BLOCKCHAIN FÜR DEN MITTELSTAND - FUNKTIONSWEISE, POTENZIALE & ANWENDUNGSBEISPIELE
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BLOCKCHAIN FÜR DEN MITTELSTAND FUNKTIONSWEISE, POTENZIALE & ANWENDUNGSBEISPIELE
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Dortmund ist Teil der Förderinitiative
„Mittelstand 4.0 – Digitale Produktions-
und Arbeitsprozesse“, die im Rahmen des Gestaltung: Danuta Drwecki
Förderschwerpunkts „Mittelstand-Digital –
Strategien zur digitalen Transformation der
© Digital in NRW, 2021
Unternehmensprozesse“ vom Bundes-
ministerium für Wirtschaft und Energie
(BMWi) gefördert wird. Bildnachweis Titel: © Halfpoint, AdobeStock
Blockchain für den Mittelstand INHALT VORWORT .............................................................................................................................................................. 4 1. BLOCKCHAIN: MEHR ALS EINE TRENDTECHNOLOGIE MIT POTENZIAL ................................................... 6 2. DIE ENTWICKLUNG DER BLOCKCHAIN ........................................................................................................ 8 3. DIE FUNKTIONSWEISE DER BLOCKCHAIN ................................................................................................. 12 4. DIE BLOCKCHAIN UND IHRE VORTEILE ...................................................................................................... 15 5. DIE BLOCKCHAIN UND IHRE HERAUSFORDERUNGEN ............................................................................. 18 6. BLOCKCHAIN IN UNTERNEHMEN: ZAHLEN UND FAKTEN ....................................................................... 21 7. SZENARIEN FÜR DEN MITTELSTAND ......................................................................................................... 25 8. BEST PRACTICE AUS DEM MITTELSTAND ................................................................................................. 29 9. SCHRITT FÜR SCHRITT: DER WEG ZUR BLOCKCHAIN IM EIGENEN UNTERNEHMEN ........................ 33 10. UNSERE BLOCKCHAIN-DEMONSTRATOREN ............................................................................................. 36 ANSPRECHPARTNER AUF EINEN BLICK ........................................................................................................... 38 LITERATURVERZEICHNIS ................................................................................................................................... 39
Digital in NRW
VORWORT
Blockchain ist eines der großen Trendwörter der Digi- Auf ihren 40 Seiten und in zehn Kapiteln werden nicht
talindustrie. Die damit verbundene Technologie sorgt nur grundlegende Fragen zur Geschichte, zur Entwick-
bereits seit geraumer Zeit für Gesprächsstoff und ist lung und zum Einsatz der Blockchain erörtert. Auch
wohl eine der in den vergangenen Jahren am meisten mögliche Anwendungsszenarien unterschiedlicher
diskutierte digitale Innovation. Außerhalb der Fach- Branchen sind detailliert dargestellt. Dass es nicht bei
kreise von Informatikern, Mathematikern oder Öko- der reinen Theorie bleiben muss und die Überführung
nomen ist der Begriff für viele eng mit der Krypto- dieser Technologie in die mittelständische Praxis auch
währung Bitcoin verknüpft. Dabei ist das weltweit heute schon gelingen kann, zeigt zudem der erfolg-
verwendbare, dezentrale und digitale Zahlungssystem reiche Use Case einer Zusammenarbeit von Digital in
nur ein Anwendungsfeld für die Blockchain. NRW mit PIEL Die Technische Großhandlung GmbH.
Vielmehr eröffnet die Blockchain mit der Verbindung Mit dieser Broschüre möchten wir Sie einladen, die
innovativer Technologien und effektiver Verschlüsse- Welt der Blockchain genauer kennenzulernen und sich
lungsmechanismen manipulationssichere Wege der mit den Potenzialen auseinanderzusetzen, die diese
digitalen Zusammenarbeit von Unternehmen. Das Technologie auch für Ihr Unternehmen bieten kann.
kann Vertragsabschlüsse und Zahlungsabwicklungen Gerne informieren, begleiten und unterstützen wir
ebenso umfassen wie Auftragsdokumentationen oder Sie auch mit unserer Expertise und unseren Services.
Produktentwicklungen. Kommen Sie jederzeit auf uns zu.
Welche Potenziale die Blockchain-Technologie für Bis dahin wünschen wir Ihnen eine aufschlussreiche
Unternehmen bei allen damit verbundenen Heraus- Lektüre.
forderungen mit sich bringt, wie sie auch in kleinen
und mittleren Unternehmen Prozesse optimieren, Mit freundlichen Grüßen,
Mehrwerte generieren oder die Basis für neue
Geschäftsmodelle bilden kann, zeigt die vorliegende
Broschüre.
Dr.-Ing. Matthias Parlings Marie Lindemann Dr.-Ing. Arno Kühn
Geschäftsstellenleiter Geschäftsstellenleiterin Geschäftsstellenleiter
Metropole Ruhr Rheinland OstWestfalenLippe
41. BLOCKCHAIN: MEHR ALS EINE TRENDTECHNOLOGIE MIT POTENZIAL
Digital in NRW
1.BLOCKCHAIN: MEHR ALS
EINE TRENDTECHNOLOGIE
MIT POTENZIAL
Die Blockchain ist im Zuge der Einführung von Bitcoin liche Interesse gewonnen. Die Blockchain-Technologie
2009 zu einem globalen Trendthema geworden. ist zwar eine komplexe Technologie, weist aber den-
Durch die rasanten Kursanstiege der Kryptowährung noch hohes Potenzial auf – insbesondere auch für
hat seitdem nahezu jeder von der Währung und in kleine und mittlere Unternehmen (KMU). Daher adres-
dem Zusammenhang oftmals auch von dem Begriff siert die Bundesregierung in ihrer Blockchain-Strategie
Blockchain gehört. Hinter der dabei eingesetzten vom September 2019 insbesondere die Mittelstand
Blockchain-Technologie verbirgt sich jedoch deutlich 4.0-Kompetenzzentren wie Digital in NRW, um die
mehr: eine Technologie, die den Weg zur vollendeten Blockchain-Technologie zugänglich und verständlich
Industrie 4.0 ebnen kann. zu machen.
Die Blockchain-Technologie macht eine transparente,
dezentrale und manipulationssichere sowie verlässliche
Speicherung von Daten möglich.
Die Blockchain-Technologie macht eine transparente, Doch wie genau funktioniert die Blockchain-Techno-
dezentrale und manipulationssichere sowie verlässli- logie und wann ist deren Einsatz sinnvoll? Welche
che Speicherung von Daten möglich. In einer Block- Voraussetzungen müssen dafür erfüllt werden und
chain besitzen alle Teilnehmer eine vollständige Kopie wie lässt sich die Blockchain auch im eigenen Unter-
der vorliegenden Daten. Eine zentrale Kontrollinstanz nehmen nutzen? Welche Relevanz hat das Thema
wird nicht benötigt, da die Datensätze sich untereinan- Blockchain schon für den Mittelstand?
der synchronisieren und nicht unbemerkt verändert
werden können. Neben einer sicheren und transparen- Genau diese Fragen beantwortet Digital in NRW mit
ten Speicherung von Daten ermöglicht die Blockchain der vorliegenden Broschüre. Im Folgenden werden
auch die Einführung sogenannter Smart Contracts, nicht nur die Geschichte und Funktionsweise der
die Prozesse automatisieren und bei Vertragserfüllung Blockchain dargestellt. Es wird auch aufgezeigt, für
beispielsweise automatisierte Bezahlungen auslösen. welche Einsatzbereiche und Problemstellungen die
Aus diesem Grund wird die Blockchain-Technologie Blockchain-Technologie besonders geeignet ist und
als Katalysator für eine vernetzte und vollkommen wo sich vor allem für den Mittelstand Chancen und
autonome Wertschöpfung gesehen. Dieses Potenzial Herausforderungen ergeben. Ebenso werden De-
haben nicht nur erste große, internationale Unterneh- monstratoren und Best-Practice-Beispiele dargestellt,
men erkannt, sondern auch die Politik. die den Einsatz der Blockchain in der Praxis veran-
schaulichen.
Mit der im Jahr 2019 verabschiedeten Blockchain-
Strategie der Bundesregierung hat das Thema Block-
chain endgültig auch das politische und gesellschaft-
62. DIE ENTWICKLUNG DER BLOCKCHAIN
Digital in NRW
2. DIE ENTWICKLUNG
DER BLOCKCHAIN
Die Ursprünge der Blockchain werden häufig auf den In den 1990er-Jahren waren es die Kryptografen
japanischen Namen Satoshi Nakamoto zurückgeführt. Haber und Stornetta, die zunächst einen Lösungsan-
Im Jahr 2008 wurde unter diesem Namen erst- satz zur Zeitstempelung digitaler Dokumente konzi-
malig ein Papier mit der Idee einer Kryptowährung pierten und sie später zur Geschäftsreife brachten.
präsentiert. Das elektronische Zahlungssystem sollte Mit dem Unternehmen Surety antworteten sie auf
auf einem verteilten Buchungsregister beruhen und das Problem der Urheberschaft im Zeitalter der Digi-
Zahlungstransaktionen durch einen kryptografischen talisierung. „AbsoluteProof“ war dabei das Produkt,
Beweis legitimieren. Im Gegensatz zum klassischen das als Zeitstempelservice von digitalen Dokumenten
Banksystem ist hier keine Clearingstelle der Zahlungs- verstanden werden konnte. Der Clou dabei: Durch
bewegungen durch einen Intermediär notwendig. die autorisierte Bearbeitung von Daten entstanden
Fingerabdrücke, die als Kette von manipulationssich-
Bis heute ist unbekannt, wer sich hinter dem Pseu- eren Hashwerten wöchentlich in der New York Times
donym verbirgt, aber bereits 2009 wurde im Namen abgedruckt wurden, um die Integrität der Datenbank
von Satoshi Nakamoto eine Open-Source-Referenz- öffentlich überprüfbar zu machen.
software zu Bitcoin veröffentlicht. Neben Bitcoin
fanden auch andere neue Kryptowährungen wie z. B. Den besonders unter IT-Administratoren gefürch-
Ethereum ihren Weg über Tauschbörsen zu Fiat- teten Denial-of-Service-Attacken, bei denen eine
Währungen. Diese Währungen ohne inneren Wert elektronische Ressource durch eine Flut von Anfra-
werden aufgrund gesetzlicher Bestimmungen als gen blockiert wird, wurde im selben Zeitraum ein
Zahlungsmittel festgelegt – wie Euro und Dollar. Der Proof-of-Work-System entgegensetzt, das in seinem
Bitcoin ist jedoch nur eine Anwendung bzw. eine der Grundgedanken bis heute noch Bestand hat. Durch
prominentesten Realisierungen der Blockchain- den Nachweis eines einfach zu leistenden und schnell
Technologie. Deren einzelne Teilkonzepte existierten zu verifizierenden Arbeitsschritts konnte der Versand
schon vor der Publizierung des Nakamoto Papers. von Spam-E-Mails erfolgreich bekämpft werden.
Hashwert
Hashwerte sind Prüfsummen. Sie werden genutzt, um Informationen auf eine vorgegebene Art
abzubilden. Jede Information erhält einen individuellen, ganz bestimmten Hashwert. Bei diesem
handelt es sich quasi um den digitalen, fest definierten Fingerabdruck des jeweiligen Datensatzes.
Sobald eine kleine Änderung am Datensatz vorgenommen wird, ändert sich auch der komplette
Hashwert.
Proof-of-Work
Proof of work ist ein digitaler Arbeitsnachweis, der insbesondere mit der Kryptowährung Bitcoin
in Verbindung gebracht wird. Ziel ist es, einen gemeinsamen Konsens innerhalb eines Netzwerks
zu erhalten und sich auf eine identische Version einer Blockchain zu verständigen. Um der Block-
chain neue Daten hinzufügen zu können, muss nachgewiesen werden, dass von den Minern ein
gewisser Aufwand, eine Arbeitsleistung, erbracht wurde. Dabei handelt es sich in der Regel um
die Generierung eines speziell aufgebauten Hashwerts, um eine so genannte Nonce (number used
once). Der Arbeitsnachweis besteht darin, in Kombination mit den Transaktionen ein bestimmtes
Muster im Hashwert zu generieren.
8Blockchain für den Mittelstand
Das Verfahren sieht vor, dass vor dem Versand einer Möglichkeit, durch Smart Contracts Transaktionen an
E-Mail eine Rechenaufgabe gelöst wird. So bezahlt Bedingungen zu knüpfen und damit zu automatisieren.
der Absender quasi jedes Mal ein virtuelles Porto, Ein Smart Contract stellt in der Regel Bedingungen
das die benötigte Rechenzeit für die Lösung des ma- durch Wenn-Dann-Anweisungen und vorgeschrie-
thematischen Problems darstellt. Die Verifikation auf bene Geschäftsabläufe eines Vertrages dar und kann
Empfängerseite funktioniert effizient, während für den anhand von weiteren Informationen den Prozessab-
Empfänger kein Nachteil entsteht. Damit wurde das lauf verifizieren. Bei Erfüllung aller Bedingungen kann
leichte Versenden unzähliger E-Mails erschwert. dann z. B. eine Transaktion durchgeführt werden. Der
wichtigste Unterschied zur Blockchain 1.0 besteht
Grundprinzipien einer Blockchain existieren also also darin, dass es Wechselwirkungen zwischen
schon länger als die Technologie selbst. Die Form der Transaktionen und Ereignissen geben kann.
ganzheitlichen Nutzung und Umsetzung des Protokolls
kann auf IT-Basis aber Bitcoin zugeschrieben werden. Smart Contracts haben eine mächtige Funktionalität
Die technische Evolution der Blockchain unterteilt sich und lassen sich nicht nur auf manuell erzeugte Ereig-
in drei Entwicklungsstadien und markiert den Bitcoin nisse reduzieren, sondern demonstrieren ihr Potenzial
als Initialzündung. besonders bei der Automatisierung von Geschäftsab-
läufen.
BLOCKCHAIN 1.0 Zur Veranschaulichung kann die Benutzung eines
Kryptowährungen kennzeichnen die erste Generation Kaffeeautomaten dienen: Ein Geldeinwurf (Coin-Trans-
von Blockchains. Sie zielen primär darauf ab, Finanz- aktion) löst eine Berechnung (Smart Contract) aus.
transaktionen in der eigenen digitalen Währung (Coin) Die Auswahl eines spezifischen Getränks liefert einen
durchzuführen. Hier gibt es nur einen möglichen weiteren Input (Ereignis), der bei der Berechnung
Anwendungsfall: die Durchführung einer Coin-Trans- berücksichtigt wird. Falls alle Voraussetzungen für die
aktion aus dem Besitz eines Teilnehmers in den Besitz korrekte Durchführung (also ausreichende Bezahlung
eines anderen. Das Besondere an diesen Transaktio- für das gewünschte Getränk) vorliegen, wird das
nen ist die Art und Weise, wie sie dezentral in einem entsprechende Getränk ausgegeben (getriggerter
sogenannten Peer-to-Peer-Netzwerk, einem Netzwerk Folgeprozess).
aus ebenbürtigen Rechnern, nachgehalten werden
und korrekte Transaktionen sicherstellen. Der Bitcoin
ist der populärste Vertreter dieser Blockchain-Art, an BLOCKCHAIN 3.0
der jeder ohne Beschränkungen partizipieren darf. Mit der Blockchain 3.0 erweitert sich der Anwen-
Als abstrakten Vergleich könnte eine Spende in bar dungsbereich der Blockchain-Technologie erheblich.
dienen: Das Geld (Coin) wechselt ohne Intermediär Transaktionen sind nicht mehr auf den Transfer von
(z. B. eine Bank) und ohne Berücksichtigung einer Coins beschränkt, sondern können durch jegliche Art
Gegenleistung den Besitzer. von Informationen dargestellt werden. Digitale Assets
erlauben, Werte digital zu repräsentieren. Sogenannte
Token können digitale Berechtigungen sein, die selber
BLOCKCHAIN 2.0 auch wieder einen Wert haben. Die Eigenschaften
In Blockchain-Anwendungen der zweiten Generation einer Blockchain 3.0 erlauben es, ihre Smart Contracts
finden Smart Contracts Einzug. Das primäre Einsatzge- als dezentrale autonome Organisationseinheit (DAO)
biet ist immer noch der Finanzsektor, doch es gibt die zu betrachten, da sie durch die Peer-to-Peer-Architektur
Token
Ein Token ist eine digitale Identität, die ein bestimmtes Gut oder einen Wert darstellt. Neben der
häufigen Einsatzart als Kryptowährung können Token jedoch auch andere Aufgaben und Rollen
übernehmen. Beispielsweise lassen sich durch Token Vermögenswerte, Prüfverfahren und Bewer-
tungen, Wahlrechte sowie Besitzrechte darstellen. Dabei kann allgemein zwischen drei Token-
Arten unterschieden werden: Zahlungs-Token, Nutzungs-Token, Anlage- oder Security-Token.
9Digital in NRW
der Blockchain dezentral erreichbar sind und autonom eines Getränks) sowie die Ausgabemenge (zur
in diesem Netzwerk ihre interne Logik ablaufen lassen Verfügung stehende Getränke). So unscheinbar der
können. Vorgang auch ist, umso wichtiger ist die zuverlässige
Informationsbasis, auf der dieser beruht. Als notwen-
Diese zusätzlichen Eigenschaften lassen sich mit dem dige Bedingung für die Wirtschaftlichkeit eines Ge-
postalischen Versand einer Besitzurkunde über einen tränkeautomaten gilt die reale Relation zwischen Ge-
Postbriefkasten vergleichen. Postbriefkästen sind für tränkepreis und Getränkewert. Instabile Währungen,
gewöhnlich an mehreren Orten verteilt und bieten wie aktuell der venezolanische Bolívar, hebeln diesen
einheitlich die Möglichkeit, Post zu versenden – dies Zusammenhang aus. Der Verkauf eines Getränks ohne
entspricht der Idee einer dezentralen, autonomen entgegenwirkende Mechanismen würde unter dem
Organisationseinheit. Die Repräsentation eines Wert- eigentlichen Wert des Getränks erfolgen. Ohne eine
gegenstandes (Asset) ist hier die Besitzurkunde, die stabile Währung und Mechanismen, die die Integrität
den eigentlichen Gegenstand repräsentiert. der Eingabe sicherstellen, ist die korrekte Funktion
einer solchen Automatisierung nicht gewährleistet.
Die Entwicklung der Blockchain-Technologie geht
ständig voran und orientiert sich an den Bedürfnissen Aus diesem Grund sind Smart Contracts auch erst mit
des Marktes. Mit immer neuen Funktionalitäten findet dem Hype um die Blockchain-Technologie wieder in
Blockchain zunehmend Anklang in Bereichen außer- den Fokus gerückt. Denn erst mit der zuverlässigen
halb des Finanzsektors. Datenbasis, die durch die Blockchain-Technologie
möglich wird, können Smart Contracts ihr volles Po-
tenzial entfalten. Die Unveränderlichkeit der Eingabe
SMART CONTRACTS für einen Smart Contract zusammen mit der Ausgabe,
Wie bei der Blockchain selbst sind auch die grund- die ebenfalls auf der Blockchain nachgehalten wird, er-
legenden Konzepte der erwähnten Smart Contracts lauben es, jede Ausführung eines Smart Contracts im
nicht neu. Zurückzuführen ist der Begriff auf Nick Nachgang zu prüfen. Smart Contracts sind besser für
Szabo, der in diesem Bereich wichtige Pionierarbeit automatische und autonome Aufgaben mit kritischen
leistete. Der Informatiker und Jurist definierte 1994 Faktoren wie Bezahlvorgänge geeignet, als bisherige
einen Smart Contract als eine Reihe von Zusagen, die Automatismen und Programme. Denn im Fehlerfall
in digitaler Form niedergelegt werden – einschließlich lässt sich durch die Ein- und Ausgabe prüfen, ob der
der Protokolle, in denen die beteiligten Parteien diese Smart Contract korrekt gearbeitet hat und der Fehler
Zusagen einhalten. Damit wollte Szabo die Ausfüh- ggf. woanders lag.
rung automatisierter Vertragsklauseln mit Rechtsrele-
vanz ermöglichen, ohne dass Unstimmigkeiten in der Leider wird der Begriff Smart Contract stark inflationär
Interpretation des Ausführungsergebnisses zwischen genutzt und ist dabei weder im eigentlichen Wortsinn
Vertragsparteien aufkommen. „smart“ noch ein „contract“. Im Grunde führt er nur
einfache Bedingungsabgleiche durch, die Bestandteil
Am Beispiel eines Getränkeautomaten kann die Funk- eines Vertrages bzw. einer Vertragsklausel sein kön-
tionsweise von Smart Contracts verdeutlicht werden. nen. Diese vielseitige Nutzung des Begriffs brachte
Der rechtliche Rahmen zur Nutzung wird durch die sogar den Entwickler der Ethereum Blockchain dazu,
AGB des Betreibers zugrunde gelegt. Der Käufer sein Bedauern auszudrücken, dass er den Begriff
erklärt sich beim Gebrauch der Automaten mit diesen übernommen habe. Vitalik Buterin, der das Konzept
einverstanden. Die einzelnen Prozessschritte beim der Smart Contracts als erster in seine Blockchain
Kauf eines Getränks sind definiert: Relevant sind die adaptierte, sagte rückblickend, er hätte lieber einen
Eingabemenge (legitimierte Zahlungsmittel), der langweiligen technischen Begriff gewählt, wie zum
deterministische Ablauf (Auswahl und Herausgabe Beispiel „persistent scripts“.
103. DIE FUNKTIONSWEISE DER BLOCKCHAIN
Digital in NRW
3. DIE FUNKTIONSWEISE
DER BLOCKCHAIN
BLOCKCHAIN: MEHR SICHERHEIT WIE FUNKTIONERT DIE BLOCKCHAIN?
UND TRANSPARENZ Anders als bei einer Cloud verschwinden die in der
Die Anwendungsgebiete der Blockchain gehen Blockchain gespeicherten Daten nicht in einer Wolke.
mittlerweile weit über den Finanzsektor hinaus. Die Sie landen nicht in einem System aus mehreren
zukunftsweisende Technologie ist für Unternehmen Rechnern und über Infrastrukturen hinweg, die nicht
unterschiedlicher Branchen interessant, die ihre oder nur schwierig nachvollzogen werden können.
Transaktionen, Kaufverträge, Auftragsbestätigungen Stattdessen werden alle Informationen dezentral
und relevanten Informationen sicher und nachvollzieh- gespeichert. Dabei ist jedes Mitglied des Netzwerks
bar tätigen und dauerhaft sowie transparent ablegen immer auf dem neuesten Stand und hat jederzeit eine
möchten. Doch wie funktioniert die Blockchain? Und aktuelle, vollständige Kopie vorliegen.
was macht sie manipulationssicher? Auch wenn die
Technologie aufgrund ihrer Komplexität auf den ersten Die Basisarchitektur der Blockchain ist ein Peer-to-
Blick abschreckend wirken mag: In ihren Grundzügen Peer-Netzwerk: ein Netzwerk aus unterschiedlichen
ist die Funktionsweise leicht nachzuvollziehen. Rechnern an unterschiedlichen Orten, die alle mitei-
nander verbunden sind, sich kontinuierlich synchroni-
sieren, neue Informationen erhalten und austauschen
WAS IST EINE BLOCKCHAIN? und auf diese Weise einen gemeinsamen Konsens
Die Blockchain ist ein (fälschungs-)sicheres, digitales aus Daten bilden. Auch der Distributed-Ledger-
Register, das Transaktionen, Verkäufe und Verträge Technologie, dem „verteiltem Kontenbuch“, liegt
in einem dezentralen Netzwerk speichert. Wer hat ein solches Netzwerk zugrunde.
was zu welchem Zeitpunkt gekauft? Wer hat wen
mit welcher Dienstleistung beauftragt? Zu welchen Die Blockchain ist eine besondere Variante der Distri-
Konditionen? All diese Informationen können in einer buted-Ledger-Technologie. In ihr werden die Informa-
Blockchain festgeschrieben und gespeichert wer- tionen eben nicht einzeln und nacheinander gespei-
den. Ähnlich wie in einer klassischen Excel-Tabelle. chert, sondern in Blöcken zusammengefasst und
Allerdings werden keinerlei Daten gelöscht, sondern unveränderbar miteinander verkettet. Die Kommuni-
nur ergänzt und gespeichert. Diese Speicherung der kation der Rechner untereinander und die kontinuier-
Informationen erfolgt dabei nach einem bestimmten liche Synchronisation der Daten bleiben gleich: Jeder
Muster, in sogenannten Blöcken. Und diese Blöcke Beteiligte des Blockchain-Systems verfügt somit zu
sind wiederum untereinander verbunden und bilden jedem Zeitpunkt über eine aktuelle Version aller
eine Kette – eine Blockchain. Transaktionen auf seinem Rechner.
Distributed-Ledger-Technologie
Als Distributed-Ledger-Technologie oder „verteiltes Kontenbuch“ wird eine besondere Form der
elektronischen Datenspeicherung und -verarbeitung verstanden. Es handelt sich dabei um ein
dezentrales Register, das auf verschiedene Teilnehmer und Orte verteilt ist. Spezielle Synchroni-
sationsmechanismen ermöglichen die Speicherung einzelner Transaktionen und deren Darstellung
als verteiltes Kontenbuch.
12Blockchain für den Mittelstand
WAS MACHT DIE BLOCKCHAIN SICHER? Eine Blockchain ist permissionless, wenn sie offen
Bereits der dezentrale Aufbau der Blockchain ist eine für jeden beliebigen Netzwerkteilnehmer ist. Eine
wichtige Voraussetzung für die Sicherheit der Techno- unbekannte Fülle von Teilnehmern kann in dieser
logie. Um Informationen zu verfälschen, müsste nicht Blockchain partizipieren.
allein ein einzelner Computer, sondern jeder einzelne
Rechner in dem Netzwerk manipuliert werden. Die in Ist eine Blockchain permissioned, schränken klare
den Blöcken gespeicherten Informationen können ver- Nutzungsbedingungen und -kriterien die jeweilige
schlüsselt sein und bekommen mit einem sogenann- Teilnehmergruppe ein. Dabei lässt sich dieser Block-
ten Hash einen digitalen, unveränderbaren Fingerab- chain-Typ noch in zwei Unterkategorien einteilen:
druck. Dieser Hash wird immer auch in den nächsten, privat und konsortial. Der Unterschied: In einer pri-
neuen Block übernommen. Aus den einzelnen Hashs vaten Blockchain gibt es nur einige wenige Knoten,
bildet sich so eine Transaktionskette und -historie, die die sich die Verwaltungsaufgaben teilen. Manchmal
ebenfalls von Block zu Block weitergegeben wird und handelt es sich hierbei auch nur um eine Person bzw.
somit jederzeit den bisherigen Verlauf festhält und Organisation. Ist eine Blockchain konsortial, sind
überprüfbar macht. mehrere an der Regulierung und Verwaltung des Netz-
werks beteiligt. Ob privat oder konsortial – alle Per-
Alle Blöcke und damit alle Daten sowie Transaktionen missioned Blockchains haben einen grundlegenden
der Blockchain sind miteinander verkettet und werden Vorteil. Sie ermöglichen eine gezielte Steuerung der
durch komplexe Prüfmechanismen vor Manipulationen Aufgaben und grundlegender Fragen zur Netzwerk-
geschützt. Denn wird ein einzelner Block auf einem sicherheit und -integrität: Wer darf partizipieren? Wer
Rechner manipuliert, ändert sich auch der Hashwert, kann Einsicht nehmen? Und wie werden beispiels-
sein digitaler Fingerabdruck. Damit stimmen die Prüf- weise vertrauliche Daten behandelt?
summen und die Transaktionshistorie auf den anderen
Rechnern nicht mehr mit diesem überein – der Fehler Für Unternehmen birgt eine Permissioned Blockchain
bzw. die Manipulation wird sofort offensichtlich. viele Möglichkeiten, um eine sichere Etablierung und
Umsetzung der Blockchain-Technologie zu gewähr-
Auch das Hinzufügen neuer Informationen - also leisten.
neuer Blöcke - in die Blockchain ist abgesichert: Ver-
schiedene Konsensmechanismen geben Kriterien vor,
nach denen die Berechtigung erteilt wird, die Block- BLOCKCHAIN-LÖSUNG: SO INDIVIDUELL
chain um neue Daten oder Transaktionen zu ergänzen. WIE DIE UNTERNEHMEN
Auf diese Weise werden neue Blöcke auf ihre Kon- Eine Blockchain zum Selbstzweck hilft Unternehmen
formität überprüft und verifiziert. Zu jeder Änderung nicht weiter. Wichtig ist es, individuelle Anwendungs-
muss also Einigkeit bestehen. Dieses Prinzip vermei- szenarien zu entwickeln, für die der Aufbau und
det die Entstehung einer Monopolstellung innerhalb Einsatz einer Blockchain sinnvoll ist. Dabei handelt es
des Blockchain-Netzwerks. Einer der bekanntesten sich meistens um Prozesse, die über ein unzuverläs-
Konsensmechanismen ist der Proof-of-Work. Dieser siges System gesteuert werden, bei dem mehrere
„Arbeitsnachweis“ belegt die im Rahmen der Trans- Parteien dieselben Daten benötigen und deren Validi-
aktionsvalidierung eines speziellen, nach vorgegebe- tät nachweisen müssen. Sind mögliche Einsatzgebiete
nen Kriterien, berechneten Wertes. und Ziele umrissen, kann es an die Auswahl einer
geeigneten Plattform gehen. Für diese ist ein tiefge-
hendes Verständnis der Funktionsweise der Block-
WELCHE BLOCKCHAINTYPEN GIBT ES? chain-Technologie und ihrer einzelnen Komponenten
Es werden zwei verschiedene Typen unterschieden: wichtig. Eine Expertise, die viele Unternehmen häufig
Eine Blockchain kann permissionless oder permis- nicht neben dem Tagesgeschäft entwickeln können.
sioned, also ohne Beschränkungen oder nur unter Im Bedarfsfall kann hier auf das Wissen und die Unter-
Einschränkungen zugänglich sein. Die einzelnen Typen stützung von Digital in NRW zurückgegriffen werden.
definieren sich über die jeweiligen Zugangs- und Vali-
dierungsberechtigungen.
134. DIE BLOCKCHAIN UND IHRE VORTEILE
Blockchain für den Mittelstand
4. DIE BLOCKCHAIN UND
IHRE VORTEILE
Die Blockchain-Technologie bietet neue technische Lieferprozess zunächst zu optimieren und anschlie-
Konzepte und viele Vorteile. Intermediäre Strukturen ßend gegebenenfalls auch zu automatisieren.
und zentrale Kontrollinstanzen sind nicht mehr von-
nöten. Durch verteilte und kompromittierungsfreie
Netzwerke eröffnet eine Blockchain neue technische MEHRWERT: VERTRAUENSWÜRDIGE UND
Möglichkeiten und die effiziente Verschlankung von ZUVERLÄSSIGE AUTOMATISIERUNG
Prozessen. Insbesondere in einer zuverlässigen Automatisierungen lassen sich natürlich auch mit
Datenbasis und Datendemokratie stecken zentrale anderen Technologien bereits umsetzen. Da die Infor-
Mehrwerte dieser Technologie. mationen in einer Blockchain aber nicht unbemerkt zu
Durch verteilte und kompromittierungsfreie Netzwerke
eröffnet eine Blockchain neue technische Möglichkeiten
und die effiziente Verschlankung von Prozessen.
MEHRWERT: ZUVERLÄSSIGE DATENBASIS manipulieren sind, ist es mit dieser Technologie fast
Eine besondere Eigenschaft der Blockchain-Techno- jeder Zeit möglich, die Entscheidungsgrundlage eines
logie ist ihre Art, Daten vorzuhalten. Die Transaktions- automatisierten Ablaufs zu prüfen und das Ergebnis
daten werden so miteinander verknüpft und in einem zu verifizieren. So hat der Mensch trotz automatischer
Blockchain-Netzwerk festgehalten, dass eine Ände- Abläufe weiterhin eine zuverlässige Kontrollgrundlage.
rung im Nachgang fast unmöglich ist. Diese Eigen-
schaft bringt unterschiedliche Vorteile mit sich. Dies kann auch dazu führen, dass die Einführung der
Blockchain-Technologie Synergien bei der Digitalisie-
Bei der Zusammenarbeit mit neuen und unbekannten rung erzeugt. Unternehmen, die sich bisher gescheut
Partnern ist es somit nicht mehr zwingend notwendig, haben, neue Wege zu gehen, weil sie den digitalen
eine langjährige Geschäftsbeziehung zu führen, um oder auch automatisierten Abläufen nicht getraut ha-
Vertrauen zueinander zu haben. Sofern Vereinbarun- ben, können diesen Schritt nun wagen. Die Blockchain
gen, Angebote und Verträge, Bestellinformationen und bietet ihnen eine zuverlässige Möglichkeit, Informatio-
zugesagte Kapazitäten oder Güter in der Blockchain nen zu verifizieren. Dabei unterstützt die Nutzung der
festgehalten werden, stehen diese Informationen Blockchain-Technologie die Digitalisierung – ohne sie
in einem Streitfall den entsprechenden Parteien zur zu ersetzen.
Verfügung. Das Vertrauen lässt sich von den neuen
Geschäftspartnern zur neuen Technologie verlagern. In der Blockchain können sensorische Daten mani-
Dadurch können Geschäftsfelder ausgeweitet und pulationssicher gespeichert werden, so dass auf Basis
neue Absatzmärkte gewonnen werden. dieser Informationen automatisch oder sogar autonom
Entscheidungen getroffen oder auch Folgeprozesse
Eng damit verknüpft ist das digitale Nachhalten angestoßen werden können. Wenn Informationen
und Archivieren von Informationen. Wenn Verträge, direkt digital erfasst werden oder digital vorliegen,
Nachweise, Frachtpapiere und viele andere Doku- dann können mit der Blockchain-Technologie und der
mente direkt digital abgewickelt werden, kommt das Einführung von neuen Sensoren und Aktuatoren
beispielsweise der Transportbranche entgegen: geschäftsrelevante Informationen automatisch erfasst
Diese fordert insbesondere, dass der Frachtbrief werden.
digital gehandhabt wird, um so den gesamten
15Digital in NRW
Aktuatoren
Aktuatoren sind die Gegenstücke zu Sensoren. Während Sensoren Informationen aus der Umge-
bung aufnehmen, setzen Aktuatoren elektrische Signale in mechanische Bewegungen um.
MEHRWERT: PROZESSEFFIZIENZ DURCH TOKEN Eine Blockchain ergibt erst in einem Netzwerk Sinn.
Automatisch getriggerte Prozesse mit nachweisba- Idealerweise hat jeder Teilnehmer mindestens einen
ren Informationen, wie zum Beispiel eine automati- sogenannten Full Node. Dabei handelt es sich um
sche Rechnungsbegleichung, bergen ein immenses einen Computer, der an das Blockchain-Netzwerk an-
Optimierungspotenzial. Sensoren hinterlegen auf der geschlossen ist, eine Kopie der gesamten Blockchain
Blockchain die Informationen über einen vollständigen beherbergt und sich durch interne Synchronisations-
Wareneingang ohne Mängel bei einem Empfänger. mechanismen mit allen anderen Full Nodes abgleicht.
Diese jederzeit nachweisbare Information triggert
automatisch die Begleichung der dazugehörigen Dies bedeutet nicht - wie in Kapitel 3 bereits erläu-
Rechnung. Dies geschieht über Token innerhalb des tert -, dass alle Teilnehmer Zugriff auf alle Daten haben
Blockchain-Netzwerks, so dass der Lieferant den Zah- müssen. Stattdessen greifen verwaltbare Zugriffsbe-
lungseingang direkt bemerkt, prüft und die Forderung rechtigungen und interne Mechanismen, die Über-
als beglichen markiert. Der analoge Vorgang umfasst einstimungen von vorhandenen und zu erwartenden
in der Praxis weit mehr Prozessschritte und kann bis Daten abgleichen.
zu mehreren Wochen dauern, da eine Rechnungsstel-
lung, -begleichung und -prüfung sowie ein Zahlungs- Da jeder Full Node alle Daten hat und zugleich an
eingang von unterschiedlichen Abteilungen in einem deren Gültigkeit mitwirkt, herrscht eine Datendemo-
Betrieb durchgeführt werden. Dadurch sind in der kratie. Daten, für die eine Berechtigung vorliegt, sind
Regel die Prozesskosten bei der analogen Variante nicht an eine Instanz oder Organisation gebunden.
deutlich höher und der Einsatz der Blockchain eine Mit der Berechtigung kann von jedem Full Node aus
effiziente und effektive Alternative. auf diese zugegriffen werden. Abhängigkeiten, wie
sie zum Beispiel in der Automobilindustrie zwischen
Zulieferer und Fahrzeughersteller existieren, können
MEHRWERT: DATENDEMOKRATIE so abgeschwächt werden. Die zugrunde liegende
Die Möglichkeit, Daten in der Blockchain manipulati- Blockchain-Architektur sorgt dafür, dass die Informa-
onssicher speichern zu können, bietet für Unterneh- tionen nicht nur beim Fahrzeughersteller liegen, die
men viele technische Vorteile. Aber auch die Archi- Zulieferer also nicht auf die Herausgabe angewiesen
tektur der Blockchain hat einen Mehrwert, der sich sind – vorausgesetzt sie haben berechtigten Zugriff
insbesondere in der Zusammenarbeit von unterschied- auf die Informationen.
lich großen Unternehmen bewährt.
165. DIE BLOCKCHAIN UND IHRE HERAUSFORDERUNGEN
Digital in NRW
5. DIE BLOCKCHAIN UND
IHRE HERAUSFORDERUNGEN
Auch wenn die Blockchain-Technologie viele Vorteile Anforderungen z. B. im Bereich der Finanzaufsicht
bietet, gibt es Herausforderungen, die zu meistern oder der Geldwäscheprävention.
sind, wenn diese Technologie gewinnbringend einge-
setzt werden soll. In Blockchain-Netzwerken, die nicht öffentlich sind
und deren Teilnehmer sich authentifizieren müssen
bzw. in permissioned-consortial oder in permissioned-
HERAUSFORDERUNG: DSGVO private Blockchain-Netzwerken, lassen sich diese
Die Blockchain vergisst nicht: Sie erzeugt eine auf- Fragen im Vorfeld weitgehend vertraglich klären.
einander aufbauende Datenstruktur, deren Integrität
ihr größter Vorteil ist. Dieser Vorteil ist aus Sicht der Naheliegend ist ein Rahmenvertrag, um zivilrechtliche
Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) auch ihr Fragestellungen bei der Vertragserfüllung abzudecken.
größter Nachteil: Denn die DSGVO sieht in Artikel 179 Ein solcher Rahmenvertrag schafft Sicherheit und klärt
u. a. ein „Recht auf Vergessen“ vor. Diese Diskre- u. a. Fälle, in denen technische Fehler zum Versagen
panz erlaubt es nicht, Blockchain-Technologien direkt des Systems führen.
einzusetzen, wenn die DSGVO berücksichtigt werden
Auch wenn die Blockchain-Technologie viele Vorteile
bietet, gibt es Herausforderungen, die zu meistern sind,
wenn diese Technologie gewinnbringend eingesetzt
werden soll.
muss. Darüber hinaus muss das Augenmerk auch HERAUSFORDERUNG: SKALIERBARKEIT
auf pseudonymisierte Daten gelegt werden. Denn Trotz all der Vorteile der Blockchain-Technologie hat sie
mit entsprechenden Zusatzinformationen lassen sich technologisch gesehen einen sogenannten Flaschen-
personenbezogene Daten gewinnen. Daher ist bei der hals. Transaktionen bauen Schritt für Schritt einen
Frage, welche Daten überhaupt in die Blockchain ein- Informationsstrang auf. Die Skalierung von Block-
fließen sollen, größte Sorgfalt geboten. Ein effektiver chain-Systemen ist daher eine wesentliche technische
Lösungsansatz ist hierbei die Anonymisierung der Da- Hürde für eine breite Umsetzung der Blockchain-Tech-
ten mittels eines Hashs, der außerhalb der Blockchain nologie. Denn mit steigenden Transaktionszahlen wird
auf die eigentlichen Daten zeigt. Dann befinden sich in es immer schwieriger, diese als Block zusammenzu-
der Blockchain lediglich Verweise und eine Konformi- fassen und der Blockchain anzufügen. Der Grund: Die
tät mit der DSGVO kann gewährleistet werden. Struktur der Blockchain kann nur einen Block zu jeder
Zeit anhängen. Mit steigenden Transaktionszahlen ist
irgendwann der Punkt erreicht, an dem die Anzahl der
HERAUSFORDERUNG: HAFTUNG Blöcke die Anzahl der verarbeitbaren Transaktionen
Insbesondere bei internationalen Blockchain-Anwen- übersteigt, weil ein paralleles Anfügen nicht mög-
dungen bleibt die Frage der Verantwortung in Haf- lich ist. Gelöst werden kann diese Herausforderung,
tungsfällen oftmals unbeantwortet. Denn öffentliche indem die Transaktionszahl innerhalb eines Zeitraums
Blockchain-Netzwerke lassen sich keiner nationalen reduziert wird. Es ist möglich, Informationen zu sam-
Rechtordnung klar zuweisen. Das erschwert die Klä- meln und diese innerhalb einer Transaktion zusam-
rung des jeweils anwendbaren Rechts etwa bei Haf- menzufassen, anstatt mehrere zu verwenden.
tungsfragen oder zur Einhaltung von regulatorischen
18Blockchain für den Mittelstand
HERAUSFORDERUNG: KEINE STRUKTURIERTEN Informationen abfragespezifisch in Beziehung gesetzt
DATENABFRAGEN und ihr Informationsgehalt gesteigert werden. Bei
Anders als bei relationalen Datenbanken verweist der Blockchain-Technologie ist hingegen der Verwen-
ein einzelner Block in einer Blockchain immer nur dungszweck der Daten schon bei der Konzeption des
auf seinen Vorgänger – ohne eine inhaltliche oder Systems weitestgehend festzulegen. Sie eignet sich
logische Verbindung. Für die Analyse von Daten geht nicht für strukturierte Datenabfragen. Sogenannte
dadurch Potenzial verloren. Relationale Datenban- Wallet-Lösungen zeigen jedoch, dass auch bei der
ken arbeiten zentralisiert mittels einer sogenannten Blockchain beispielweise der Kontostand jederzeit
Client-Server-Architektur, wodurch die Verwertung abgefragt werden kann.
von Daten effizienter wird. Relativ schnell können
Anders als bei relationalen Datenbanken verweist ein
einzelner Block in einer Blockchain immer nur auf seinen
Vorgänger - ohne eine inhaltliche oder logische Verbindung.
Für die Analyse von Daten geht dadurch Potenzial verloren.
Relationale Datenbank
Grundlage des Konzepts der relationalen Datenbanken ist es, dass die einzelnen Tabellen in
Beziehung zueinander gesetzt werden. Dadurch lassen sich auch die einzelnen Datensätze in
wechselseitige Beziehungen setzen und ein Mehrwert an Informationen schaffen.
196. BLOCKCHAIN IN UNTERNEHMEN: ZAHLEN UND FAKTEN
Blockchain für den Mittelstand
6. BLOCKCHAIN IN UNTERNEHMEN:
ZAHLEN UND FAKTEN
Auch aktuell gehört die Blockchain-Technologie noch 2019 mehr als 1.000 Unternehmensvertreter aus
zu den innovativen Zukunftstechnologien und ist verschiedenen Industriebereichen wie z. B. der
im Arbeitsalltag vieler Unternehmen daher nicht im Automobilindustrie oder dem Maschinen- und An-
Einsatz. Deshalb ist es nicht verwunderlich, dass lagenbau zu ihrem Umgang mit der Blockchain-
gut 77 % der befragten IT-Leiter in einer Studie des Technologie befragt. Davon gaben 95 % an, die
Marktforschungsunternehmens Gartner aus dem Jahr Blockchain-Technologie und deren Funktionsweise
2018 angaben, derzeit noch keine Verwendung für die zu kennen.
Blockchain-Technologie zu sehen. Nichtsdestotrotz
ist die Blockchain-Technologie bekannt. Die Unter- Nur 2 % der befragten Unternehmen setzen Block-
nehmensberatung PwC hat 2019 Verantwortliche in chain-Technologien in ihrem Unternehmen ein und
der Finanzbranche um ihre Einschätzung zur Block- weitere 4 % planen den Einsatz. Differenziert man
chain-Technologie gebeten und fand heraus, dass alle nach Großunternehmen, zeigt sich ein anderes
Befragten die Blockchain-Technologie kennen und gut Bild: 17 % der Großunternehmen nutzen die Block-
75 % die Technologie als relevant ansehen. 79 % der chain-Technologie bereits und weitere 27 % planen
Befragten gaben an, dass der Kryptowährungs-Hype den Einsatz. Mit 89 % der befragten Unternehmen
vorbei sei, 97 % der Befragten haben kein signifikan- sieht die deutliche Mehrheit jedoch überhaupt keine
tes Budget für Blockchain-Lösungen. Einsatzmöglichkeiten oder Anwendungsfälle für die
Blockchain. Bei Unternehmen unter 100 Mitarbeitern
Dass die Blockchain-Technologie nicht nur in der kommt die Blockchain-Technologie laut Umfrage
Finanzbranche bekannt ist, zeigt auch die Umfrage überhaupt nicht zum Einsatz (Bitkom e.V. 2019).
des Digitalverbands Bitkom e. V.. Insgesamt wurden
Einsatz der Blockchain
Gesamt
50 bis 99 Mitarbeiter
100 bis 199 Mitarbeiter
200 bis 499 Mitarbeiter
Ab 500 Mitarbeiter
0% 20 % 40 % 60 % 80 % 100 %
Im Einsatz Konkret geplant Diskutiert
Derzeit kein Thema Weiß nicht / keine Angabe
Abbildung 1: Einsatz der Blockchain, n=1.004; Quelle: Bitkom e.V. 2019
21Digital in NRW
Welche Ziele verfolgen Unternehmen mit dem Einsatz Absoluter Vorreiter in Europa ist Großbritannien mit
der Blockchain-Technologie und in welchen Bereichen 48 %, Deutschland liegt bei 8 % und Frankreich bei
setzen sie diese schon jetzt konkret ein? Auch hier 7 %. In der zunehmenden Förderung vieler Start-ups
gibt die Bitkom-Umfrage einen Überblick: Für mehr sowie der Unterstützung wissenschaftlicher Aus-
als 87 % der Unternehmen, die Blockchain-Anwen- schreibungen und Arbeiten zeigt sich, dass die Politik
dungen einsetzen, planen oder diskutieren, dient die die Relevanz der Blockchain-Technologie erkannt hat.
Technologie insbesondere der Effizienzsteigerung. Aktuell sind hier die USA und China Vorreiter: Block-
41 % dieser Befragten gaben an, die Blockchain- chain-Start-ups in den USA erhielten zwischen 2009
Technologie vor allem zur Vertrauenssteigerung ein- bis 2018 öffentliche und private Finanzierungshilfen
zusetzen bzw. einzuplanen. Zudem sollen, so wie z. B. Wagniskapital in Höhe von umgerechnet
82 % der Befragten, die Blockchain einsetzen, den etwa 4,4 Milliarden Euro. Chinesische Unternehmen
Einsatz planen oder darüber sprechen, die Techno- wurden mit rund 2,8 Milliarden Euro gefördert, wohin-
logie für die Entwicklung neuer Produkte und Dienst- gegen Europäische Start-ups gut 2,9 Milliarden Euro
leistungen nutzen (Bitkom e.V. 2019). erhielten (Anderberg et al. 2019).
Blockchain-Einsatz nach Unternehmensbereichen
Buchhaltung, Finanzen, Controlling 56 %
Logistik, Lager, Versand 34 %
Marketing, Kundenservice, Vertrieb 26 %
Einkauf 19 %
Produktion, Fertigung, Projektabwicklung 18 %
Personal / Human Resources 17 %
Forschung und Entwicklung 7%
Rechtsabteilung bzw. Vertragswesen 3%
0% 20 % 40 % 60 % 80 %
Abbildung 2: Blockchain-Einsatz nach Unternehmensbereichen, Mehrfachnennung möglich,
n=73; Quelle: Bitkom e.V. 2019
Die häufigsten Anwendungen für Blockchain-Lösungen BLOCKCHAIN IN UNTERNEHMEN:
finden sich im Bereich Buchhaltung mit 56 %, gefolgt EINSATZ IM MITTELSTAND
von Logistik, Lager und Versand mit 34 %. Nur 3 % der Die bisherigen Zahlen machen eines deutlich: Wäh-
befragten Unternehmen, die eine Blockchain nutzen rend große Unternehmen und Konzerne sich bereits
oder planen, möchten diese für Rechtsangelegenhei- intensiver mit dem Thema Blockchain auseinanderset-
ten und Vertragswesen einsetzen (Bitkom e.V. 2019). zen und innovative Start-ups die Technologie für sich
entdeckt haben, hält sich der Mittelstand noch zurück.
Auch wenn derzeit noch wenige Unternehmen Laut Bitkom-Umfrage (2019) hat 1 % der Unterneh-
Blockchain-Lösungen konkret einsetzen oder planen: men mit 50 bis 99 Mitarbeitenden den Einsatz einer
Es ist unbestreitbar, dass die Blockchain-Technologie Blockchain geplant, 97 % diskutieren darüber und
sich weiterentwickelt und Anwendungen greifbarer für 2 % ist das - noch - gar kein Thema. Doch was
werden. Das liegt unter anderem auch daran, dass wird diskutiert? Wie schätzen Experten die Eignung
junge Start-ups auf diese Technologie setzen und ihre der Blockchain-Technologie für KMU ein? Wo gibt es
Geschäftsmodelle auf Blockchain-Lösungen fußen. Hemmnisse? Und welche Maßnahmen können hel-
fen, diese zu überwinden? Antworten auf diese und
Die Mehrheit der Blockchain-Start-ups sitzt mit jeweils weitere Fragen gibt eine interne Expertenumfrage*
28 % in den USA und China. Europa folgt mit gut 15 %
(Anderberg et al. 2019). * Befragt wurden 15 Expertinnen und Experten
22Blockchain für den Mittelstand
der Mittelstand Digital Begleitforschung. Blockchain-
Expertinnen und -Experten aus ganz Deutschland,
Mitglieder der Mittelstand Digital-Fokusgruppe Block-
4. Vorteile für Logistik
und Produktion
Beim Blick auf die Unternehmensbereiche können
chain, gaben hierfür ihre Einschätzung ab. Logistik, Produktion sowie die Rechtsabteilung nach
Einschätzung der Befragten am meisten von der
Blockchain profitieren. Weniger geeignet seien die
DIE ERGEBNISSE: Personalwirtschaft und die Unternehmensplanung.
1. Die Blockchain ist eine Technologie
mit Perspektive
Aktuell sehen die Experten eine eher geringe Aus-
5. Mehr Urheberschutz,
optimierte Qualitätskontrollen
Für die Anwendung der Blockchain eignen sich
einandersetzung des Mittelstands mit der Block- besonders Maßnahmen zur Verbesserung des
chain-Technologie. Doch trotzdem liegt die Technolo- Urheberschutzes und der Qualitätskontrolle bzw. zur
gie auch für den Mittelstand im Trend: Mit Blick auf Rückverfolgung von Schäden – darüber sind sich alle
die kommenden fünf Jahre, geht die Mehrheit der befragten Expertinnen und Experten einig. Auch Maß-
Befragten von einer sehr hohen Relevanz der Techno- nahmen zum Aufbau einer besseren Vertrauensbasis,
logie für kleine und mittlere Unternehmen aus. zur Prozessbeschleunigung sowie zur Optimierung
von Wertschöpfungsnetzwerken werden mit je 93 %
2. Je größer das Unternehmen,
desto größer die Relevanz
als sehr geeignet angesehen.
Das gilt den Umfrageergebnissen nach auch für den
Mittelstand. Noch wird die Eignung der Technolo-
gie für Kleinstunternehmen von einer Mehrzahl der
6. Zentrale Hemmnisse: Fachkräftemangel
und geringer digitaler Reifegrad
Fehlendes Know-how und fehlende Fachkräfte hem-
Befragten geringer eingeschätzt als bei mittelgroßen men nach Ansicht der Befragten die Implementierung
Unternehmen. Bei diesen Betrieben gehen fast 90 % von Blockchain-Lösungen im Mittelstand. Auch ein
der Befragten bereits von einer mittleren bis hohen mangelnder digitaler Reifegrad der Unternehmen
Eignung der Blockchain-Technologie aus. sowie die fehlende Markreife von Blockchain-Lösun-
gen spielen hierbei eine Rolle. Keine Akzeptanz unter
3. Branchen mit Potenzial:
Industrie und Energie
Ein einstimmiges Bild gibt es bei der Einschätzung
den Mitarbeitenden wird als geringstes Hemmnis
gesehen.
der Branchen mit den größten Potenzialen für die
Blockchain-Technologie. Alle Experten sehen hier
die Industrie sowie die Energiebranche vorne. Auch
7. Best Practices fördern
gelungenen Transfer
Die Experten sind sich einig: Für einen erfolgreichen
die Baubranche und der Dienstleistungssektor sind Transfer der Blockchain-Technologie in den Mittelstand
„geeignet bis sehr geeignet“, um sich die Vorteile spielen Best Practices, Qualifizierungsmaßnahmen
der Blockchain zunutze zu machen. Weniger Potenzial und Informations- sowie Sensibilisierungsmaßnahmen
sehen die Befragten im Handwerk und Gastgewerbe/ laut der Befragten eine wichtige Rolle. Werbekampa-
Tourismus. gnen sind hingegen weniger geeignet.
FAZIT
Die Etablierung von Blockchain-Lösungen bietet auch KMU viele Chancen und wird in Zukunft
eine entscheidende Rolle spielen. Die große Mehrheit der befragten Experten ist überzeugt
davon, dass die Implementierung der Blockchain-Technologie für die internationale Wettbewerbs-
fähigkeit des Mittelstands bedeutend ist. Umso wichtiger ist es, schon heute die Weichen zu
stellen und sich mit dem Thema auseinanderzusetzen. Damit die mit der Blockchain verknüpften
Chancen genutzt und Herausforderungen bewältigt werden können, brauchen insbesondere klei-
ne und mittlere Unternehmen Unterstützung und Förderung. Da sind sich die befragten Experten
einig – zu 100 %.
237. SZENARIEN FÜR DEN MITTELSTAND
Blockchain für den Mittelstand
7. SZENARIEN FÜR
DEN MITTELSTAND
Die Blockchain-Technologie bietet eine Vielzahl von AUTOMATISIERTE PROZESSE
Einsatzmöglichkeiten in der Industrie. Mit ihr können IM AUSSENHANDEL
zum Beispiel Unternehmensprozesse automatisiert Ausgangssituation: Banken bieten in der Außenhan-
und kontrolliert, Daten manipulationssicher erfasst delsfinanzierung zur Absicherung von Forderungsrisi-
sowie ausgetauscht und Tracking- und Tracing-Anwen- ken zwischen Ex- und Importeuren das sogenannte
dungen optimiert werden. Für diese Einsatzfelder gibt Dokumentenakkreditiv an. Ziel ist es, fehlendes
es bereits heute prototypische Anwendungen und Vertrauen zwischen den Parteien zu kompensieren. Im
erste Beispiele aus der Praxis. Welche sich für wel- Detail handelt es sich dabei um das Zahlungsverspre-
ches Unternehmen eignen, ist aber immer individuell chen der Bank eines Importeurs an den Exporteur. Im
zu bewerten, um die Technologie auch zielführend Akkreditiv selbst sind die Bedingungen festgehalten,
einzusetzen. Je nach Branchen, Einsatzszenarien welche die Dokumente des Exporteurs erfüllen müs-
oder Produkten variieren diese Anwendungsgebiete sen. Die dokumentenbasierte Abwicklung ist häufig
natürlich. zeitintensiver als der eigentliche Warentransport. Das
führt zum Teil dazu, dass die Dokumente erst mit der
Mithilfe der Blockchain können Prozesse sowohl unterneh-
mensintern als auch unternehmensübergreifend automatisiert
werden. Die Abbildung aller relevanten Ereignisse einer Wert-
schöpfungskette oder einer unternehmensübergreifenden In-
teraktion stellt sicher, dass Prozesse kontrolliert und Qualitäts-
sicherungsschritte ein- und gleichzeitig festgehalten werden.
AUTOMATISIERTE PROZESSE Ladung versendet werden oder bei interkontinentalem
Mithilfe der Blockchain können Prozesse sowohl Schiffsverkehr sogar vorab beim Empfänger eintref-
unternehmensintern als auch unternehmensüber- fen. Zudem ist die Verwendung von Papierdokumen-
greifend automatisiert werden. Die Abbildung aller ten ineffizient und kostenintensiv.
relevanten Ereignisse einer Wertschöpfungskette oder
einer unternehmensübergreifenden Interaktion stellt Mehrwert durch Blockchain: Die Blockchain-Tech-
sicher, dass Prozesse kontrolliert und Qualitätssiche- nologie bietet in Verbindung mit Smart Contracts an
rungsschritte ein- und gleichzeitig festgehalten wer- dieser Stelle erhebliche Mehrwerte. Insbesondere
den. Durch die über Sensoren laufende Digitalisierung KMU können hiervon profitieren, da diese nicht zur
von Daten, die Verarbeitung in dem lokalen System Zielgruppe von Banken für das Akkreditiv zählen. Im
der jeweiligen Unternehmen und die Sicherung in der Gegensatz zum klassischen Akkreditiv wird eine
Blockchain kann weiterhin nahezu vollständig auf ma- digitale Kopie der Exportdokumente in einer Block-
nuelle oder papierbasierte Arbeit verzichtet werden. chain abgelegt, statt sie wie üblich per Post zu ver-
Smart Contracts ermöglichen zudem die Automatisie- senden. Andere Teilnehmer des Blockchain-Netzwerks
rung von Prozessen wie z. B. Beauftragungen oder erhalten unmittelbar Zugriff auf die Akkreditiv- und
Zahlungsprozessen. Warendokumente. Durch Smart Contracts könnte
dann eine automatische Zahlungsabwicklung erfolgen.
25Digital in NRW
Blockchain-Einsatz nach Unternehmensbereichen
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heru a rkei
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Abbildung 3: Einsatzfelder der Blockchain; Quelle: eigene Darstellung
Die zuverlässige Datenbasis führt dazu, dass der automatisiert im Unternehmensnetzwerk verteilt
gesamte Prozess verschlankt wird, da Prüfungen, werden. Auch die direkte Anbindung der speicherpro-
Dokumentenvervielfältigung und -einsicht, sowie grammierbaren Steuerung (SPS) einer Maschine oder
weitere Prozessschritte entfallen. Die Automatisie- Anlage ist denkbar, um hierdurch Betriebsdaten zwi-
rung durch Smart Contracts reduziert den zeitlichen schen Unternehmen auszutauschen. Auf diese Weise
Aufwand deutlich – von mehreren Wochen auf wenige können insbesondere produktbegleitende Dienstleis-
Tage oder sogar Stunden. tungen befähigt werden.
Mehrwert durch Blockchain: Auf Basis von Daten,
AUTOMATISIERTE PROZESSE die während des Betriebs einer Maschine oder Anlage
IN DER PRODUKTION erzeugt werden, lassen sich zudem unmittelbare
Die Ausgangssituation: Im Bereich der Produktion produkt- oder prozessunterstützende Maßnahmen
und Automatisierung bietet die Blockchain ebenfalls einleiten. Ein Beispiel hierfür ist eine reaktive Instand-
vielseitige Nutzungsmöglichkeiten. Die Anbindung von haltung, in deren Rahmen bei einem vordefinierten
ERP-Systemen an die Blockchain stellt zum Beispiel Auslöser wie einem Maschinenausfall das entspre-
eine Möglichkeit für verteilte Produktionsnetzwerke chende Ereignis in die Blockchain geschrieben wird.
dar. Vertragsmodalitäten können so festgehalten und Auf Basis eines zuvor präzisierten Smart Contracts,
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