Welchen Mehrwert bietet die Blockchain-Technologie für Ihr Unternehmen? - 5 Fallstudien aus dem deutschen Mittelstand - In Kooperation mit ...
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Welchen Mehrwert bietet die Blockchain- Technologie für Ihr Unternehmen? 5 Fallstudien aus dem deutschen Mittelstand ink Meh l. rwe Che rt cklis - te In Kooperation mit Blockchain-Experte Prof. Dr. Gilbert Fridgen © 2021 Andersch AG
BLOCKCHAIN AUF EINEN BLICK Blockchain macht Informationsaustausch zwischen Unternehmen sicherer: Moderne Blockchain- Lösungen ermöglichen eine nachvollziehbare, manipulationsresistente und unternehmensüber- greifende Verteilung und Dokumentation geschäftskritischer Daten Blockchain erhöht den Digitalisierungsdruck: Marktführer rollen zunehmend Blockchain-Lösungen aus und erzeugen damit einen branchenweiten Innovationsdruck Blockchain-Lösungen bieten strategische Potenziale gerade auch für Mittelständler: Unternehmensübergreifende Prozesse können flexibler und kostengünstiger gestaltet und neue Ge- schäftsmodelle ermöglicht werden Die Potenziale differieren stark nach Branche: Insbesondere in der Logistik, der Konsumgüter- und Automobilindustrie zeigen sich gewinnbringende Einsatzmöglichkeiten für Blockchain-Lösungen 5D DER BLOCKCHAIN-TECHNOLOGIE BLOCKCHAIN TRANSFORMIERT… Demokratisierung Die Blockchain wirkt der Monopol- …Logistik und Supply Chain bildung einzelner Marktteilnehmer Disruption entgegen Die Blockchain hat das …Konsumgüter und Transparenz Potenzial, die Prozesse vieler Branchen struktu- rell zu verändern …Automobilindustrie und Mobilität …Maschinenbau und Internet der Dinge Dezimierung Die Blockchain ver- ringert mittelfristig …Energie und Smart Grid Transaktions- und IT- Infrastruktur- Kosten ZAHLEN & FAKTEN Datensicherheit Moderne Blockchain-Lösungen USD 20 BIS ZU schützen geschäftskritische >120 Daten vor Manipulation und MRD. 10% rückwirkenden Änderungen; sie ermöglichen ein hohes Maß Blockchain- globales des globalen BIP an Datenschutz Dezentralität Start-Ups Blockchain- wird bis 2027 nach Moderne Blockchain- in Deutschland Marktvolumen WEF-Schätzung über Lösungen ermöglichen bis 2024 Blockchain-Lösungen die dezentrale Ausfüh- abgewickelt rung von Geschäftslogik © 2021 Andersch AG 2
ÜBERBLICK Warum Blockchain? 4 Branchenperspektiven und Use Cases: 5 Logistik 6 Konsumgüter 8 Automobil 10 Maschinenbau 12 Energie 14 Ausblick: Wie entwickelt sich die Technologie weiter? 16 Checkliste: Welchen Mehrwert bietet die Technologie für Ihr Unternehmen? 17 Ergänzende Informationen 18 © 2021 Andersch AG 3
WARUM BLOCKCHAIN? Sichere digitale Technologien spielen eine ZUNEHMENDE RELEVANZ – WIE FUNKTIONIEREN MODERNE zentrale Rolle für die deutsche Wirtschaft. AUCH IM DEUTSCHEN BLOCKCHAINS? Spätestens die COVID-19-Pandemie hat MITTELSTAND verdeutlicht, welchen Beitrag Informations- 1 In vielen Blockchain-Projekten entstehen technologien zu Koordination, präziser Daten- innovative Lösungen und Ansätze, die erhebung, Informationsaustausch zwischen branchenspezifische Herausforderungen wie Organisationen und reibungslosen Prozess- fehlende Lieferkettentransparenz adressieren. abläufen leisten. Eine dieser Technologien In den meisten Fällen lassen sich diese auch Ein Nutzer möchte eine ist Blockchain: Sie bietet gerade dort großen auf den deutschen Mittelstand übertragen. Transaktion ausführen Mehrwert, wo organisationsübergreifende Zu- sammenarbeit erforderlich ist [1]. Die vorliegende Kurzstudie gibt Einblick in Unternehmen in der Logistik und Konsumgü- aktuelle Entwicklungen fünf zentraler Bran- terindustrie setzen sie bereits erfolgreich zur 2 chen in Deutschland: Logistik, Konsumgüter- Steigerung von Effizienz und Transparenz von industrie, Automobilindustrie, Maschinenbau Lieferketten ein. Aber auch in der Automobil- und Energiesektor. Wir zeigen wesentliche industrie, Energiebranche und dem Maschi- Herausforderungen auf und beleuchten, wie nenbau finden sich zunehmend Blockchain- Blockchain-Lösungen helfen, sie zu adressie- Die Informationen zur Transakti- Lösungen [2]. ren. Zudem beleuchten wir Anwendungsmög- on werden mit anderen zu einem lichkeiten, die verstärkt diskutiert und erprobt Block zusammengefasst ORGANISATIONSÜBERGREIFENDE werden, sowie branchenspezifische Hürden ZUSAMMENARBEIT für die Einführung von Blockchain-Lösungen. Mittels Blockchain können Informationen Anhand konkreter Cases Studies zeigen wir auf, wie Blockchain im Rahmen je einer der 3 gezielt zwischen verschiedenen Unternehmen geteilt und manipulationsresistent nachge- Anwendungsmöglichkeiten bereits zum halten werden, ohne dass hierfür ein zentraler Einsatz kommt. Betreiber erforderlich wäre. Bei der Entschei- dung für Blockchain-Lösungen spielen daher GELEBTE PRAXIS – SCHON HEUTE Der Block wird an Überlegungen zur Datensouveränität eine ausgewählte Teilnehmer In den meisten Branchen zeichnet sich ein wesentliche Rolle: Sie kann durch konventio- des Netzwerks gesendet klares Bild ab: Große Unternehmen setzen nelle IT-Lösungen und Plattformansätze oft (z.B. Transaktionspartner) verstärkt auf Blockchain-Lösungen, um Ineffi- nicht zufriedenstellend sichergestellt werden. zienzen in bisherigen Prozessen abzubauen Moderne Blockchain-Lösungen werden ins- und den digitalen Informationsaustausch zu besondere zur Unterstützung organisations- verbessern. Zudem üben sie Druck auf ihre 4 übergreifender Prozesse genutzt, etwa um (mittelständischen) Partnerunternehmen einen kontrollierten Austausch von Infor- aus, diese Blockchain-Lösungen ebenfalls zu mationen über den Verlauf von Waren und nutzen. Gleichzeitig bieten Blockchain-Lö- Güterströmen in internationalen Lieferketten sungen strategische Potenziale gerade auch zu gewährleisten [3]. für kleinere Partnerunternehmen, indem sie Teilnehmer validieren den Block demokratisierend und Monopol-Stellungen und die Transaktion NEUARTIGE entgegen wirken. HERAUSFORDERUNGEN Gleichzeitig sind mit dem Einsatz von Block- Unternehmensübergreifende Prozesse können 5 chain auch wesentliche Herausforderungen flexibler und kostengünstiger gestaltet und verbunden. Diese liegen nicht nur auf der neue datengetriebene Geschäftsmodelle technischen, sondern auch auf der regulatori- ermöglicht werden. Diese Potenziale können schen und organisatorischen Seite. So bedarf allerdings nur dann gehoben werden, wenn es etwa innovativer Lösungsansätze, um unter die Partnerunternehmen im deutschen Mittel- Block wird an Blockchain Wahrung des Datenschutzes (DSGVO) mit stand notwendiges Knowhow aufbauen sowie angehängt Blockchain-Lösungen auch personenbezo- Kooperations- und Innovationsbereitschaft gene Daten verarbeiten zu können. Daneben zeigen. Dies sind auch Voraussetzungen, um erfordert die dezentrale Natur der Blockchain selbstbewusst mit den großen Unternehmen 6 neue Betriebsmodelle mit geteilten Eigen- oder IT-Dienstleistern diskutieren zu können tums- und Entscheidungsstrukturen. Diese und eigene Bedürfnisse in die Gestaltung von zu definieren, ist oft langwierig und setzt auf Blockchain-Lösungen einfließen zu lassen. allen Seiten Bereitschaft zu einer kollaborati- Daher ist eine aktive Auseinandersetzung mit ven Lösung voraus. den Potenzialen und Hürden unerlässlich. Transaktion wird bestätigt © 2021 Andersch AG 4
BLOCKCHAIN – EIN ERSTES FAZIT WANN? Das Anwendungspotenzial ist branchenspezifisch und getrieben vom jeweiligen technologi- schen Reifegrad, Innovationsdruck und der Bedeutung eines sicheren, manipulationsresis- tenten Informationsstands. WOZU? Es existieren diverse Ansätze zur Kostensenkung oder Generierung von Umsatz: u.a. Effizienzsteigerung in Lieferketten, Produktion, Vorratshaltung und in Kontrollprozessen; Verknüpfung verschiedener Marktakteure mittels offener Plattformen oder Schaffen von Kundenmehrwert bieten monetarisierbare Vorteile – wenn auch teilweise indirekt. WER? Insbesondere in der Logistik, der Konsumgüter- und Automobilindustrie zeigen sich gewinnbringende Einsatzmöglichkeiten für Blockchain-Lösungen. Konkrete Vorteile von Blockchain gegenüber bestehenden digitalen Lösungen müssen fallbasiert evaluiert werden; oft ist eine partielle Integration in (zum Teil bereits etablierte) Softwareangebote sinnvoll. Bedacht werden sollten auch mögliche Verknüpfungspotenziale mit anderen neuen digitalen Technologien wie dem Internet der Dinge. WER PROFITIERT DERZEIT AM STÄRKSTEN VON BLOCKCHAIN-LÖSUNGEN? REIFEGRAD niedrig hoch -- - 0 + ++ Innovationsdruck Wettbewerbsvorteil Kostensenkung/ Effizienzsteigerung Mangel an geeigneten Alternativlösungen Logistik Reife verfügbarer Konsumgüter Blockchain-Lösungen Automobil Einfachheit der Implementierung Maschinenbau Energie © 2021 Andersch AG 5
LOGISTIKSEKTOR Viele Logistikunternehmen setzen verstärkt auf die Definition tragfähiger Governance-Frameworks BLOCKCHAIN IM digitale Lösungen, um das Management bisher – nicht zuletzt, da sich bei IT- Systemen ohne LOGISTIKSEKTOR stark papierbasierter Prozesse effizienter und zentralen Betreiber und Eigentümer immer die 1 (NIEDRIG) – 5 (HOCH) kostengünstiger zu gestalten. Gleichzeitig werden Frage nach der finalen Entscheidungsgewalt und diese Lösungen meist unternehmensintern, Finanzierung stellt [2]. Im Fall von TradeLens liegt Innovationsdruck höchstens aber zwischen wenigen Unternehmen diese Autorität beispielsweise bei einer separaten umgesetzt und nicht über gesamte Logistikketten Legal Entity aller Partner, welche die Technologie eru r ng e We me it d hinweg[1]. Blockchain-Lösungen liefern interessante gemeinsam weiterentwickeln. ttbe 5 ple hhe nti 4 we Im nfac Anknüpfungspunkte, Digitalisierungspotenziale Auch auf technischer Seite existieren wesentliche 3 rbs Ei 2 vor auch unternehmensübergreifend zu heben. Im Vor- Anfangshürden. Blockchain-Lösungen ersetzen 1 teil dergrund steht dabei die manipulationsresistente meist keine unternehmensspezifischen Bestands- Blo Protokollierung von Prozessdaten und Dokumen- systeme, sondern bieten vielmehr ein ergänzendes, Rei hain-L ckc fe v / g ste kung ten über Organisationsgrenzen hinweg. Auf Basis unternehmensübergreifendes System zur Nachhal- run erfü sung ige zie sen dieser Protokollierung können Transportvorgänge tung und zum Austausch von geschäftsrelevanten gba en ö Effi sten nz rer optimiert, Bestände flexibilisiert und Buchungs- Daten. Entsprechend können Blockchain-Lösungen Ko und Abrechnungsprozesse automatisiert gestartet gezielt mit den Bestandsystemen der Unterneh- Mangel an geeigneten werden, wodurch langfristig Kosteneinsparungen men kombiniert werden. Gleichzeitig müssen aber Alternativlösungen möglich sind sowie Working Capital Optimierung [2]. technische Branchenstandards (insbesondere Reifegrad: Anders als konventionelle IT-Lösungen erfordern für Schnittstellen und Daten-Schemata) etabliert Blockchain-Ansätze keinen zentralen Eigentümer werden, um die Daten in den unterschiedlichen Be- und Betreiber. Vielmehr können mit Blockchain standssystemen austauschbar zu machen [8]. gering hoch geteilte Eigentums- und Betriebsmodelle um- gesetzt werden. Eigentum und Kontrolle über die ES GILT, DEN RICHTIGEN MOMENT ausgetauschten Prozessdaten und Dokumente ver- EINSTELLUNG DER BRANCHE ABZUPASSEN bleiben hingegen bei den jeweiligen Akteuren [3]. ZU BLOCKCHAIN-LÖSUNGEN Blockchain-Lösungen bieten in der Logistikbranche (% DER BEFRAGTEN UNTERNEHMEN) gerade dort wesentliche Mehrwerte, wo Vertrau- BLOCKCHAIN-LÖSUNGEN WERDEN ensvorbehalte bezüglich Datenhoheit und -schutz BEREITS ERFOLGREICH EINGESETZT bisher die Einführung konventioneller IT-Lösungen Interessiert 12 Seit 2018 existiert mit TradeLens eine Blockchain- und Plattformansätze verhindert haben. Dies ist Lösung für das Management von Prozessen und insbesondere dort relevant, wo unternehmensüber- Dokumenten im Bereich des Container-Schiffver- greifend Daten ausgetauscht werden müssen, die Unentschieden 20 kehrs. Ursprünglich aus einer Kooperation von IBM Rückschlüsse auf u.a. Geschäftsgeheimnisse ermög- und Maersk entstanden, wird TradeLens inzwi- lichen. Gleichzeitig sind hier die Einführungshürden Kritisch 7 schen von über 150 globalen Unternehmen, inklu- besonders hoch und der Erfolg entsprechender sive der fünf größten Containerschiff-Reedereien Blockchain-Lösungen hängt wesentlich von der der Welt genutzt [4]. TradeLens ermöglicht sowohl Unterstützung investitionsstarker Logistikschwer- Nicht informiert 60 die Nachverfolgung von Verschiffungsprozessen gewichte ab. als auch das dynamische Teilen digitaler Verschif- Quelle: Bitkom fungsdokumente (nähere Details finden sich in der Für den deutschen Mittelstand ergibt sich daher kein ausführlichen Use Case Beschreibung) [5]. unmittelbarer Handlungs- und Innovationsdruck. Mit Vinturas besteht eine vergleichbare Lösung für Vielmehr kann gezielt abgewartet werden, bis die die Lieferung von Fahrzeugen an den Endkunden [6]. Einführungshürden geringer werden und sich die TREIBER FÜR DIE EINFÜHRUNG Die meisten anderen Logistik-Lösungen fokussieren erforderlichen Standards konkreter abzeichnen. VON BLOCKCHAIN IM hingegen vorwiegend bestimmte Konsumgüter, für Andererseits sollten mittelständische Unternehmen LOGISTIKSEKTOR: die insbesondere Transparenz ausschlaggebend nicht zu zaghaft agieren und sich Blockchain-Ini- ist, wie u.a. Food Trust, Everledger oder Textile tiativen nicht zu spät anschließen. Sobald Lösungen Digitalisierung papierbasierter Genesis – vgl. Kapitel Konsumgüterindustrie [7]. einmal etabliert sind, wird es schwierig, aktiv Prozesse Standards mitzugestalten und eigene Interessen adäquat durchzusetzen. Ein wesentliches Hindernis Manipulationsresistente DIE EINFÜHRUNGSHÜRDEN stellt derzeit jedoch noch ein geringer Informiert- Protokollierung SIND HOCH heitsgrad in der Branche dar (vgl. Grafik „Einstellung Moderne Logistikketten umfassen ein vielschich- der Branche“). Zur Evaluation der potenziellen Vor- Unternehmensübergreifender tiges und globales Netzwerk an Akteuren. Diese teile für das eigene Geschäftsmodell ist daher eine Datenaustausch Akteure an eine gemeinsame IT-Lösung anzubin- gezielte Informationsbeschaffung und inhaltliche den, ist meist mit erheblicher organisatorischer, Auseinandersetzung durch interdisziplinäre Teams Kosteneffizienz und Liquiditäts- vertraglicher und regulatorischer Komplexität – mit enger Anbindung an bestehende Digitalisie- optimierung verbunden. Entsprechend schwierig gestaltet sich rungsinitiativen – erforderlich. © 2021 Andersch AG 6
CASE STUDY – TRADELENS TradeLens ist eine gemeinsam von IBM und TRADELENS ERMÖGLICHT DIE DI- MEHRWERTE AUCH JENSEITS DES Maersk, der größten Containerschiffsreederei GITALISIERUNG PAPIERBASIERTER REINEN INFORMATIONSFLUSSES der Welt, entwickelte Blockchain-Lösung, LOGISTIKPROZESSE Nach einem schwierigen Start aufgrund man- um bislang papierbasierte Prozessdaten und Mit TradeLens können papierbasierte Lo- gelnder Kooperationsbereitschaft hat Trade- Dokumente innerhalb von Logistikketten gistikprozesse, die den Informationsfluss Lens inzwischen einen nachhaltigen, positiven unternehmensübergreifend effizienter und bisher unnötig verlangsamen, zielgerichtet Einfluss auf die Effizienz und Kosten von Con- kostengünstiger nachzuhalten. Derzeit nutzen digitalisiert werden. Konkret ermöglicht die tainerlogistikketten. Auch die anfänglichen über 170 in der weltweiten Logistik engagierte Blockchain-Lösung eine persistente Nachhal- Bedenken, mit Blockchain in eine in dieser Unternehmen TradeLens, darunter vier der tung und einen sicheren Austausch prozess- Größenordnung noch unerprobte Technologie fünf nächstgrößeren Containerschiffsreede- relevanter Handelsdokumente und Echt- zu investieren, haben sich nach der erfolgrei- reien: MSC, CMA-CGM, ONE und Hapag-Lloyd. zeitinformationen, z.B. zur Erreichung von chen Pilotierungsphase relativiert [10]. TradeLens befindet sich seit 2018 im Produk- Meilensteinen in Liefervorgängen oder zur Selbst für das kontroverse Governance-Fra- tivbetrieb und soll in den nächsten Jahren Nutzung relevanter Sensormesswerte. Hierzu mework gibt es nun statt Joint Venture geteil- gezielt weiterentwickelt werden [10]. werden diese Dokumente und Informationen te Eigentumsstrukturen und ein gemeinsames über eine gemeinsame Datenstruktur dauer- Weiterentwicklungsmodell. Der Betrieb wird ANTIQUIERTE SYSTEME FÜHREN ZU haft gespeichert und allen Teilnehmern, die kostenpflichtig durch IBM zur Verfügung ge- INEFFIZIENZEN am jeweiligen Vorgang beteiligt sind, zugäng- stellt [15]. Blockchain-Lösungen in der Schifffahrts- lich gemacht [13]. logistik fokussieren primär die beiden Entsprechend soll die Blockchain-Technolo- Hauptherausforderungen der Branche: gie auch künftig einen integralen Bestandteil OPTIMIERUNG DER LIEFERKETTE stark papierbasierter und damit langsamer, von TradeLens darstellen, den papierlosen VERBESSERT WERTSCHÖPFUNG fehleranfälliger Informationsaustausch sowie Informationsaustausch weiter vereinfachen Zudem verbessert TradeLens das Inein- und zudem verschiedene Aufgaben, darunter geringe Abstimmung zwischen den Akteuren. andergreifen von Teilprozessen sowie die den Zahlungsverkehr, innerhalb der Lieferket- Diese Herausforderungen sind gravierend, da Effizienz des Gesamtprozesses. Konkret te schrittweise automatisieren. Insbesondere globale Lieferketten pro Warensendung etwa können mithilfe von in der Blockchain-Lösung die automatisierte Anstoßung bzw. Abwick- 30 Akteure und über 200 Abstimmungsvor- definierten Geschäftslogiken bestimmte Teil- lung des Zahlungsverkehrs bietet zusätzliche gänge erfordern [11]. prozesse automatisch angestoßen und mani- Ansätze zu einer zeit- und kosteneffizienteren pulationsresistent nachgehalten werden. So Gestaltung der Lieferkette [12,16]. Zwar werden bereits viele Daten in digitalen können Sicherheitsbestände reduziert und Formaten erfasst, doch gewährleisten die nachgeordnete Abläufe besser geplant, Prob- aktuellen Bestandssysteme keinen zeitnahen BEZAHLMODELL: leme erkannt sowie Gebühren und Zuschläge und kosteneffizienten Informationsfluss über einfach überprüft werden. Die Blockchain- Aktuell können an TradeLens interessierte Unternehmensgrenzen hinweg. Wesent- Lösung optimiert langfristig Ineffizienzen und Unternehmen je nach Bedarf und Größe liche geschäftsrelevante Informationen sind hebt Einsparpotenziale aller Teilnehmer [14]. zwischen einem Pay-Per-Use oder einem entsprechend oft nicht oder nicht kurzfristig Abo-Modell wählen [17]. genug verfügbar [12]. MEHRWERTE DER TRADELENS BLOCKCHAIN-LÖSUNG FÜR VERSCHIEDENE AKTEURE ENTLANG DER CONTAINERLOGISTIK-LIEFERKETTE Hafen-/Terminalbetreiber Reedereien Behörden • Transparenz und Echtzeitzugriff auf • Kosteneinsparung für Kundenservice • Fundierte Risikobewertung Informationen • Weniger falsch deklarierte Fracht • Besserer Informationsaustausch unter • Bessere Zusammenarbeit und Planung geringerem manuellen Aufwand in Häfen/Terminals Inlandstransport Spediteure/Frachteigentümer Frachtführer • Verbesserung der Planung und Anlagen durch • Vorhersehbarkeit durch optimierte und • Bessere Einbindung Echtzeitzugriff transparente Lieferkette • Verbesserte Tools für Zollabfertigung • Geringere Wartezeiten • Überprüfung von Gebühren und Zuschlägen • Echtzeitzugriff auf Daten der Lieferkette • Kleinere Sicherheitsbestände Finanzdienstleistungen • Zugriff auf Echtzeitinformationen • Manipulationsresistentes Festhalten von Handelsfinanzierung und -versicherung © 2021 Andersch AG 7
KONSUMGÜTERINDUSTRIE In der Konsumgüterindustrie fordern ca. bohnen aufzuzeigen [6], und Everledger, um BLOCKCHAIN IN DER 50% [1] der Endkunden und ca. 90% [2] der den digitalen Fingerabdruck von Diamanten KONSUMGÜTERINDUSTRIE Einzelhändler Transparenz über Produkther- transparent nachzuhalten. Aber auch in der 1 (NIEDRIG) – 5 (HOCH) kunft und -sicherheit. Um diese Transparenz Pharmaindustrie finden sich Blockchain-ba- länder- und unternehmensübergreifend sierte Zertifizierungslösungen [7]. Innovationsdruck gewährleisten zu können, ergeben sich hohe MediLedger, als US-amerikanischer Vorreiter, Digitalisierungs- und Vernetzungsbedarfe. wurde u.a. geschaffen, um die Einhaltung eru r ng e We me it d Gleichzeitig sind konventionelle Plattform- regulatorischer Forderungen des Drug Supply ttbe 5 ple hhe nti 4 we Im nfac ansätze bedingt geeignet, da hier wesentliche Chain Security Acts nachzuhalten. In Deutsch- 3 rbs Ei 2 vor Abhängigkeiten von Plattformbetreibern ent- land strebt DHL eine vergleichbare Koopera- 1 teil stehen und Informationen bezüglich Produkt- tion zur Nachhaltung der Seriennummern von Blo herkunft und -sicherheit nachträglich wieder Medikamenten an, um Fälschungen vorzu- Rei hain-L ckc fe v / g ste kung geändert werden können [3]. beugen [8]. run erfü sung ige zie sen gba en ö Effi sten nz rer Blockchain-Lösungen für die Konsumgüterin- DIE HÜRDEN SIND ÜBERSCHAUBAR Ko dustrie knüpfen genau an diese Bedenken an. Mangel an geeigneten Sie ermöglichen den beteiligten Unternehmen Die Einführungshürden für Blockchain-Lö- Alternativlösungen eine kontrollierte Verteilung sowie manipula- sungen sind in der Konsumgüterbranche Reifegrad: tionsresistente Nachhaltung von Produktinfor- beherrschbar, da oft bereits eine organisa- mationen. So können Produktherkunft und torische und technische Infrastruktur zur -sicherheit einfach und unternehmensüber- Nachverfolgung der Produktherkunft besteht, gering hoch greifend nachvollzogen werden. In Verbindung um sich für z.B. für bestimmte Gütesiegel zu mit gemeinsam definierten Geschäftsregeln qualifizieren. Auch der Aufwand, Blockchain- Lösungen in diese bestehenden Systeme zu können diese Informationen zudem genutzt EINSTELLUNG DER BRANCHE werden, um Abrechnungsvorgänge zwischen integrieren, ist weitgehend überschaubar. ZU BLOCKCHAIN-LÖSUNGEN Unternehmen zu automatisieren [4]. In den meisten Anwendungsfällen werden (% DER BEFRAGTEN UNTERNEHMEN) zudem keine personenbezogenen Daten ver- arbeitet [9]. BLOCKCHAIN-LÖSUNGEN SIND AUF DEM VORMARSCH Interessiert 16 TRANSPARENZ ALS MONETARISIER- Für den internationalen Handel mit Lebens- BAREN MEHRWERT VERSTEHEN mitteln und anderen sensiblen Konsumgütern Unentschieden 24 besteht mit IBMs Food Trust bereits eine Blockchain-Lösungen zeigen gerade dort ihren vollfunktionsfähige Blockchain-Lösung zur Mehrwert, wo Unternehmen Produktinforma- Kritisch 9 Protokollierung von Produktdaten entlang tionen entlang der Lieferkette vom Produkti- der Lieferkette [4]. Walmart, eines von neun onsort/-tag bis zum Händler transparent und großen Partnerunternehmen bei Food Trust, manipulationsresistent protokollieren wollen. Nicht informiert 51 nutzt diese Lösung, um u.a. fälschungssicher Entsprechend bieten sich Blockchain-Lösun- Standort- und Nahrungsmittelsicherheit von gen besonders für sensible Produktsparten Quelle: Bitkom grünem Blattgemüse nachzuvollziehen [5]. an, bei denen Transparenz Verluste reduziert oder einen konkreten Mehrwert für Kunden bietet [10]. Food Trust adressiert neben Nahrungsmittel- TREIBER FÜR DIE EINFÜHRUNG sicherheit auch das Thema Müllvermeidung. VON BLOCKCHAIN IN DER Konkret können Unternehmen mithilfe der Für den deutschen Mittelstand ergeben sich LEBENSMITTELINDUSTRIE Blockchain-Lösungen den Bestand vom Pro- insbesondere im Bereich Gütesiegel-zertifi- duktionstag bis zum Ablaufdatum entlang der zierter Endprodukte interessante Möglich- Vermeidung lebensmittelbedingter Lieferkette abrufen und damit den eigenen keiten, indem deren Produktherkunft und Krankheiten Risikobestand kalkulieren [4]. Ein ergänzend -sicherheit glaubwürdig nachgewiesen kann. Eindämmung Lebensmittelbetrug von IBM bereitgestelltes Zertifizierungsmodul Für viele Produktsparten, u.a. Nahrungsmittel garantiert zusätzlich Herkunft und Authentizi- oder Luxusgüter, gibt es auch bereits Netz- Transparenz (extern) tät von Produkten (nähere Details finden sich werke mit tragfähigen Blockchain-Lösungen in der ausführlichen Use Case). wie Food Trust, Everledger und Textile Gene- sis [11], denen mittelständische Unternehmen Erfüllung regulatorischer Erfordernisse Neben Lebensmitteln bewährt sich dieses beitreten können. Inwiefern ein Beitritt zu diesen Netzwerken oder gar die Entwicklung Rückverfolgbarkeit (intern) Zertifizierungsmodul besonders im Handel mit Fair Trade Produkten und Luxusgütern. So eigener Alternativlösungen sinnvoll ist, muss jedoch im Einzelfall entschieden werden. Frische von Lebensmitteln/ nutzt es beispielsweise Farmer Connect, um Vermeidung Lebensmittelverschwendung Konsumenten den Ursprung ihrer Kaffee- © 2021 Andersch AG 8
CASE STUDY – IBM FOOD TRUST Food Trust ist eine Blockchain-basierte Food Trust setzt zur Reduzierung von Ineffizi- Einzelhändler wie Carrefour und Walmart Lösung von IBM, die in Kooperation mit neun enzen auf einen kontrollierten Austausch von Food Trust nur für ausgewählte Lebensmittel großen Einzelhandelskonzernen, u.a. Wal- Produktinformationen zwischen den Teilneh- in ihrer Produktpalette, mittelfristig ist es mart, Nestlé und Unilever, entstanden ist. Sie mern entlang der Lieferkette. Mit einem sog. jedoch auch deren Ziel, das eigene Produkt- ermöglicht es besonders Einzelhändlern in der Data-Entry-and-Access-Modul können sich portfolio so umfassend wie möglich transpa- Lebensmittelindustrie, innerhalb ihrer Lebens- diese gegenseitig relevante Informationen zu rent abzubilden (wie z.B. Carrefour bis 2022). mittellieferketten Transparenz über Produkt- Herkunft und Zustand der Lebensmittel zur Zudem macht beispielsweise Walmart den herkunft und -sicherheit herzustellen. Food Verfügung stellen und manipulationsresistent eigenen Zulieferern (gerade im Umfeld von Trust wurde u.a. mit seinem Gründerkonzern nachhalten. Die Trace-Funktion macht zudem Salat und Spinat) klare Vorgaben, Food Trust Walmart erfolgreich pilotiert und befindet sich ausgewählte prozessrelevante Informationen ebenfalls zu nutzen. IBM arbeitet zudem mit mittlerweile im Produktivbetrieb [10]. wie z.B. den Echtzeitstandort der Lebensmit- Hochdruck an der Weiterentwicklung von tel zugänglich, wodurch Unternehmen ihre Food Trust, um die Nachverfolgbarkeit von Lieferketten besser aufeinander abstimmen, Lebensmitteln auch in der Breite voranzu- FEHLENDE TRANSPARENZ FÜHRT mögliche Risikobestände identifizieren, lang- treiben [15]. ZU INEFFIZIENZEN UND PRODUKT- fristig Ineffizienzen reduzieren und Einspar- VERLUSTEN potenziale heben können [12]. BEZAHLMODELL: Blockchain-Lösungen in der Lebensmittel- industrie adressieren vorwiegend zwei große Unternehmen, die zur Verfügung gestellte TRANSPARENZ STÄRKT DAS VER- Daten wie oben beschrieben aktiv nutzen Problemfelder: Ineffizienzen aufgrund eines TRAUEN DER KONSUMENTEN wollen, können je nach Anforderungen und fehlenden Überblicks über häufig globale und sehr komplexe Lieferketten sowie das Drän- Für viele Verbraucher und Einzelhändler ist Unternehmensgröße zwischen verschiede- gen von Konsumenten und Einzelhändlern es wichtig zu wissen, woher ihre Lebensmit- nen preislich gestaffelten Software-as-a-Ser- nach mehr Transparenz über Produktherkunft tel kommen und welche Schritte sie inner- vice-Optionen wählen. Zulieferer hingegen und -sicherheit. halb der Lieferkette durchlaufen haben. Food können Daten kostenfrei einpflegen [16,17]. Beides ist mit den aktuellen Bestandssyste- Trust erlaubt mit einem Blockchain-basierten men nur schwer realisierbar und erfordert Zertifizierungsmodul diesbezügliche Infor- enormen Zeitaufwand, wenn einzelne Pro- mationen und Zertifikate auf der Blockchain duktdaten lieferkettenübergreifend abgerufen transparent nachzuhalten. So können bei- werden müssen. Gerade bei Frischepro- spielsweise Einzelhändler mit QR-Codes oder dukten, die etwa die Hälfte ihrer Haltbar- entsprechenden Smartphone-Apps über die keitsdauer auf dem Weg zum Einzelhändler Lebensmittellieferkette Qualitätsversprechen verbringen, führt diese fehlende Übersicht zu nachweisen und das Vertrauen der Konsu- erheblichen Produktverlusten [11]. menten in ihr Produkt stärken [13,14]. INEFFIZIENZEN KÖNNEN DURCH FOOD TRUST VERFOLGT EINE GE- BESSEREN INFORMATIONSAUS- ZIELTE WACHSTUMSSTRATEGIE TAUSCH ABGEBAUT WERDEN Derzeit nutzen zwar selbst die großen MEHRWERTE DER IBM FOOD TRUST BLOCKCHAIN-LÖSUNG FÜR DIE VERSCHIEDENEN AKTEURE ENTLANG DER LEBENSMITTELLIEFERKETTE Erzeuger Lebensmittel-Hersteller/CPGs Großhändler/Verteiler • Landwirtschaftsbetrieb nicht ursächlich • Vertrauen herstellen zwischen Einzelhandel, • Gezielte Rückrufe für Mängel Lieferanten & Verbraucher • Ermöglicht internen Datenaustausch • Gute Einbindung in die Lieferkette • Verwaltung von Zertifikaten automatisieren Lebensmittel-Logistik Einzelhändler Verbraucher • Verbesserung der Compliance • Kann Lebensmittelsicherheit garantieren • Verbesserte Transparenz • Reduzieren manueller Prozesse • Gezielte und schnelle Rückrufaktionen • Geringeres Risiko, Opfer von Lebensmittel- betrug zu werden Zertifizierungsstellen Verpflegung Aufsichtsbehörden • Weniger Betrug über gefälschte Zertifikate • Lebensmittelsicherheit für Kunden garantieren • Kontaminierungen leichter zurückverfolgbar • Leichtere Erneuerung bestehender Zertifikate • Lebensmittelverschwendung reduzieren • Keine unnötigen Tests © 2021 Andersch AG 9
AUTOMOBILINDUSTRIE Das Bedürfnis nach mehr Transparenz von So müssen oft erst die technischen Voraus- BLOCKCHAIN IN DER Lieferketten, die Mobilitätswende und das setzungen geschaffen werden, um Daten AUTOMOBILINDUSTRIE schwierige Umfeld für Sharing-Angebote stel- entlang der Lieferkette oder zu den Fahrzeugen 1 (NIEDRIG) – 5 (HOCH) len die Automobilindustrie vor wesentliche sicher in eine Blockchain-Lösung übertragen Herausforderungen [1]. zu können [5,6]. Dazu ist es sinnvoll, sich vorab Innovationsdruck Einem Teil dieser Herausforderungen wird auf Branchenstandards zu Schnittstellen und aktuell durch IoT-basierte Anwendungen Daten-Schemata zu einigen, um eine breitflä- eru r ng e We me it d wie Smart Manufacturing begegnet. Diese chige Verwendung zu ermöglichen sowie das ttbe 5 ple hhe nti 4 we Im nfac erfassen geschäftskritische Daten in großen Investitionsrisiko der einzelnen Unternehmen 3 rbs Ei 2 vor Mengen entlang der Lieferkette [2]. Blockchain- gering zu halten [4,7]. Diese Standards könnten 1 teil Lösungen bieten eine vielversprechende durch entsprechende Initiativen, wie z.B. die Blo Ergänzung für diese Anwendungen, da sie die Mobility Open Blockchain Initiative MOBI [7], Rei hain-L ckc fe v / g ste kung manipulationsresistente Protokollierung und aber auch durch bestehende Verbandsstruktu- run erfü sung ige zie sen das kontrollierte Teilen dieser Daten ermög- ren wie den VDA vorangetrieben werden. gba en ö Effi sten nz rer lichen [3]. Aber auch Fahrzeugstammdaten und Zudem spielt der Schutz sensibler und per- Ko -identitäten sowie Buchungs- und Abrech- sonenbezogener Daten im Einklang mit der Mangel an geeigneten nungsdaten können persistent nachgehalten DSGVO eine nicht unerhebliche Rolle. Gerade Alternativlösungen und zielgerichtet weitergegeben werden [4]. bei der Rückverfolgung von Fahrzeughistorien Reifegrad: sowie Buchungs- und Abrechnungsprozessen für Mobilitätslösungen werden oft personenbe- DIE AUTOMOBILHERSTELLER gering hoch zogene Daten verarbeitet, die nicht unlöschbar ZIEHEN VORAN gespeichert werden dürfen [3]. Doch neben Derzeit arbeiten die großen Automobilherstel- der Datensicherheit ist auch die Fahrzeug- ler (OEMs) insbesondere an Blockchain-Lö- sicherheit nicht zu vernachlässigen. Über EINSTELLUNG DER BRANCHE sungen zur Nachverfolgung der Zulieferketten. Blockchain gesteuerte Anwendungen, die etwa ZU BLOCKCHAIN-LÖSUNGEN So entwickeln beispielsweise BMW und das Entriegeln des Fahrzeuges auf Basis eines (% DER BEFRAGTEN UNTERNEHMEN) Daimler eigene Blockchain-Lösungen, mithilfe abgeschlossenen Mietvertrags ermöglichen; derer die Herkunft von Bau-/Ersatzteilen, die müssen vor Missbrauch geschützt und für für die Herstellung verwendeten Materialien Fehleranfälligkeit unempfindlich sein. Interessiert 22 sowie die Einhaltung von Nachhaltigkeitsstan- dards protokolliert werden sollen [4,5]. MITMACHEN LOHNT SICH Unentschieden 19 Ähnliches plant BMW für die Nachverfolgung des Lebenszyklus seiner Fahrzeuge. Konkret Um weitreichende Transparenz über die Her- sollen Endkunden mit einer Blockchain-ba- kunft und Entstehungsprozesse von Auto- Kritisch 15 sierten App wesentliche Informationen über mobilteilen zu gewinnen, werden die großen das Fahrzeug wie die Anzahl der Vorbesitzer, OEMs zunehmend Druck auf ihre mittelstän- Kilometerstand, Wartungen oder Unfälle zu- dischen Partnerunternehmen erzeugen, ihre Nicht informiert 43 gänglich gemacht werden – ohne die Gefahr Blockchain-Lösungen zu nutzen. Gleichzeitig einer nachträglichen Manipulation. Auf diese bieten diese Blockchain-Lösungen auch Quelle: Bitkom Weise kann die gesamte Fahrzeughistorie interessante Möglichkeiten, die Datensouve- verifiziert und noch vor Ort beim Verkaufs- ränität zu stärken, Datenaustausch bran- gespräch nachvollzogen werden [5]. Daimler chenübergreifend zu standardisieren und die TREIBER FÜR DIE EINFÜHRUNG arbeitet im Rahmen der Mobility Blockchain Zusammenarbeit für Zulieferer effizienter und VON BLOCKCHAIN IN DER Plattform zudem an einer Blockchain-Lösung, flexibler zu gestalten. Zudem ist eine Nutzung AUTOMOBILINDUSTRIE: die Buchungs- und Abrechnungsprozesse für dieser Lösungen in entsprechenden Software- anbieterübergreifende Mobilitätslösungen as-a-Service-Modellen mit vergleichsweise Transparenzanstieg und Fälschungs- nachhaltig optimieren sowie ein zeitsparende- geringen Investitionsrisiken für den deutschen sicherheit in der Lieferkette res Staumanagement ermöglichen soll [6]. Mittelstand verbunden. Es lohnt sich also, die (Erstausrüstung und Reparaturen) organisatorischen und technischen Voraus- setzungen zu schaffen, um diese Blockchain- Manipulationsresistente Daten- ES GILT ANFANGSHÜRDEN ZU erfassung über gesamten Lebenszyklus Lösungen in die eigenen Geschäftsprozesse ÜBERWINDEN zu integrieren. Zudem beziffern erste Studien (Gebrauchtwagen) Die Zulieferketten in der Automobilindustrie die kumulierte Zahlungsbereitschaft der End- umfassen eine Vielzahl kleiner und großer kunden für Blockchain-Lösungen im Auto- Zielgerichtete Kommunikation Unternehmen. Dadurch bringt die Einführung mobilsektor bis zum Jahr 2030 weltweit auf (z.B. Buchung, Abrechnung) entsprechender Blockchain-Lösungen nicht un- bis zu € 104 Mrd. – entsprechend sind also wesentliche organisatorische, vertragliche und auch substanzielle finanzielle Mehrwerte zu wettbewerbsrechtliche Komplexitäten mit sich. erwarten [8]. © 2021 Andersch AG 10
CASE STUDY – CAR WALLET Die Car Wallet ist eine Lösung des Block- chain-Protokoll übertragen. Die Zielblock- chain-Start-ups Riddle&Code zur sicheren chain ist dabei je nach Anwendungsfall frei Kommunikation mit Fahrzeugbordsys- wählbar. temen. Die Car Wallet-Lösung wurde im Kontext der von Daimler Mobility initiierten Mobility Blockchain Factory entwickelt, CAR WALLET WIRD AKTUELL IM an der neben Riddle&Code aktuell noch KONTEXT DER DAIMLER MOBILITY vier weitere Blockchain-Startups betei- BLOCKCHAIN PLATFORM ERPROBT ligt sind [10]. Die Lösung ist seit Mai 2020 Die Car Wallet ist seit Mai 2020 in der in der zweiten Generation erhältlich und zweiten Generation als Nachrüstmodell wird derzeit insbesondere im Rahmen in Form eines OBD-Dongles verfügbar. der Daimler Mobility Blockchain Platform Sie wird aktuell insbesondere im Rahmen eingesetzt. Sie ist dabei aber auch mit ver- der Mobility Blockchain Platform erprobt schiedenen Fabrikaten anderer Hersteller und weiterentwickelt. Die Car Wallet wird kompatibel [11]. dabei gezielt mit der Blockchain-Kom- ponente der Plattform verknüpft. Letztere SICHERE DATENÜBERTRAGUNG dient dabei als manipulationsresistentes IST WESENTLICH FÜR BLOCKCHAIN- System zur Steuerung von Buchungs- und Abrechnungsprozessen sowie dem Ab- LÖSUNGEN gleich zwischen der Kunden-ID, der durch Die Car Wallet adressiert eine wesent- die Wallet belegten Fahrzeug-ID und einer liche Herausforderung der Integration Corporate-ID für Betreiber von Mobilitäts- von (autonomen) Fahrzeugen in Smart diensten [13,14]. Mobility-Konzepte im Allgemeinen und Die Car Wallet ermöglicht aber auch siche- Blockchain-Lösungen im Speziellen, re Datenflüsse aus Blockchain-Lösungen die anbieterübergreifende und sichere an Fahrzeugbordsysteme. So könnten Kommunikation mit den Fahrzeugbordsys- beispielsweise Mietfahrzeuge nach erfolg- temen. Dies erfordert einerseits, dass die reicher Verifizierung des Mieters und Be- Kommunikationsmodule vor unbefugten zahlung durch eine anbieterunabhängige Zugriffen gesichert, und andererseits, dass App entriegelt werden [15]. Ebenso kann die Informationen sicher übertragen werden Car Wallet jederzeit für direkte V2X-Trans- und ihre Authentizität überprüft werden aktionen, d.h. Transaktion des Fahrzeugs kann. mit diversen anderen IT-Systemen, be- Aktuell in Fahrzeugen verbaute Telematik- nutzt werden [11]. Lösungen werden diesen Anforderungen nur eingeschränkt gerecht. Sie bieten ins- besondere nur begrenzte Sicherheit gegen BEZAHLMODELL: Manipulation und sind stark anbieterspezi- Das Bezahlmodell für die Car Wallet-Lösung fisch [12]. ist noch nicht endgültig festgelegt. Denk- bar ist jedoch ein kombiniertes Modell aus Verkauf des Hardwaremoduls und einem CAR WALLET ERMÖGLICHT Lizenzmodell mit wiederkehrenden Zah- VERSCHLÜSSELTE UND AUTHENTIFI- lungen für die Nutzung der Software. Aber ZIERTE DATENÜBERTRAGUNG auch ein transaktionsbasiertes Pay-Per- Das Herzstück der Car Wallet-Lösung ist ein Use-Modell ist möglich [16]. Crypto Chip, welcher die Erzeugung einer manipulationssicheren Fahrzeug-Identi- tät ermöglicht. Der Crypto Chip wiederum befindet sich in einem Hardwaremodul, das über bestehende Schnittstellen an das Fahrzeugbordsystem angeschlossen wer- den kann. Aus dem Fahrzeugbordsystem werden entsprechend Daten über gängige Protokolle ausgelesen. Diese können dann mithilfe der Fahrzeug-Identität verschlüs- selt, authentifiziert und signiert werden, ehe ergänzende Software-Komponenten des Wallets sie an ein beliebiges Block- © 2021 Andersch AG 11
MASCHINENBAU Die Industrie 4.0 und das Industrial Internet of-Things-Lösungen stellen Maschinen in den BLOCKCHAIN IM of Things verschieben die Wertschöpfung im Mittelpunkt und ermöglichen ihnen, ökono- MASCHINENBAU Maschinenbau zunehmend von der eigent- misch autonom zu handeln [7,8]. 1 (NIEDRIG) – 5 (HOCH) lichen Maschine (Hardware) hin zu Software und Daten, vgl. Andersch-Maschinenbaustu- DIE EINFÜHRUNGSHÜRDEN SIND Innovationsdruck die [1]. Diese Verschiebung bedeutet für viele ÜBERSCHAUBAR deutsche Mittelständler große Investitions- eru r ng e We me it d und Digitalisierungsbedarfe [2]. Das Angebot digitaler Zusatzleistungen ttbe 5 ple hhe nti 4 we Im nfac setzt einen hohen Digitalisierungsgrad beim 3 rbs Ei 2 Kunden und technologisches Know-how des vor Gleichzeitig ergeben sich aber auch wesent- 1 teil liche Chancen und Innovationspotenziale. Maschinenbauers voraus. Strenge Daten- schutz-Anforderungen sowie kundenseitige Blo Unsachgerechte Nutzung und Wartungsbe- Rei hain-L ckc fe v / Vorbehalte gegenüber firmenüberschrei- g ste kung darfe können z.B. im Rahmen von Predictive run erfü sung ige zie sen Maintenance Modellen frühzeitig erkannt tendem Datenaustausch werden häufig als gba en ö Effi sten nz weitere Hürden für einen breiten Technolo- rer sowie die Verfügbarkeit und Verlässlichkeit Ko von Maschinen verbessert werden [3]. Digital- gieeinsatz angeführt. Aber: Viele Blockchain- Mangel an geeigneten Service-Ansätze ermöglichen zudem neue Anwendungsfälle im Maschinenbau umfas- Alternativlösungen Geschäftsmodelle, wie z.B. Equipment-as- sen eine überschaubare Zahl von Partnern, wodurch sich die organisatorische und Reifegrad: a-Service (EaaS). Im Rahmen von EaaS- Modellen werden Maschinen nicht länger vertragliche Komplexität meist beherrsch- verkauft, sondern vielmehr vermietet [4]. So bar gestaltet. Zudem werden zumeist keine gering hoch ist der EaaS-Anbieter für Wartung, Service, personenbezogenen Daten verarbeitet. Reparaturen und Ersatzteile verantwortlich, Auch strenge Sicherheitsrichtlinien für die In- wodurch kontinuierliche Cashflows erzeugt stallation von Zusatzsoftware auf Maschinen EINSTELLUNG DER BRANCHE und Kundennähe aufgebaut werden kann. lassen sich durch entsprechende Architektu- ZU BLOCKCHAIN-LÖSUNGEN Endkunden vermeiden hingegen erhebliche ren einhalten, in denen die Protokollierung in (% DER BEFRAGTEN UNTERNEHMEN) Investitionen und können Teile des operati- die Blockchain nicht auf der Maschine selbst, ven Risikos an den Anbieter weitergeben. sondern nach verschlüsselter Übertragung in einer sicheren Cloud-Umgebung. Durch die Interessiert 12 Blockchain-Lösungen bieten verschiedenste Kombination mit IoT-Ansätzen können zu- Anknüpfungspunkte für diese Digitalisie- dem gezielt Skalierbarkeitsanforderungen re- rungsansätze. Im Vordergrund steht dabei duziert werden, indem die meisten Zustands- Unentschieden 23 insbesondere die manipulationsresistente und Nutzungsdaten in der Cloud gespeichert Protokollierung von Nutzungs- und Zu- und nur ausgewählte Daten zusätzlich auf der Kritisch 7 standsdaten. Diese Protokollierung kann Blockchain protokolliert werden [9]. sowohl für Verrechnungszwecke als auch für das Monitoring zur Bestimmung von Nicht informiert 54 BLOCKCHAIN-LÖSUNGEN KÖNNEN Restwerten und zur Klärung von Gewährleis- WETTBEWERBSVORTEILE SCHAFFEN Quelle: Bitkom tungs- und Garantiefällen genutzt werden [5]. Blockchain-Lösungen bieten im Maschinenbau dort wesentliche Mehrwerte, wo verschiedene ERSTE BLOCKCHAIN-LÖSUNGEN Partner Nutzungs- und Zustandsdaten von TREIBER FÜR DIE EINFÜHRUNG WERDEN BEREITS ERFOLGREICH Maschinen manipulationsresistent protokol- VON BLOCKCHAIN IM EINGESETZT lieren wollen. Für den deutschen Mittelstand MASCHINENBAU: Aktuell stehen insbesondere Blockchain- ergeben sich hierdurch insbesondere Chancen basierte EaaS-Lösung im Fokus. So hat im Bereich von EaaS-Modellen. In einem Unterstützung neuer Produkte und beispielsweise Bosch bereits eine Block- schwierigen und volatilen Marktumfeld, das Geschäftsmodelle wie Predictive chain-Lösung zur Protokollierung der stark von der aktuellen Auftragslage abhängt, Maintenance, Equipment-as-a-Service Nutzung nachgerüsteter Hydraulikaggregate können diese Modelle einen wesentlichen in Bohrmaschinen erprobt. Eine derartige Wettbewerbsvorteil darstellen, da sie Kunden Manipulationsresistente Protokollierung Protokollierung ermöglicht wiederum eine große Flexibilität bei geringer Kapitalbindung dynamischere und automatisch angestoßene ermöglichen. Zudem ist der Anbieter näher Verrechnung der genutzten Maschinenleis- am Kunden und kennt dessen Bedürfnisse ge- tung [6]. nau, wodurch sich nicht unwesentliche Cross- Zudem arbeiten verschiedene deutsche und Upselling Potenziale ergeben. Gleichzeitig Maschinenbauer wie Bosch und ZF an Block- erfordert der Einsatz von Blockchain-Tech- chain-Lösungen für die Zahlungsabwicklung nologien eine gesteigerte Innovationsbereit- zwischen Maschinen. Diese sog. Economy- schaft gegenüber dem Status quo. © 2021 Andersch AG 12
CASE STUDY – ZKSYSTEMS Die Blockchain-basierte Software von bauer ihren Kunden zusätzliche Services wie den bei bestehenden Lösungen. ZkSystems ZkSystems soll Maschinen- und Anlagen- Predictive Maintenance und leistungsbezo- strebt daher eine mühelose Integration bauer befähigen, neben traditionellen gene Garantien anbieten. Kunden hingegen mit gängigen IT-Systemen zur Ressourcen- Verkaufs-Modellen auch Leasing-Modelle profitieren von optimierten Cash Flows durch planung und automatischen Zahlungsver- für Industriegeräte anzubieten. Derartige geringe Investitionskosten, höherer Flexibili- waltung an, um Nutzern eine reibungslose Pay-per-Use und Equipment-as-a-Service tät und reduzierten operativen Risiken [13]. Erfassung und Abrechnung der Maschinen- Geschäftsmodelle sind oft kostspielig und nutzung zu ermöglichen und damit den erfordern eine zuverlässige Protokollierung Einstieg in das EaaS-Segment zu erleichtern. BLOCKCHAIN ERMÖGLICHT SKA- der Maschinennutzung. Die Softwarelösung So können beispielsweise Anwender von LIERBARE EAAS-MODELLE von ZkSystems nutzt Blockchain-Technolo- Oracle-Produkten die Lösung nahtlos in ihre gie, um Nutzungsdaten sicher zu erfassen Eine wesentliche Herausforderung bei der Bestandssysteme einbinden. und für Verrechnungszwecke bereitzustel- Erfassung von Maschinennutzung mittels len. Die notwendige Cloud-Infrastruktur Blockchain ist die hohe Datenmenge, die bei DAS LANGFRISTIGE ZIEL IST EINE stellt IT-Spezialist Oracle, auch SAP ist aktiv Industrial Internet of Things (IIoT) Anwen- dungen anfällt. Die neuartige Infrastruktur ECONOMY OF THINGS in der Weiterentwicklung der Plattform ein- gebunden [11]. des Berliner Startups unterstützt bis zu Langfristig zielt ZkSystems darauf ab, 5.000 Transaktionen pro Sekunde – ein technologische Lösungen für die Machine- Wert, der den flächendenken Einsatz der to-Machine Kommunikation zur Verfügung SERVICE-BASIERTE GESCHÄFTS- Software auch in großen Maschinenparks zu stellen und komplexe IIoT-Konzepte zu MODELLE BIETEN VIELVERSPRE- möglich macht [14]. Getestet wird die Block- ermöglichen. Das Gründerteam erwartet CHENDE POTENTIALE chain-basierte Software von ZkSystems langfristig, dass Maschinen eigenständige Laut Erhebungen der Europäischen Kommis- aktuell zum Beispiel gemeinsam mit dem Nutzer von EaaS-Modellen werden, die u.a. sion erzielen Maschinenbauer, die Service- Fraunhofer IPK im Rahmen des vom BMBF Konditionen verhandeln und Serviceleistun- basierte Geschäftsmodelle adoptieren, ein gefördertem Forschungsprojektes I4KMU. gen buchen. Potenzial dafür sieht ZkSys- jährliches Umsatzwachstum zwischen fünf Konkret werden in diesem Test die Sensor- tems erneut in der Blockchain-Technologie und zehn Prozent und erzielen bis zu 50% ih- daten einer Fräsmaschine von DMG Mori – die Entwicklung geht momentan allerdings res Umsatzes mit Leasing-Modellen [12]. Dazu erfasst [15]. nicht über ein konzeptionelles Stadium kommen Umsatzpotenziale aus datenbasier- Noch sind Blockchain-basierte EaaS-Mo- hinaus [16]. ten Dienstleistungen: mittels Auswertung delle allerdings kaum in der Praxis etabliert, der erhobenen Daten können Maschinen- Grund dafür sind i.W. hohe Einführungshür- © 2021 Andersch AG 13
ENERGIESEKTOR Das deutsche Energiesystem wird durch ZAHLREICHE HÜRDEN HEMMEN DEN BLOCKCHAIN IM den Ausbau dezentraler erneuerbarer Er- EINSATZ IN DER BREITE ENERGIESEKTOR zeugung immer kleinteiliger und komplexer. 1 (NIEDRIG) – 5 (HOCH) Hohe Skalierbarkeits- und Echtzeit-Anforde- Zudem erzeugen viele Privat- und Gewerbe- rungen stellen viele Blockchain-Projekte im kunden inzwischen einen Teil ihres Strom- Energiebereich vor große Herausforderungen. Innovationsdruck bedarfes selbst und nutzen das Stromnetz Auch mangelnde Interoperabilität mit einer nur noch zum Ausgleich von Mehr- oder eru r ng e We Vielzahl individueller Bestandsysteme erweist me it d Mindermengen. Diese veränderten Rah- ttbe 5 ple hhe nti sich oft als hohe Hürde. 4 we Im nfac menbedingungen erfordern ein Umdenken 3 rbs Ei In vielen Blockchain-Lösungen werden für Ab- 2 vor des traditionellen Rollenverständnisses von 1 teil rechnungsvorgänge sog. „Token“ eingesetzt, Produzenten und Konsumenten und ins- obwohl deren rechtliche Einordnung noch Blo besondere eine gewisse Dezentralisierung Rei hain-L nicht geklärt ist. Zudem erschweren der enge ckc fe v / g ste kung der bestehenden ökonomischen Markt- run erfü sung regulatorische Rahmen und die zentralisierten ige zie sen strukturen [1]. Denn nach Einschätzung der gba en ö Effi sten Strukturen des Energiesystems den Einsatz nz rer Deutschen Energie-Agentur (DENA) ist Ko bzw. Mehrwert von Blockchain-Lösungen. „[o]hne Dezentralisierung und Digitalisie- Mangel an geeigneten Auch die Anforderungen des Datenschutzes rung […] die Transformation des Energiesys- Alternativlösungen und insbesondere das Betroffenenrecht auf tems […] nicht denkbar“ [2]. Löschung sind in vielen B2C-Anwendungsfäl- Reifegrad: Blockchain-Lösungen bieten eine Option zur len nur schwer zu adressieren. technischen Abbildung derartiger Mark- Daneben stocken viele Blockchain-Projekte gering hoch strukturen. Durch manipulationsresistente im Energiebereich, da technisches Know- Protokollierung und redundante Daten- how fehlt oder den Projekten wenig strate- haltung können z.B. die Einhaltung von gische Bedeutung beigemessen wird. Auch Einspeise- und Entnahmeverpflichtungen EINSTELLUNG DER BRANCHE fehlen Referenzwerte für die Ausgestaltung überprüft, Abrechnungsvorgänge auto- ZU BLOCKCHAIN-LÖSUNGEN und gesellschaftsrechtliche Abbildung von matisiert und Doppelvermarktungsverbote (% DER BEFRAGTEN UNTERNEHMEN) Governance-Frameworks, welche die Beson- durchgesetzt werden [1]. derheiten von Blockchain-Lösungen mit den klassischen Rollen und regulatorischen Ver- VIELE BLOCKCHAIN-PROJEKTE antwortlichkeiten im Energiesystem vereinen. Interessiert 18 STECKEN NOCH IN DEN KINDER- SCHUHEN VORAUSSETZUNGEN SCHAFFEN Unentschieden 19 Blockchain-Lösungen werden aktuell ins- HAT PRIORITÄT besondere für regionale Anwendungen im Obwohl der sich im Wandel befindliche Kritisch 7 Bereich Peer-to-Peer-Handel, EE-Zertifikate Energiesektor zunächst den Anschein er- und Speicherverbünde diskutiert und von weckt, ein ideales Testfeld für die Erprobung einigen Verteilnetzbetreibern und Stadtwer- Nicht informiert 55 der Blockchain-Technologie zu sein, spielt ken erprobt [1,3,4]. Auch im Bereich eRoaming diese aufgrund der hohen Einführungshürden Quelle: Bitkom (anbieterunabhängiges Laden von Elektro- eine eher untergeordnete Rolle. Auch seitens fahrzeugen) finden sich vielversprechende großer Akteure wie RWE und E.ON ist nicht Anwendungsmöglichkeiten, von denen nicht unmittelbar mit hohem Innovationsdruck zu nur große Ladepunktbetreiber, sondern TREIBER FÜR DIE EINFÜHRUNG rechnen. auch die Anbieter von e-Mobility-Services Andererseits existieren durchaus Anwen- VON BLOCKCHAIN IM profitieren können [5]. dungsnischen, in denen der Einsatz von ENERGIESEKTOR: Die meisten dieser Anwendungen befin- Blockchain-Technologie in bestimmten Kon- den sich aktuell noch im konzeptionellen Dezentralisierung stellationen sinnvoll sein kann. Auch in der oder Proof-of-Concept-Stadium. Eine der Kombination mit anderen digitalen Techno- wenigen Produktivsysteme sind das Open Überprüfung von Einspeise- und logien wie künstlicher Intelligenz und dem Charging Network der Share&Charge Foun- Entnahmeverpflichtungen Internet of Things (IoT) können sich noch dation und eine Anwendung der Sonnen Potenziale ergeben. Diesbezüglicher Wissens- GmbH zur Vermarktung der Kapazitäten Automatisierte Abrechnung und Knowhow-Aufbau im Rahmen innovativer virtueller Speicherkraftwerke. Gleichzeitig Forschungs- und Entwicklungsprojekte mit nutzen diese beiden Systeme Blockchain- Derzeit überwiegen Einführungshürden Forschungseinrichtungen und anderen Markt- Technologie nur für einen kleinen Teil der teilnehmern kann sich mittelfristig entspre- Gesamtlösung, konkret für Identitäts- & chend positiv auf die Schaffung gemeinsamer Access Management (Share&Charge) bzw. Standards und Governance-Frameworks die Nachverfolgung und Abrechnung von sowie die Wettbewerbsfähigkeit auswirken. Speichervorgängen (Sonnen GmbH). © 2021 Andersch AG 14
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