Die Blockchain-Technologie ist in der Lage, über ein kryptografisches Verfahren einzelne Blöcke oder Codes als einzigartig und nicht-abstreitbar in einem dezentral organisierten Netz zu speichern. Das Prinzip basiert auf der Verkettung von Blöcken und gilt durch die Kooperation mehrerer Server als manipulationssicher. Dadurch kann es für digitale Signaturen genutzt werden. Die Blockchain in Lieferketten zu verwenden, dient zum Beispiel dem fälschungssicheren Abspeichern bestimmter Daten zu einem Produkt. So können Lieferwege verfolgt, Informationen zu Herkunft und Nachhaltigkeit platziert und alles in einem transparenten Prozess von außen eingesehen werden.
Grundlagen der Blockchain-Technologie
Die Idee hinter Blockchain geht auf erste Verkettungsversuche von kryptografischen Codes in den 90er Jahren zurück. Bereits kurz vor der Jahrtausendwende wurde von Nick Szabo eine erste dezentralisierte Währung namens “Bit Gold” geschaffen. Aus ihr wurde später der Bitcoin, die mit Abstand beliebteste Kryptowährung. Diese basiert auf einem White Paper, das 2008 unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto veröffentlicht wurde und erlangt ihre Stärke als digitales Geld durch die besagte Verkettung von Datenblöcken.
Neue Blöcke können bei dem Verfahren immer nur durch Konsens angehängt werden. Das geschieht in der Regel durch den “Proof of Work” (Arbeitsnachweis) oder den “Proof of Stake” (Beteiligungsnachweis) der sich im Netzwerk befindlichen Server. Da die kryptografische Codierung von einem riesigen Netzwerk an Computern dezentral getragen wird, gilt jeder Block als einmalig und manipulationssicher.
Im Rahmen der Lieferkette kann per Blockchain nun eingetragen werden, woher eine bestimmte Ware stammt, welcher CO2-Ausstoß mit ihr verbunden ist, welche Zwischenstopps eingelegt wurden und wer zu welchem Zeitpunkt für was bezahlt hat. Von außen können diese Informationen zwar eingesehen, aber nicht mehr modifiziert werden. Das hilft zum Beispiel dabei, bestimmte Güter zu tracken und Daten bei der Zollabwicklung in Echtzeit zu aktualisieren.
Die Anwendung von Blockchain in Lieferketten
Blockchain für die transparente Lieferkette zu verwenden, hat ein zum Teil noch ungeahntes Potenzial. Die Technologie kann beim Echtzeit-Tracking und der automatisierten Weiterleitung von Frachtcontainern ebenso helfen wie bei der digitalisierten Zollabwicklung. In diesem Fall liegen beispielsweise allen Beteiligten alle notwendigen Informationen jeder Zeit vor. Abgesehen davon stellt Blockchain bei Lieferketten die Frische von gelieferten Lebensmitteln sicher und kann eine Rückverfolgung zum Ursprungsort der Ware herstellen, um Nachhaltigkeit in der Lieferkette zu gewährleisten.
Tracking und Lieferkettenplanung mit Blockchain
“Trace and Track”, also das Aufspüren und Nachverfolgen, ist vermutlich eine der wichtigsten Aufgaben von Blockchain in der Lieferkette. Stellen Sie sich den Vorgang so vor, dass jeder der beteiligten Akteure eine Information der Blockchain hinzufügt. Die Lieferanten der Rohmaterialien werden Daten zur Herkunft ablegen, die Lieferanten zum Transportweg, die Hersteller zur Produktion und die Logistikunternehmen zum aktuellen Aufenthaltsort. Die Akteure tragen dabei die Blockchain über ihren Proof of Work oder Proof of Stake und sorgen damit für eine optimale Verschlüsselung.
Da jeder Teilnehmer an der Blockchain Einsicht in die transparente Lieferkette hat, lässt sich der aktuelle Aufenthaltsort der Ware sehr schnell identifizieren. Es wird klar, wer die Daten zuletzt bearbeitet hat und wo das Produkt derzeit weilt. Dadurch lassen sich nicht zuletzt die Routen in der Logistik wesentlich effizienter planen. Container werden außerdem schneller in Häfen gefunden und können ohne lange Verzögerungen entladen werden.
Auf diese Weise macht Blockchain Lieferketten weitaus effizienter und kann ganze Geschäftsprozesse automatisieren. Speziell bei der Rechnungsstellung und Bezahlung lässt sich ab dem Zeitpunkt der Übergabe vieles an traditionell zeitaufwendigen Vorgängen einsparen. Ähnliches gilt im Übrigen für die digitalisierte Zollabwicklung mit dem Blockchain-Verfahren.
Zollabwicklung mit Blockchain
Zollverfahren werden immer digitaler und müssen zu einem großen Teil elektronisch abgewickelt werden. Für die Einfuhr in die EU wird dabei auf das ATLAS-System mit einer Vielzahl an Codierungen gesetzt. Dabei wird eine konkrete Nummer über die Zolltarif-Nomenklatur der Ware zugeordnet. Daneben müssen Rechnungen und eventuell der Nachweis der Einfuhrumsatzsteuer eingereicht werden.
Während die händische Eingabe hier teilweise für viel Aufwand sorgt, kann eine Kombination von künstlicher Intelligenz im Zollverfahren, Software für Exportmanagement und Zollabwicklung sowie Blockchain in der Lieferkette für Abhilfe sorgen. Viele internationale Transportunternehmen speichern bereits heute alle wichtigen Daten zu Paketen in der Blockchain ab. Dazu gehören Versender, Empfänger, beteiligte Dienstleister und Zollbehörden ebenso wie die Rechnungsdaten.
Durch die Blockchain kann das Vertrauen in die gesendeten Daten deutlich gestärkt werden. Der Zoll verfolgt in Echtzeit, wo sich die Ware befindet und ob sie an der einen oder anderen Stelle von den Beteiligten manipuliert worden sein könnte. Da somit eine intensivere Prüfung entfällt, geht die Zollabwicklung schneller vonstatten. Es kommt kaum noch zu Verzögerungen und Versender wie Empfänger müssen nicht mit Ausfällen rechnen.
Transparente Lieferkette für Händler und Kunden
Transparenz ist einer der wesentlichsten Vorteile der Verwendung von Blockchain in der Lieferkette. Auch wenn alle Daten optimal verschlüsselt sind, können sie von allen Beteiligten eingesehen und geprüft werden. Somit ist stets offensichtlich, wo die Sendungen herkommen und auf welcher Grundlage die enthaltenen Waren hergestellt worden sind.
Traditionell war es oft nur möglich, von einer Stufe zur anderen zu blicken, also lediglich die unmittelbar an der Übergabe beteiligten Prozesse oder Personen zu prüfen. Die Blockchain ermöglicht dagegen umfassende Transparenz von der Herkunft der Rohstoffe bis hin zur finalen Auslieferung an den Kunden. Dieser hat im Endeffekt sogar die Option, ohne jeden Zweifel zu erfahren, von welchem Biobauernhof seine Eier stammen und welche Wege die Sendung genommen hat.
Nachhaltige Lieferkette durch Blockchain gewährleisten
Nachhaltigkeit im internationalen Handel spielt eine immer wichtigere Rolle. Zum einen wollen die Verbraucher genau über die Herkunft der georderten Waren informiert werden. Auf der anderen Seite müssen die Importeure gewisse Gesetze und Compliance-Regeln einhalten.
Ab 2026 ist es zum Beispiel Pflicht, bei der Einfuhr von Eisen, Stahl, Aluminium, Elektrizität, Düngemitteln und weiteren Warengruppen die direkten und indirekten Emissionen im Rahmen des CO2-Grenzausgleichsmechanismus anzugeben. Abgesehen davon ist ein Nachweis von entwaldungsfreier Herstellung bei Rindfleisch, Soja, Holz sowie ähnlichen Waren notwendig. Hier garantierte Merkmale einer Sendung zuzuordnen, ist nicht immer einfach. Blockchain und Nachhaltigkeit passen hier jedoch gut zusammen und können das Vertrauen in die zur Sendung gehörenden Daten stärken.
Auch in diesem Fall werden alle Beteiligten Daten in die Blockchain einspeisen und diese als nicht mehr veränderlich mit ihren Servern verschlüsseln. Jeder Teilnehmende kann bis zum Endkunden einsehen, woher die Ware kommt und unter welchen Bedingungen sie produziert wurde.
Auf ähnliche Weise lassen sich die Sorgfaltserklärungen und Herkunftsnachweise digital anheften, so dass der zuständige Zoll mit einem Scan erfährt, ob die eingeführten Waren allen notwendigen Nachhaltigkeitsstandards entsprechen. Das beschleunigt den Transport und stärkt das Vertrauen in die Informationen zum einzelnen Produkt. Die Hersteller und Lieferanten werden daraufhin stärker darauf achten müssen, dass es zu keinerlei Manipulationen in der Lieferkette kommt.
Vorteile der Blockchain für internationale Lieferketten auf einen Blick
Die Blockchain-Technologie bietet in Lieferketten und allen daran teilnehmenden Akteuren deutlich mehr Sicherheit. Nachweise über die Herkunft, den Aufenthaltsort, die Verarbeitung und die Bezahlung können mit Hilfe der Verschlüsselung mit einem höheren Maß an Sicherheit erbracht werden. So hilft Blockchain in Lieferketten, mehr Nachhaltigkeit zu garantieren und sogar Prozesse wie die Zollabwicklung zu beschleunigen.
Zu den wichtigsten Vorteilen, die Blockchain für internationale Lieferketten leistet, gehören:
- Besseres Auffinden von Warensendungen
- Nachverfolgen jedes einzelnen Schritts in der Lieferkette möglich
- Höheres Vertrauen in die mit der Ware verbundenen Daten
- Transparente Einsicht durch alle Beteiligten
- Schnellere, automatisierte Zollabwicklung
- Sicherstellung von Standards in Bezug auf Nachhaltigkeit durch Blockchain
- Einfacheres Onboarding neuer Lieferanten
- Hohe Eignung für das Ressourcenmanagement und die Optimierung von Lieferketten
Herausforderungen und Lösungen bei der Implementierung von Blockchain in die Lieferkette
Blockchain ist eine vergleichsweise komplexe Technologie, die durch bestimmte Interfaces zwar von den einzelnen Beteiligten einfach zu verwenden ist, deswegen aber noch lange nicht von jedem Akteur verstanden wird. Im globalen Kontext kann es so schwierig sein, Lieferanten aus technisch weniger entwickelten Regionen adäquat in die Blockchain-Lieferkette einzubinden. Hier kann es nur helfen, das Verständnis des Systems und die Wichtigkeit seiner Nutzung für die Verbesserung der Transparenz bei allen Teilnehmern zu schärfen.
Der Aufbau von Wissen kann jedoch ebenso noch einige Jahre dauern wie die praktische Implementierung bei allen global handelnden Unternehmen. Während Transporteure bereits mit Blockchain in der Lieferkette arbeiten, hat sie sich selbst bei mittelständischen Einzelhändlern noch nicht komplett durchgesetzt. Das liegt vor allem daran, dass Blockchain althergebrachte Prozesse unterbricht und daher als disruptiv empfunden wird.
Als die fortschrittlichsten Akteure in der Lieferketten können im Moment vor allem die großen E-Commerce-Unternehmen, die Lieferanten und zum Teil die Zollbehörden gelten. Letztere haben unlängst künstliche Intelligenz und Digitalisierung eingeführt, um die Anmeldung und die Prüfung von Warensendungen zu vereinfachen.
Auf zwischenstaatlicher Ebene Blockchain zum Beispiel für den Nachweis der Herkunft von Waren verpflichtend zu machen, kann dabei helfen, die Technologie weiter zu verbreiten. Damit würde aber auch eine stärkere Beteiligung von Servern an der Verschlüsselung einhergehen. Einer der häufigsten Kritikpunkte an der Bitcoin-Blockchain ist beispielsweise, dass der Energieverbrauch durch die Erzeugung der vielen Arbeitsnachweise unverhältnismäßig hoch ist.
So ließe sich mit einer Blockchain auf der einen Seite zwar die Nachhaltigkeit der Lieferkette nachweisen, auf der anderen Seite würde die Nutzung der Technologie aber selbst für einen steigenden Energieverbrauch sorgen. Dem kann nur mit immer wieder neuen, energiesparenden Methoden entgegengewirkt werden. Anstatt auf Proof of Work auf Proof of Stake als Konsensmechanismus zu setzen, kann dieses Problem beispielsweise beheben.
Fallbeispiele zur Nutzung von Blockchain in Lieferketten
Schauen wir uns zum besseren Verständnis der Verwendung von Blockchain in der Lieferkette zwei konkrete Beispiele mit Praxisbezug an.
Fallbeispiel 1: Das Block4Log-Projekt
Das Block4Log-Projekt ist eine Art Pilottest, bei dem mittlerweile etwa 19 namhafte Unternehmen wie die Deutsche Bahn, Edeka, LIDL, Lufthansa, Henkel, SAP und Vitalkraft teilnehmen. Ziel ist es hier, den Palettentausch im Handel per Blockchain zu tracken und somit einen besseren Überblick über die Wege zu bekommen, welche die Träger mit ihren Ladungen nehmen.
Auf diese Weise soll der Austausch der Paletten zwischen den einzelnen Unternehmen effizienter gestaltet und digital gesteuert werden. Die auf den Trägern transportierten Waren können in kürzester Zeit erfasst und gefunden werden. Dadurch ist eine schnelle Rückverfolgung möglich und es lassen sich konkrete Chargen ausmachen.
Kommt es nun zu einem Warenrückruf aufgrund von Verunreinigungen oder anderen Problemen, müssen nicht mehr größere Mengen eines Produkts aus dem Verkehr gezogen und vernichtet werden. Stattdessen lassen sich genau die Paletten mit den schadhaften Waren lokalisieren und entfernen. Auf diese Weise werden die Verbraucher geschützt, während die Unternehmen ihr Image wahren und ihre Kosten senken können.
Fallbeispiel 2: Kühlkette in der Lieferkette mit Blockchain sichern
Bei Lebensmitteln und bestimmten medizinischen Produkten ist das Aufrechterhalten der Kühlkette während der Lieferung enorm wichtig. Selbst kleinste Temperaturschwankungen sorgen dafür, dass die Produkte ungenießbar werden oder verderben. Probleme können an verschiedenen Stellen der Lieferkette auftreten. So ist es möglich, dass es zu Stromausfällen kommt, Kühlaggregate nicht funktionieren oder Mitarbeiter die Türen zu lange geöffnet lassen.
Hier ist es sinnvoll, eine Blockchain in Verbindung mit Wärmesensoren zu installieren. Diese Sensoren überprüfen ständig die Temperatur der Pakete und können somit schnell Schwankungen erkennen. Diese werden nicht nur aufgezeichnet, sondern können in Echtzeit an die Mitarbeiter weitergeleitet werden. Somit ist eine schnelle Reaktion auf ein Problem in der Kühlkette möglich.
Gerade bei langen Wegen mit hohen Außentemperaturen beispielsweise auf Containerschiffen ist eine solche Lösung nicht nur innovativ, sondern geradezu revolutionär. Während der Corona-Pandemie wurden beispielsweise intelligente Kühlcontainer für den Transport von Medikamenten mit einer solchen Technologie ausgestattet. Dadurch konnte sichergestellt werden, dass auf der langen Route von Belgien nach Indien alle Pharmaprodukte jeder Zeit optimal gekühlt waren.
Die Zukunft der Blockchain in internationalen Lieferketten
Aktuell nutzen auf globaler Ebene nur relativ wenige Akteure Blockchain zur Nachverfolgung in den Lieferketten und für den Herkunftsnachweis beziehungsweise den Datentransport zu einer bestimmten Sendung. International agierende Lieferanten gehen jedoch immer mehr auf die Technologie ein und nutzen sie beispielsweise, um die Zollabwicklung zu beschleunigen.
Es kann davon ausgegangen werden, dass mit der steigenden Komplexität an Regelungen und Nachweisanforderungen bei der Einfuhr in verschiedene Zollregionen auch der Anspruch an die Datenverarbeitung wächst. Eine Kombination aus Blockchain und künstlicher Intelligenz in den Lieferketten wird mutmaßlich dabei helfen, die Prozesse des internationalen Handels zu verbessern.
Eines der größten Bedenken ist sicherlich die Weiterentwicklung von kalkulatorischen Kapazitäten bis hin zum Quantencomputer. Dieser könnte mit seiner hohen Rechenleistung womöglich eine Entschlüsselung der Blockchain erreichen. Mit einer solchen zunehmenden Kapazität müssten sich also auch die Blockchains anpassen und noch komplexer werden.
Trotzdem bilden die verketteten und dezentral gespeicherten Datensätze bereits jetzt ein enormes Potenzial für verschiedene Herausforderungen im internationalen Handel. Blockchain in Lieferketten hilft dabei, Nachhaltigkeitsstandards besser umzusetzen, Waren schneller auszuliefern und Sendungen aufzufinden. Sie wird damit auch die Grundlage für diverse Anschlusstechnologien sein.