Verteilte Netzwerke

Vorteile und Anwendungsfelder von Blockchain in der Logistik

| Autor: Sebastian Hofmann

Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen sind Blockchain-Systeme besonders sicher – einerseits durch den Einsatz von Kryptografie, andererseits durch die andauernde Verkopplung der Datensätze.
Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen sind Blockchain-Systeme besonders sicher – einerseits durch den Einsatz von Kryptografie, andererseits durch die andauernde Verkopplung der Datensätze. (Bild: ©iaremenko - stock.adobe.com)

Blockchains waren bislang vor allem ein Gesprächsthema in der Finanzwelt. Zunehmend entstehen aber interessante Anwendungsszenarien in der Logistik und im Supply Chain Management. Hier lesen, was Blockchains besonders macht und wie Unternehmen sich dem Thema am besten annähern!

Seit etwa zwei Jahren macht eine Technologie von sich reden, deren Name mindestens so avantgardistisch wie abgespact klingt: die Blockchain. Was heute an vielen Stellen schon ikonisch für Disruptionen und die digitale Revolution steht, sorgt in großen Teilen der Logistik noch für Verwirrungen und Fragezeichen über den Köpfen: Was ist Blockchain überhaupt und welche Anwendungsszenarien gibt es im Supply Chain Management?

Mit Dr. Ulrich Franke, dem Institutsleiter des Institute of Supply Chain Security, haben wir uns über die Technologie unterhalten und herausgefunden, welche Anwendungsfelder es für Blockchains in der Logistik gibt und warum die Technologie noch in den Kinderschuhen steckt.

Herr Dr. Franke, mehr als vier von fünf Deutschen wissen nichts mit dem Begriff Blockchain anzufangen. Können Sie zunächst einmal kurz umreißen, worum es sich dabei handelt?

Dr. Ulrich Franke ist Institutsleiter des Institute for Supply Chain Security in Bochum und berät Kunden unter anderem zum Thema Blockchain. Zuvor war er als Professor für Logistik und Supply Chain Management an der privaten SRH Hochschule für Logistik und Wirtschaft in Hamm tätig. Diese spezialisierte Logistikhochschule leitete er als Rektor und Geschäftsführer über 3 Jahre.
Dr. Ulrich Franke ist Institutsleiter des Institute for Supply Chain Security in Bochum und berät Kunden unter anderem zum Thema Blockchain. Zuvor war er als Professor für Logistik und Supply Chain Management an der privaten SRH Hochschule für Logistik und Wirtschaft in Hamm tätig. Diese spezialisierte Logistikhochschule leitete er als Rektor und Geschäftsführer über 3 Jahre. (Bild: Institute for Supply Chain Security)

Franke: Blockchain ist eine relativ neue Art und Weise der Datenspeicherung. Sie unterscheidet sich von herkömmlichen Methoden (wie zum Beispiel Clouds) insofern, als dass sie nicht auf einem zentralen Rechner aufbaut, sondern auf einer verteilten Datenbank. Das heißt: Auf zwei oder mehr Rechnern liegen genau identische Kopien der gespeicherten Daten.

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Wo genau liegen die Vorteile dieser neuen Methode der Datenspeicherung?

Franke: Gerade im Bereich der IT-Security kann die Blockchain einige Verbesserungspotenziale ausschöpfen. Es gab in den letzten Jahren immer wieder Fälle, in denen Erpressungstrojaner auf Zentralserver gelangt sind und das gesamte Netzwerk damit eingefroren haben. Erst gegen eine Lösegeldzahlung nahmen die Angreifer den Trojaner wieder herunter und gaben das Netzwerk frei. Bei einer Blockchain-Plattform kann so etwas nicht mehr passieren: Je verteilter die Datenbank, desto schwieriger ist es für Angreifer, von außen Daten zu blockieren oder zu manipulieren.

Ein weiterer wichtiger Vorteil: Blockchain arbeitet mit Kryptografie. Heute werden die Daten nach außen hin durch verschiedene Sicherheitsmechanismen geschützt, beispielsweise durch Firewalls. Ist der Angreifer erst einmal durch diese Firewall durch und an den Datensätzen dran, kann er diese nach Belieben lesen und verändern. Bei Blockchains ist das anders. Hier verschlüsselt das System die Daten. Letztendlich kann also jeder die Daten lesen, aber nur der, der auch den Entschlüsselungscode hat, kann sie entziffern. Für alle anderen sind die Datensätze nur eine endlose Reihenfolge von Nullen und Einsen, mit der man ohne Code nicht viel anfangen kann.

In diesem Video lernen Sie, wie die asymmetrische Verschlüsselung innerhalb von Blockchain-Systemen funktioniert!

Franke: Und der dritte Vorteil von Blockchains: In regelmäßigen Abständen – da kann es sich um Sekunden, Minuten oder längere Zeiträume handeln – bildet das System neue Blöcke. Es speichert die Daten immer wieder neu ab und verkoppelt die dadurch entstehenden Blöcke so, dass die Manipulation von Daten aus der Historie heraus nicht mehr möglich ist. Die Blockchain bietet also auch hier eine extrem hohe Sicherheit.

Was konkret macht Blockchain-Systeme jetzt aber so attraktiv für die Logistik und das Supply Chain Management?

Franke: Mit Blockchains lassen sich Datennetzwerke über Unternehmensgrenzen hinweg aufbauen. Heute findet man oft noch Datensilos vor: Jedes Unternehmen verfügt über ein eigenes ERP-System, eigene Server und so weiter. Um mehrere Akteure miteinander zu verknüpfen, muss man derzeit individuelle Schnittstellen programmieren – beispielsweise eine zum Lieferanten und eine zum Kunden. Es ist aber schwierig, hier vertrauensvoll Daten auszutauschen, weil man im Zweifelsfall nie genau weiß, wen man sich sprichwörtlich „ins Haus holt, wenn man die Türe öffnet“. Noch schwieriger wird das Ganze, wenn man sich mit dem Second Tier Supplier oder mit dem Kunden des Kunden vernetzen will.

Mithilfe der Blockchain können sich Betriebe über Unternehmensgrenzen hinweg vernetzen – und das ohne die Angst, für konkurrierende Wettbewerber völlig transparent zu werden.
Mithilfe der Blockchain können sich Betriebe über Unternehmensgrenzen hinweg vernetzen – und das ohne die Angst, für konkurrierende Wettbewerber völlig transparent zu werden. (Bild: ©sdecoret - stock.adobe.com)

Blockchain-Plattformen lösen dieses Problem. Sie sind frei zugänglich und schaffen die Möglichkeit, alle an einem Wertschöpfungsprozess Beteiligten miteinander zu verbinden, sodass man dem anderen seine Daten zur Verfügung stellen kann – und das auch selektiv. Die Netzwerkmitglieder können genau definieren, welche Daten wer wann und wie einsehen darf. Informationen lassen sich den einzelnen Parteien also fein granuliert zur Verfügung stellen.

Und wie kann ich mein Blockchain-System dann mit Daten speisen?

Franke: Die Daten können von überall kommen, etwa aus den ERP-Systemen der Unternehmen. Man muss verstehen, dass die Blockchain nicht bereits bestehende Systeme substituieren, sondern die Form der Datenspeicherung lediglich auf die nächsthöhere Ebene verlagern soll. Letztendlich können die Daten also nach wie vor zum Beispiel aus Internet-of-Things-Technologien kommen, also etwa aus der Sensorik in Maschinen, Big Data Analytics oder aus künstlicher Intelligenz. Die Blockchain ist nur eine Methode zur Datenspeicherung und alle Objekte, die im digitalisierten Prozess Daten generieren, können diese auch einsteuern.

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Was raten Sie Unternehmen, die sich näher mit dem Thema Blockchain beschäftigen wollen?

Franke: Zuerst einmal sollte man sich die Frage stellen: „Habe ich in meinem Unternehmen Datentransfers über die Unternehmensgrenze hinaus oder nicht?“ Wenn man diesen Satz mit „ja“ beantworten kann, ist das schon mal ein erstes Anzeichen dafür, dass die Blockchain eine gute Lösung sein könnte. Es macht dann im zweiten Schritt Sinn, sich über das Potenzial der Technologie zu informieren, erst einmal genau zu klären, was Blockchain überhaupt ist, Use Cases aufzuzeigen und dann zu brainstormen, wo Anwendungsfelder im eigenen Unternehmen sein könnten.

Sicherlich muss man aber auch ganz klar sagen, dass der Einsatz von Blockchain-Technologe nicht in jedem Bereich zwingend ratsam ist – zum Beispiel dort, wo Daten sowieso nur hausintern abgespeichert werden müssen. In diesen Fällen ist es häufig kein Problem, auf den bewährten Zentralserver zu setzen. Wenn es aber darum geht, Daten innerhalb der Supply Chain zu teilen, macht es Sinn, über Blockchain nachzudenken.

Können Sie sich erklären, woher der momentane Hype ums Thema kommt?

Franke: Viele Unternehmen hatten bislang Angst, im Zuge steigender Prozesstransparenz und der Vernetzung entlang der Supply Chain zu durchsichtig zu werden – zum Beispiel gegenüber den Wettbewerbern am Markt. Eine Schnittstelle mit einem externen Partner war immer auch ein wunder Punkt. Wenn man sein System für einen anderen geöffnet hat, konnte man nie 100 %-ig sicher sein, was über sein System alles herüberkommt. Im Bereich des Supply Chain Management war man diesbezüglich also immer sehr konservativ. Die Blockchain löst diese Probleme jetzt quasi in Luft auf. Unternehmen haben die Möglichkeit, Daten für alle sicher zu speichern, Partner sicherer in den Produktions- und Wertschöpfungsprozess zu integrieren und Daten flexibel freizuschalten. Das ist eine Entwicklung, die die Agilität in Wertschöpfungsketten wesentlich verbessert und für mich auch den momentanen Hype ums Thema erklärt. Sicherlich tragen aber auch Smart Contracts einen großen Teil dazu bei.

Können Sie einmal zusammenfassen, worum es sich bei Smart Contracts handelt und was sie so besonders macht?

Franke: Durch eine extrem hohe IT-Sicherheit ermöglichen Smart Contracts die Formulierung von Wenn-dann-Exekutionen, die nachträglich nicht mehr verändert werden können. In einem System lässt sich zum Beispiel hinterlegen „wenn Maschine A Öl braucht, dann bestelle Öl bei Firma X und wenn Firma X das Öl geliefert hat, dann löse den Bezahlvorgang aus“.

Ich kann hier als Anwender also ein System schaffen, das komplett autonom agiert und von mir keine händischen Eingriffe mehr erfordert. Hier lassen sich auch die ganzen anderen Digitalisierungstechnologien verknüpfen: künstliche Intelligenz, Big Data Analytics und so weiter. Für Logistiker ist das natürlich grandios, weil Smart Contracts dadurch Abläufe viel effizienter gestalten können.

Blicken wir nochmal zurück zu unserem Beispiel: Wenn der Lkw das Öl dann anliefert, meldet ein RFID-Sensor „bin da“ und löst damit den Bezahlvorgang für die Fracht aus. Der Logistiker muss keine Rechnungen mehr schreiben und kein Geld mehr manuell transferieren. Er muss noch nicht einmal prüfen, ob er Standgeld berechnen muss oder nicht – das alles passiert ganz automatisch.

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Das klingt ja nach grünen Wiesen und sprudelnden Geldquellen für die Logistik!

Franke: Allerdings ist das Bild, das ich gerade gezeichnet habe, zugegebenermaßen auch sehr idealtypisch. Wir sind mit der Blockchain derzeit noch relativ nahe am Anfang und die Technologie ist bei Weitem noch nicht so ausgereift, dass wir alle potenziellen Anwendungsszenarien schon sofort umsetzen können. Ähnlich wie damals beim Internet müssen sich dazu viele Unternehmen jetzt erst einmal an die Thematik heranarbeiten und entsprechende Pilotprojekte starten.

Welche konkreten Probleme gibt es denn heute noch mit der Blockchain?

Franke: Aktuell spielt vor allem die hohe Nachfrage nach Energie eine wichtige Rolle. Anders als herkömmliche Netzwerke mit einem zentralen Server gibt es im verteilten Netzwerk deutlich mehr Server, die alle mit einer entsprechenden Stromzufuhr ausgestattet werden müssen. Allerdings trifft das vor allem auf öffentliche Blockchains zu, beispielsweise im Bereich der Kryptowährungen, weniger auf Industrial Blockchains. Ein anderes Problem gibt es derzeit mit dem Datenschutzgesetz. Dieses schreibt vor, dass Daten nach einer gewissen Zeit wieder gelöscht werden müssen – das kann die Blockchain allerdings heute noch nicht.

Extrem viele Wissenschaftler, Start-ups und Unternehmen arbeiten derzeit aber daran, Schwachstellen wie diese zu lösen und die Blockchain schnell fit für den kommerziellen Einsatz zu machen. Es sind natürlich noch Hürden zu überwinden, aber wir sind auf dem richtigen Weg!

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