkäufer.
• Dezentralisierung
  AMM's funktionieren vollständig on-chain über smart contracts, ohne Abhängigkeit von einer zentralen Partei oder zentralisierten Market Makern.
• Zugänglichkeit
  Jeder kann Liquidität bereitstellen, indem er Token zu einem liquidity pool hinzufügt, ohne besondere Genehmigung oder professionelle Infrastruktur.
• Transparenz
  Alle Regeln, Preise und Transaktionen sind in öffentlichen smart contracts festgelegt und können von jedem überprüft werden.
• Automatisierung
  Preisfindung und Orderabwicklung laufen vollständig automatisch über Algorithmen, wodurch aktive Market Maker überflüssig werden.

Nachteile von Automated Market Maker (AMM's)

• Impermanent loss für liquidity providers
  Bei starken Preisveränderungen im Vergleich zum externen Markt können liquidity providers weniger Rendite erzielen, als wenn sie ihre Token gehalten hätten.
• Kapitalineffizienz
  Im Vergleich zu Orderbüchern ist oft mehr Kapital nötig, um vergleichbare Liquidität und Preispräzision zu erreichen, besonders bei größeren Transaktionen.
• Preisabweichungen gegenüber externen Märkten
  AMM-Preise können vorübergehend vom breiteren Markt abweichen, insbesondere bei geringer Liquidität oder hoher Volatilität.
• Abhängigkeit von Arbitrage
  Die Rückkehr zu Marktpreisen hängt von Arbitrage-Tradern ab, was zu zusätzlichen Kosten und schnelleren Wertverschiebungen innerhalb von liquidity pools führen kann.
• Nutzung von smart contracts
  Die Nutzung von smart contracts bringt das Risiko mit sich, dass Schwachstellen oder Fehler im Code ausgenutzt werden, was zum Verlust von Guthaben führen kann.

Fazit

Automated Market Makers sind ein grundlegender Bestandteil des DeFi-Ökosystems und haben die Art und Weise, wie digitale Assets gehandelt werden, tiefgreifend verändert. Durch die Nutzung von liquidity pools und smart contracts ermöglichen AMM's dezentralen Handel, ohne von Orderbüchern oder traditionellen Market Makern abhängig zu sein. Das sorgt für kontinuierliche Liquidität, Transparenz und breite Zugänglichkeit für Nutzer weltweit.

Gleichzeitig bringen AMM's auch spezifische Nachteile und Risiken mit sich. Liquidity providers sind impermanent loss ausgesetzt, Preise können vorübergehend von externen Märkten abweichen und das System ist darauf angewiesen, dass Arbitrage-Trader das Gleichgewicht wiederherstellen. Außerdem sind Smart-Contract-Risiken und Marktvolatilität wichtige Punkte für Trader und liquidity providers.

AMM's eignen sich besonders für dezentrale Umgebungen und Handelspaare mit geringerer Liquidität, in denen traditionelle Orderbücher weniger effizient funktionieren. Für Nutzer, die die zugrunde liegenden Mechanismen und Risiken verstehen, bieten AMM's starke Möglichkeiten, innerhalb von DeFi zu handeln und Rendite zu generieren.