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Digitalisierung

Blockchain – Zukunftstechnologien im Check

Was versteht man eigentlich genau unter Blockchain? Warum konnte sie bisher nicht den großen Durchbruch in der Logistikbranche vermelden? Und wie lassen sich ihre Innovationspotenziale mithilfe eines Ökosystems heben? Blockchain im Check.

Im Rahmen der Serie „Aus dem Zukunftslabor“ werden Ergebnisse aus dem Bereich Corporate Research & Development präsen­tiert, die in enger Zusammenarbeit mit unterschiedlichen Fachbereichen und Niederlassungen sowie dem DACHSER Enterprise Lab am Fraunhofer IML und weiteren Forschungs- und Technologiepartnern entstanden sind.

Es ist etwas ruhiger geworden um eine der Top-Zukunftstechnologien der vergangenen Jahre: Blockchain. Liegt dies einfach nur daran, dass sich etwas Ernüchterung bei der Spekulation mit der Kryptowährung Bitcoin eingestellt hat? Vielleicht. Aber das weltweit bekannte digitale Zahlungsmittel ist lediglich ein Anwendungsfall dieser nach wie vor bemerkenswerten Technologie.

Blockchain ist eine besondere Form der Distributed-Ledger-Technologie (DLT). Dieser Oberbegriff beschreibt die verschiedenen Ausprägungen verteilter Datenbankstrukturen. Satoshi Nakamoto gilt als Erfinder der Blockchain und der Kryptowährung Bitcoin. Er veröffentliche im November 2008 das berühmte Bitcoin-Whitepaper. Aber sein Name ist nur ein Pseudonym. Welche Person oder Personengruppe sich hinter Satoshi Nakamoto verbergen, bleibt bis heute ein Mysterium.

Eine Blockchain ist ein IT-Konzept, das den vertrauenswürdigen Austausch von Informationen, Transaktionen und Werten sicherstellt. Technische Basis sind sogenannte Hashfunktionen, die als ein kryptografisches Verfahren agieren sowie dezentrale Prüf- und Speicherinstanzen (Nodes). Daten werden so redundant, also mehrfach und wiederholt, unter den Teilnehmern eines Blockchain-Netzwerks verteilt. Ein zentraler Datenspeicher ist nicht notwendig. Der Name Blockchain („Block-Kette“) stammt aus der zugrundeliegenden Datenstruktur von Datenblöcken, die mittels kryptografischer Mechanismen miteinander verkettet werden.

Das Hash-Verfahren sorgt dann dafür, dass einmal gebildete Datenblöcke nachträglich nicht mehr verändert werden können, ohne dass dies von allen Beteiligten einer Blockchain sofort bemerkt werden würde. Man könnte die Datenkette auch als eine chronologisch aneinandergereihte Transaktionsdokumentation bezeichnen. Die Daten liegen redundant auf möglichst vielen via Internet verbundenen Nodes einer Blockchain. Diese erstellen, speichern und prüfen die Blöcke einer Blockchain. Unterschiedliche Proof-Verfahren (z.B. Zustimmung der Mehrheit der Nodes einer Blockchain) regeln, ob ein neuer Datenblock in die Blockchain geschrieben werden darf. Dieses Ökosystem benötigt keine zentrale Datenbank und auch keine zentrale Administration.       

Obwohl Blockchain-Technologien durch ihr einfaches Grundkonzept begeistern, sind neben Bitcoin, der Plattform Ethereum und einigen weiteren kleineren Lösungen außerhalb des Finanzsektors bisher keine wirklich großen auf Blockchain-basierenden Innovationen entstanden – auch nicht in der Logistik. Woran liegt das? Vielleicht daran, dass es auch bei der dezentralen Blockchain-Struktur zwar nicht aus technischer, aber doch aus organisatorischer Sicht in vielen Fällen eines zentralen Antreibers und Koordinators bedarf? Und dass dieser schwer zu finden ist, da er neutral und frei von Eigeninteressen sein muss, um die Teilnehmer an diesem Blockchain-Ökosystem nicht abzuschrecken? 

Potenziale für die Logistik

Trotz dieser noch ungelösten grundsätzlichen Problemstellungen existieren eine Reihe interessanter Anwendungsmöglichkeiten für Distributed-Ledger-Technologien: vor allem bei Dokumenten, die – aktuell oftmals noch in Papierform – sensible Informationen oder gar (Besitz-)Ansprüche bezogen auf die transportierte Ware beinhalten. Es wäre ein großer Schritt für die Digitalisierung der Logistik, solche Unterlagen selbstbestimmt verwalten zu können, und deren Verlaufshistorie unabhängig vom Handeln Dritter nachvollziehbar präsent zu haben. Perspektivisch könnte dies zum Beispiel bei Gefahrgutbegleitpapieren Wirklichkeit werden. 

Ziel wäre es, den unternehmensübergreifenden Informationsaustausch zwischen den Gefahrgutakteuren zu digitalisieren. Dies ist möglich durch ein Blockchain-basiertes elektronisches Beförderungspapier, das etappenbasiert bei jeder Be- und Entladung über die Interaktion mit der Blockchain aktualisiert, bzw. dokumentiert wird. Aktuell wird an diesem Thema intensiv geforscht. Auch Dachser unterstützt zusammen mit Kunden und Partnern verschiedene Aktivitäten. Vor allem in Kooperation mit dem im Aufbau befindlichen Europäischen Blockchain-Institut sowie dem Fraunhofer IML werden derzeit entsprechende Anwendungsfälle hinsichtlich ihrer Machbarkeit untersucht und Prototypen gebaut.

Um möglichst alle relevanten rechtlichen Rahmenbedingungen zu identifizieren, müssen Industrie und Wissenschaft zunächst die Machbarkeit demonstrieren und notwendige Änderungen aufzeigen. Damit im zweiten Schritt keine Insellösungen für einzelne Unternehmen geschaffen werden, braucht es einen Schulterschluss zwischen mehreren Unternehmen, Branchenverbänden, aber auch politischen Akteuren, Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben wie Polizei und Feuerwehr. Übrigens könnten, weit vorausgedacht, Letztgenannte ebenfalls von einem Blockchain-basierten Gefahrgut-Ökosystem profitieren. So hätten Polizei und Feuerwehr beispielsweise in Gefahrensituationen schnellen und unkomplizierten Zugriff auf entscheidende Informationen des Gefahrguttransportes mit entsprechend aktuellen Statusdaten zu bereits entladenen Sendungen. Mit dieser Information könnte dann ein noch zielgerichteteres Handeln eingeleitet werden, da bekannt ist, welche Gefahrgüter noch auf dem Fahrzeug sind, und welche bereits entladen wurden. Dadurch dürfte sich die Sicherheit in der Transportkette noch einmal erhöhen.

Auch Zolldokumente oder Lieferscheine bieten Potenziale. In der Seefracht könnte das Warenwertpapier „Bill of Lading“ in Form einer Blockchain den Akteuren innerhalb eines Ökosystems die Ereignishistorie transparent und manipulationssicher sichern und dadurch nicht nur die Vernetzung physischer Objekte (Sendungen) ermöglichen, sondern auch den Transfer von Werten und Originaldokumenten.

Aus Branchen- und Unternehmensperspektive gilt es vor allem, das Governance-Problem zu lösen. Damit sind in erster Linie unternehmensübergreifende Entscheidungsrechte und Verantwortlichkeiten gemeint, die einen beträchtlichen Einfluss auf Anreize zur Partizipation an einem Blockchain-basierten Ökosystem nehmen. Hier gilt es noch zu erforschen, welcher Weg der Beste ist, und wie diese Problematik adressiert werden kann. Eine mögliche Lösung könnte eine eigenständige, neutrale rechtliche Instanz sein, die ein Ökosystem an wirtschaftlichen, aber auch behördlichen Akteuren beherbergt. Das deutliche Engagement staatlicher Institutionen wie dem Zoll ist hierbei in vielen Fällen von hoher Bedeutung. 

Die Blockchain-Technologie ist nach wie vor eine relevante Zukunftstechnologie für die Digitalisierung der Logistik. Sie sollte allerdings nicht zum Selbstzweck implementiert werden. Viele Akteure vergessen dies leider, wenn ein neues Projekt ins Leben gerufen wird. Am Ende des Tages muss die auf Blockchain-basierende Innovation einen deutlichen Mehrwert gegenüber vorhandenen Lösungen bieten. Und vor allem dürfen die Herausforderungen durch das ungewohnte Blockchain-basierte Unternehmensökosystem nicht übersehen werden. Denn Blockchain ist nicht nur eine Technologie, sondern auch eine neue Art der Zusammenarbeit in der Supply Chain. Und die will gelernt und in der Praxis erprobt und bewährt sein.  

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