BLOCKCHAIN-TECHNOLOGIE

Aus der Nische zum Mainstream?
Die Blockchain-Technologie entwächst derzeit dem Finanz- und Versicherungswesen. Die ersten Schritte in der Industrie basieren noch auf Transaktionen von virtuellen Werten. Doch das dürfte sich bald ändern. Über eine Technologie, die IIoT und Machine-Learning in die Breite der Industrieunternehmen treiben kann.
TEXT: Ingo Steinhaus

Der Automobilkonzern Daimler setzt auf die Blockchain-Technologie. In einem ersten Pilotprojekt haben die Stuttgarter zusammen mit der Landesbank Baden- Württemberg ein Schulscheindarlehen mit einem Volumen von 100 Millionen Euro und einer Laufzeit von einem Jahr bei unterschiedlichen Kreissparkassen und der Landesbank platziert. Die gesamte Transaktion von der Initiierung über die Platzierung, die Zuteilung, den Vertragsabschluss bis hin zur Zinszahlungs- und Rückzahlungsbestätigung basiert laut Daimler komplett auf einer privaten Blockchain. Für den Konzern ist das erst der Anfang; aktuell prüft das Unternehmen, wo die Technologie noch sinnvoll eingesetzt werden kann.

BALD MEHR ALS VIRTUELLE ASSETS MANAGEN

Zugegeben, die Blockchain für Finanztransaktionen zu nutzen ist ein eher alter Hut – zumindest die Idee, die Transaktion virtueller Produkte mit Hilfe der Technologie zu orchestrieren. Allerdings weisen erste Tendenzen darauf hin, dass die Technologie künftig auch sehr viel stärker im Geschäft mit physischen Assets, also Industriegütern, genutzt werden könnte. Der japanische Autobauer Toyota arbeitet daran, selbstfahrende Autos via Blockchain besser steuern zu können. Der Chemiekonzern BASF arbeitet mit Start-ups aus den Bereichen Blockchain, Sensortechnologie, Augmented Reality, Future-Manufacturing und Produktsimulation an Pilotprojekten. Gemeinsam mit den Techfirmen Quantoz und Ahrma soll die Logistik optimiert werden. Die Idee: eine intelligente Palette, die nicht nur ihre Position und Bewegung mitteilt, sondern auch ihren Beladungszustand und im Zweifel einen Aufprall oder Sturz. Fehlende oder beschädigte Teile könnten automatisiert nachbestellt werden. Die Blockchain- Technologie von Quantoz soll die Sicherheit und das Vertrauen in die Verlässlichkeit der Daten erhöhen.

„Vieles ist noch in der Experimentierphase und wird nicht an die große Glocke gehängt, aber jedes Dax-30-Unternehmen hat Blockchain- Initiativen gestartet“, sagt Frank Bolten. Der Blockchain-Experte und Geschäftsführer des Hamburger Blockchain-Entwicklers Chainstep geht davon aus, dass die Blockchain längst in der deutschen Industrie angekommen ist. So ist es problemlos möglich, die Blockchain zur verschlüsselten, fälschungssicheren und nachvollziehbaren Speicherung von geschäftlichen Daten zu nutzen. Eine bereits intensiv diskutierte Anwendung sind Smart Contracts. Dahinter verbergen sich vertragliche Vereinbarungen zwischen zwei oder mehr Parteien, die in Softwareform niedergelegt werden und den Vertrag und seine Umsetzung automatisieren. Gerade ihre Kombination mit der Blockchain-Technologie ist für Industrieunternehmen sehr interessant, vor allem dann, wenn sie komplexe Kunden- und Endkundenbeziehungen über den gesamten Globus managen müssen.

Welche Möglichkeiten in Zukunft offenstehen, zeigt ein Projekt von Chainstep, dass Frank Bolten derzeit zusammen mit der Wirtschaftsbehörde von Hamburg und einigen Logistikunternehmen entwickelt. Dabei soll ein digitaler Frachtbrief über die Blockchain und das Internet der Dinge abgesichert werden, so dass die Herkunft von Waren durch die Regulierungsbehörden besser verfolgt werden kann. Auf ähnliche Weise kann die gesamte Supply-Chain gesichert werden.

Jeder Schritt in der Lieferkette wird aufgezeichnet, so dass Warenverluste oder Transportschäden leicht nachvollzogen werden können. Dafür wird jedem Frachtcontainer eine digitale Signatur zugeordnet, beispielsweise eine Buchungsnummer. Am Container angebrachte IoT-Geräte erlauben noch weitergehende Funktionen, etwa eine GPS-Ortung oder das automatische Ein- und Ausbuchen an Frachtterminals. Durch diese Art der Digitalisierung im Transportwesen sind nach Einschätzung von Geschäftsführer Bolten erhebliche Effizienzgewinne möglich.

MACHINE-LEASING: GROSSES POTENTIAL IN MASCHINENBAU UND INDUSTRIE

Ein ebenfalls großes, aber bisher noch ungehobenes Potential hat die Blockchain-Technologie im Maschinenbau. Sie erlaubt völlig neue Betriebs- und Lizenzierungsmodelle. In einem Projekt des Bundeswirtschaftsministeriums wird unter Einsatz von Blockchain-Technologie eine durchgängige Sicherheitslösung für den 3-D-Druck entwickelt. Umgesetzt wird das Projekt mit der Abkürzung SAMPL von der Prostep AG aus Darmstadt, unter anderem in Zusammenarbeit mit Airbus Technologies.

Die Luftfahrtindustrie ist führend bei der Anwendung von Additive Manufacturing, beispielsweise in Wartungsstationen an Flughäfen, um aufwendige Bauteiltransporte zu vermeiden. Sie hat also ein besonderes Interesse daran, dass hochwertige Ersatzteile an den Flughäfen lizenztreu produziert werden. Mit SAMPL wird es möglich sein, Druckvorgänge mit Lizenzvergaben in der Blockchain abzusichern und anhand einer in die gedruckten Objekte integrierten RFID-Komponente das Original von einer Fälschung oder einem unrechtmäßigen Ausdruck zu unterscheiden.

Grundsätzlich ist ein solches Verfahren auch in anderen Bereichen anwendbar. So wäre es denkbar, Werkzeugmaschinen zu verleihen und die Vertragsbedingungen inklusive der Maximalzahl der zu produzierenden Objekte in einer Blockchain zu speichern. Das erfordert aber einen Einstieg der Unternehmen in das Industrial IoT, was angesichts der langen Innovationszyklen im Maschinenbau nur über ein Retrofit geht.

Bislang sind solche Geschäftsmodelle noch Theorie, doch der Blockchain-Unternehmer Leif-Nissen Lundbæk, CEO der Xain Group, erwartet, dass sie sich langfristig durchsetzen werden – wenn auch nicht unbedingt in Deutschland. „Hier ist der Maschinenbau von kleineren Herstellern dominiert, und das Maschinen-Leasing spielt bisher keine große Rolle“, sagt er. Dennoch sieht er genügend Potential für industrielle Blockchain-Anwendungen. „Nicht nur die Supply- Chain, auch die gesamte Produktion kann mit der Blockchain abgesichert werden“, sagt der Xain-CEO. Jeder Produktionsschritt und jeder Verbleib eines Bauteils seien so genau verifizierbar, Audits und Inventuren würden effizienter und gleichzeitig sicherer. Auch Konstruktionsdaten ließen sich über die Blockchain gut absichern, so dass Änderungen nicht mehr möglich sind – oder eben aufgrund der internen Verknüpfung der Datenblöcke sofort auffallen würden.

BLOCKCHAIN ERSETZT CLOUDANWENDUNGEN

Zudem liegt die Ausfallwahrscheinlichkeit von korrekt entwickelten Blockchain-Lösungen nahe null, anders als bei einer herkömmlichen Technologieanwendung, die beispielsweise auf eine zentrale Cloud setzt. „Blockchain-Lösungen sind immer dezentral, so dass die Daten je nach Sicherheitsstufe auf mehreren oder sogar sehr vielen Knotenrechnern verteilt sind“, erklärt Lundbæk und fügt hinzu: „Dabei werden die Daten auch ohne Netzverbindung in der lokalen Blockchain gesichert, so dass Ausfälle keine Wirkung haben.“

Die Datenbanken verwalten sich selbsttätig und sorgen dafür, dass keine Datenverluste entstehen. Viele Blockchain-Experten wie Paul Brody von IBM gehen deshalb davon aus, dass die Technologie langfristig die Cloud in bestimmten Aufgabengebieten ersetzen wird. Vor allem für autonome Fahrzeuge ist ein großes Maß an Automatisierung erforderlich, bei gleichzeitig hoher Sicherheit und jederzeitiger Nachvollziehbarkeit aller Vorgänge. Die dezentrale Blockchain übernimmt dabei bestimmte Aufgaben, die durch die Konzentrierung der Cloud auf nur wenige Rechenzentren störanfällig sind. Nicht umsonst setzt Toyota deshalb auf autonomes Fahren und Blockchain.

So spannend es klingt, das alles ist dennoch eher Zukunftsmusik. Im Moment wird die Blockchain in Bereichen eingesetzt, in denen es im weitesten Sinne um die Übertragung von virtuellen Werten geht. Vor allem die Autoindustrie ist sehr stark daran interessiert, da Blockchain-Lösungen viele Dinge stark vereinfachen.

So hat die ZF Friedrichshafen AG zusammen mit UBS und Innogy die automobile Geldbörse „Car eWallett“ entwickelt. Sie ist ein automatisch arbeitendes Bezahlsystem, das mobilitätsrelevante Dienstleistungen wie Autobahnmaut, Parkgebühren, Akku-Ladevorgänge oder Carsharing ohne Benutzereingriff abwickeln kann. Auch Porsche setzt auf die Blockchain und entwickelt zusammen mit Xain eine Telematiklösung, die revisionssicher Fahrdaten aufzeichnet. Damit sind IoT-basierte Fahrtenschreiber für die Logistik möglich oder beim Privatauto verhaltensbasierte Rabatte auf Autoversicherungen. Diese Anwendungsbereiche zeigen, dass die Blockchain flexibel einsetzbar ist und eine zuverlässige Automatisierung erlaubt.

BLOCKCHAIN BEDINGT TECHNISCH GRÖSSEREN AUFWAND

Nicht zu unterschätzen ist indes die technische Komplexität. „Durch die Fälschungs- und Ausfallsicherheit ist die Technologie aufwendiger als Cloud-Software“, betont Leif-Nissen Lundbæk. So wachsen Blockchain- Datenbanken kontinuierlich, jede Transaktion, jeder Bearbeitungsschritt und selbst gelöschte Datensätze verbleiben in der Blockchain. Sie werden niemals entfernt. Nur so ist es möglich, dass Besitzerwechsel, Produktionsabläufe und Lieferketten präzise nachvollzogen werden können.

Das heißt aber auch, dass rund um die Blockchain eine nicht zu unterschätzende Technologiebasis vorhanden sein oder erst aufgebaut werden muss. So ist es beispielsweise weder nötig noch sinnvoll, größere Datenmengen wie Geschäftsdokumente, Konstruktionszeichnungen, Fotos oder gar Videostreams direkt in der Blockchain zu speichern. Hierfür werden herkömmliche Datenbanken genutzt – die also nicht aussterben werden. In der Blockchain landet nur ein Verweis auf die Originaldaten sowie eine digitale Signatur, die eindeutig darauf verweist. Ändert sich zum Beispiel bei einem Vertragstext auch nur ein Komma, so ändert sich sofort die digitale Signatur und stimmt nicht mehr mit der gespeicherten überein.

Die größten Effizienzgewinne und darüber hinaus die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle erlaubt die Blockchain zusammen mit zwei anderen, ebenfalls vieldiskutierten Technologieentwickungen: dem Industrial IoT und dem Machine-Learning. Beide Technologien sind mit datenbasierten Geschäftsmodellen verknüpft, für die eine Blockchain zum rechtssicheren Datenspeicher werden kann. Kurz: Die neue Technologie ist ein wichtiges Element der Digitalen Transformation, die ihr volles Potential erst zeigen wird, wenn die unterstützende Technologien ebenfalls breit im Einsatz sein werden.