Wie die Blockchain-Technologie die Logistik vereinfachen kann

Die Blockchain-Technologie steht bekanntlich als Architektur hinter der Digitalwährung Bitcoin und ist in der IT-Welt längst angekommen. Finanzdienstleister, erste Energiekonzerne und Unternehmen verschiedener Branchen experimentieren bereits mit der Blockchain oder an den anderen Varianten der Distributed Ledger-Technologien (DLT). Trotzdem ist sie in der Logistikbranche noch weitestgehend ein Fremdwort.

Digitalisierung mit der Blockchain

Dies rührt daher, dass in den Lieferketten vermehrt Datensilos vorherrschen. Das heißt, es findet zwischen den Teilnehmern in der Supply Chain kein übergreifender Austausch statt. Insbesondere gilt das für die vor- und nachgelagerten Hersteller und Lieferanten. Mittlerweile sind zwar einzelne Transportmittel wie zum Beispiel Container oder Paletten standardisiert und genormt, jedoch sind die verschiedenen Übergabestationen (Schnittstellen) weit davon entfernt, kompatibel zu sein. Da sie technisch so sehr verschieden sind, behindern sie einen reibungslosen und beschleunigten Güterverkehr.

Gerade an dieser Stelle entfaltet Distributed Ledger seine großen Stärken. Denn der Grundgedanke dieser Technologie ist es, die Rolle von Intermediären im Geschäftsleben zu neutralisieren. Dafür sollte man sich eine Blockchain wie ein digitales Register (Ledger) vorstellen, das alle Transaktionen protokolliert. Die Daten werden in Paketen (Blöcken) verschlüsselt und mit einem Zeitstempel gespeichert. Im Grunde kann jeder Teilnehmer des Blockchain-Netzwerks einen Datenblock an einen vorherigen hinzufügen.

Blockchain-Protokoll als "Single Source of Truth"

Diese Reihenfolge von Transaktionen erschafft eine verlinkte Kette ("Chain") mit kryptografischen Abhängigkeiten. Gleichzeitig wird vermieden, dass in der Kette gespeicherte Informationen gelöscht oder überschrieben werden können. Auf diese Weise ist es allen Teilnehmern möglich, im Sinne eines Peer-to-Peer-Netzwerks direkt miteinander - ohne eine Instanz dazwischen - zu agieren. Somit entsteht eine zusammenhängende Kette aller durchgeführten Geschäftsvorfälle bzw. Blöcke.

Jeder Teilnehmer erhält den Zugriff auf eine aktuelle und - je nach Art der Technologie - vollständige oder eingeschränkte Spiegelung der Blockchain als verteilte Datenbank. Will ein Teilnehmer Änderungen an den Daten vornehmen, so ist dies für die (relevanten) Anderen sichtbar. Eine solche hohe Transparenz der Daten verhindert nicht nur Fehler, sondern auch Betrugsfälle. Womit auch eine beträchtliche Reduktion des Verwaltungsaufwands einhergeht. Da Manipulationen praktisch unmöglich sind, entsteht viel Vertrauen, das gerade für die Digitalisierung dringend geboten ist. Neben der Transparenz und Sicherheit ist dies der Hauptvorteil einer Blockchain beziehungsweise der weiteren Varianten der Distributed Ledger-Technologien.

Zahlreiche Anwendungsszenarien der Technologie

Immer mehr Branchen entdecken und verstehen dieses Grundprinzip der Blockchain und möchten von den vielen Vorteilen Nutzen ziehen. Denn die Blockchain-Technologie besitzt sogar die Fähigkeit, für bedeutende Veränderungen in der Logistik zu sorgen, die über die "normale" Digitalisierung hinausgehen. Beispielsweise kann mit dieser Technologie in der Logistik die Transparenz von Supply Chains deutlich erhöht und im Falle von Fehlern, Defiziten und Defekten die Erkennung sowie Nachverfolgung wesentlich beschleunigt werden.

Für die Produktverfolgung ist noch ein weiterer wichtiger Punkt zu beachten: die Garantie der Originalität. Denn in manchen Branchen sind etwa 20 bis 30 Prozent der gelieferten Produkte gefälscht. Um dem entgegenzutreten, werden in der Blockchain einzigartige Produktidentifikatoren zusammen mit bestimmten Attributen protokolliert. Neben einer einfacheren Logistik profitieren vor allem auch Kunden, da die Produkte eine höhere Qualität aufweisen.

Internet of Things (IoT) und RFID-Systeme

Zur automatisierten Verfolgung von Waren und Produkten in der Lieferkette kommen insbesondere RFID-Systeme innerhalb des IoT zum Einsatz. Radio Frequency Identification (RFID) stellt dabei eine Basistechnologie für Industrie-4.0- und IoT-Anwendungen dar. In diesem Sinne erweitert das IoT das klassische Internet, indem auch die "nicht digitale" Umgebung ebenfalls vernetzt wird. Ein Beispiel dafür ist die kontinuierliche Übermittlung von Fahrzeug- und Routendaten der LKW via Internet an die Rechenzentren der Speditionen.

Für eine Echtzeitanalyse kommen in den Unternehmen Telematiksysteme zum Einsatz. Das hat den Vorteil, dass bei Fehlern oder Pannen die Spedition sofort Entscheidungen treffen kann. Für eine funktionierende Vernetzung von physischen Objekten mit dem Internet müssen diese klar identifizierbar sein. Dazu wurden bis dato Nummern- und Zeichenfolgen wie zum Beispiel eindimensionale Strichcodes, zweidimensionale Data-Matrix-Codes oder binäre RFID-Transponder verwendet.

Durch eine konsequente Vernetzung der Fahrzeuge (LKW) einer Spedition können weitere Potenziale erkannt und die vorhandenen Kapazitäten optimiert werden. Insbesondere im Bereich der Logistik wird daher angenommen, das sich das IoT mit seinen autonomen Prozessen schnell weiterverbreiten wird. Autonome Transportfahrzeuge werden starre Materialflussanlagen ersetzen, um so flexibler auf die zunehmenden Bedarfe schneller reagieren zu können.

Blockchain vereinfacht Frachtbriefe

Ein weiteres Beispiel, das den großen Nachholbedarf in Transport und Logistik aufzeigt, ist das Konnossement (Bill of Lading genannt) in der Schifffahrt. Diese Frachtbriefe werden mehr oder minder in Papierform ausgefüllt und oft weltweit mehrmals zwischen Spediteuren, Empfänger oder Versicherungen und Banken hin und her gesendet. Solche Dokumente sind sehr wichtig, da sie den Wert verschiffter Güter abbilden, die anstelle der eigentlichen Ware gekauft, verkauft oder verpfändet werden können.

Diese Prozesse kosten nicht nur viel Zeit und Geld, sondern bergen zudem zahlreiche Sicherheitsrisiken. Versuche, Konnossemente zu digitalisieren, haben sich auf Grund der hohen Anzahl beteiligter Akteure und der Komplexität des Dokuments bislang noch nicht flächendeckend durchgesetzt. Ein digitales Konnossement in der Blockchain-Cloud kann diesen zeitraubenden Prozess deutlich optimieren. Damit stehen sensible Daten allen Beteiligten in verschlüsselter Form zur Verfügung, im Gegensatz zu herkömmlichen Cloud-Systemen, welche die Daten meist ungefiltert an die Systeme oder gar an Dritte übermitteln.

Smart Contracts in der Logistik

Alle beim Transport anfallenden Nachweis-Dokumente kann der Dienstleister dem Auftraggeber via Distributed Ledger-Technologien zur Verfügung stellen. Ist die Technologie aber auch in der Lage, bei festgelegten Ereignissen einzelne Vertragsbestimmungen automatisch auszuführen? Wie zum Beispiel bei der Ankunft eines Containerschiffs im Hafen weitere Akteure automatisiert mit dem Entladen beauftragen oder nach dem abgeschlossenen Transport automatisch die Zahlung vorzunehmen?

Ja, Distributed Ledger-Technologien können das durch sogenannte Smart Contracts. Dabei handelt es sich um computergesteuerte Transaktionsprotokolle bzw. eine End-to-End-Vernetzung aller Akteure einer kompletten Supply Chain, die Vertragsbedingungen manipulationssicher abwickeln und Zahlungsprozesse entlang der Wertschöpfungskette voll automatisieren können.

Damit sind aber nicht Verträge im klassischen Sinne gemeint, sondern eben Programmcodes, die auf Wenn-Dann-Bedingungen basieren und vereinbarte Aktionen auslösen. Diese Bedingungen werden zuvor von den Akteuren verbindlich vereinbart. So wird beispielsweise ein Container mit Kühlgut automatisch aus der Lieferkette entfernt, wenn die Kühlkette unterbrochen wurde. Oder man stelle sich vor, eine Bestellung hat Lieferverzug oder sie ist aus sonstigen Gründen nicht lieferbar. Beim Eintreten dieses Falles kann per Smart Contracts automatisch eine Rückzahlung des bezahlten Betrags ausgelöst werden.

Mithilfe einer Verbindung von Smart Contracts mit der Blockchain-Technologie entsteht also nicht nur eine vollkommene Transparenz über die automatisierten Abläufe, sondern auch die Prozesse können schneller und sicherer ablaufen als beim Einsatz herkömmlicher Verträge. Auf diese Weise reduziert die Technologie Arbeitsaufwände und macht viele noch auf Papier festgehaltene Transaktionen als auch eine menschliche Überwachung oder Einflussnahme überflüssig.