Blockchain wird in vielen Wirtschaftszweigen verwendet. Jetzt setzt sie an, bisher ungelöste Probleme der Gesellschaft zu lösen.

von Dr. Jakob Vicari
@vicari
 

Die Gesprächs-Chain: Das soziale Netzwerk Twitter ist eine nicht abreißende Kette der globalen Unterhaltung. Nirgendwo wird so intensiv über die Blockchain debattiert wie auf Twitter. Jede Minute werden neue Tweets zu dieser Technologie und ihrer nachhaltigen Nutzung verfasst: von Aktivisten, Wissenschaftlern und Bitcoin-Tradern. Einige Stimmen haben wir aufgenommen.

Der Bote öffnet problemlos den Kofferraum eines geparkten ­Autos. Er stellt ein Paket hinein und schließt den Deckel, der sich daraufhin von selbst verriegelt. Der Besitzer des Wagens hat dem Paketboten zuvor eine zeitlich befristete Zutrittsberechtigung ­gewährt – ohne Schlüssel, aber mit maximaler Sicherheit. In Echtzeit erhält er nun auf seinem Smartphone die Information, dass die Sendung ihn erreicht hat.

Ein Auto entriegeln für eine bestimmte Person, an einem bestimm­ten Tag, zu einer bestimmten Stunde: Als erster Auto­mobilhersteller hat Porsche die Blockchain in einem Fahrzeug ­implementiert und erfolgreich erprobt. Porsche kooperiert mit dem auf intelligente Industrieanwendungen spezialisierten ­Berliner Start-up XAIN. Fachbereichsübergreifende Teams rüsteten in nur wenigen Monaten einen Porsche Panamera mit einem energie­effizienten Mining-Verfahren von XAIN auf. 
 


Getestete Anwendungsfälle reichen von der Ver- und Entriegelung per App bis hin zu neuen Geschäftsmodellen durch verschlüsseltes Datenlogging. So wird das sensible Thema „Zugang zum Fahrzeug“ dank Blockchain sicherer und schneller: Zugangsberechtigungen können ohne Risiko an andere Smartphone-Nutzer übertragen werden. Da bei Blockchain der Umweg über einen Server entfällt, geht die Berechtigungsprüfung sechsmal schneller als üblich.

Auch kann die Blockchain Fahrzeugdaten geschützt und zuver­lässig aufzeichnen, etwa für vorausschauende Wartungen oder ­autonomes Fahren. Da Fahrzeuge immer vernetzter werden und untereinander Daten austauschen, gilt es, diese unverzichtbare Kommunikation fälschungssicher und nicht manipulierbar zu ­gestalten. Durch die dezentrale Ablage der Daten sind Hacker­angriffe so gut wie unmöglich.

Ursprünglich entwickelt, um digitale Währungen wie Bitcoin zu schaffen, und gedacht für Geschäftsmodelle und Prozesse, für die es bisher keine anderen digitalen Lösungen gibt, könnte die Blockchain ganze Branchen von Grund auf verändern – und noch viel mehr: Diese Technologie macht auch dem Thema ­Nachhaltigkeit Tempo.

Für die einen sind Blockchains kontinuierlich erweiterbare Ketten von Datensätzen, die in einem Netzwerk von Computern gemeinsam genutzt, also nicht zentral gespeichert, sondern dezentral ­verteilt werden. Für den australischen Tech-Experten Jamie Skella sind sie schlicht Kassenbücher: Sobald zwischen Absender und Empfänger eine Datentransaktion stattfindet, taucht eine neue Position im Kassenbuch auf.

Fälschungssicherheit, Nachvollziehbarkeit, Transparenz – der ausgeklügelte Code der Blockchain schafft digital die wichtigste ­zwischenmenschliche Währung: Vertrauen. Sobald der Kette ein Datensatz hinzugefügt wird, sind Änderungen beinah unmöglich. Jeder, der an der Blockchain teilnimmt, hält ein komplettes ­Ver­zeichnis aller jemals getätigten sowie aller kommenden Transaktionen in der Hand. Bereits abgespeicherte Blocks, Datenpakete oder Transaktionen sind versiegelt. Skella erklärt das so: „John gibt Sue Geld. Tausende Menschen sehen zu. Sie bestätigen, dass John Sue das Geld gegeben hat. Sobald die Mehrheit der Mit­glieder bestätigt hat, wird die Transaktion in einem Datenblock ­ab­gelegt und ist dann nicht mehr veränderbar; sie liegt so lange in der Blockchain, wie das Internet existiert.“ Würde jemand später etwas anderes behaupten, wüsste die Kette, dass er lügt.
 


Durchlässigkeit ist der Schlüssel der Kette, sie selbst macht ein ­Geheimnis um sich: Die Identität ihres Erfinders ist bis heute ungeklärt.

Unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto erschien im Oktober 2008 sein Manifest, getarnt als wissenschaftlicher Aufsatz, der sich des Problems aller Währungen annimmt: Wie kann verhindert werden, dass sich digitales Geld einfach kopieren lässt, um es zweifach auszugeben? Die von ihm entwickelte Lösung: die Blockchain. Nicht mehr Institutionen wie der Staat oder die Banken sollten das Geld kontrollieren, sondern gleichberechtigte Bürger an ihren Computern. Am 3. Januar 2009 um 18.15 Uhr Weltzeit startete Nakamoto seine eigene Währung, die heute jeder kennt: Bitcoin.

Der beispiellose Aufstieg der Kryptowährung und ihr krasser Absturz täuschen nicht darüber hinweg, dass sich Blockchain als Platt­form für alle Bereiche von Wirtschaft und Gesellschaft anbietet – unab­hän­gig von Branchen und Kulturen. Blockchain ist wie ein verschlüsseltes Logbuch der Dinge. Anhänger glauben, dass sie so zum ­Betriebssystem einer transparenteren Gesellschaft werden kann. ­Neben künstlicher Intelligenz und dem Internet der Dinge gilt Blockchain als dritte Technologie, die Grenzen zwischen virtueller und ­realer Welt verwischt.
 


Nun setzt sie an, komplexe gesellschaftliche Fragen zu beantworten. Mit ihrer Hilfe können Unternehmen überprüfen, ob ihre Anfor­derungen in puncto Nachhaltigkeit in der gesamten Lieferkette gewährleistet sind. Zugleich verspricht die Blockchain Lösungen für einige der gravierendsten Probleme unserer Zeit: Korruption, ­finanzielle Ungleichheit und die Regulierung des Zugangs zu Informationen. Blockchain intensiviert den Kampf gegen den Hunger, kontrolliert finanzielle Risiken, trägt dazu bei, Menschenrechte zu sichern und faire Arbeitsbedingungen zu schaffen – sie verspricht eine Zukunft, in der jedem physischen Produkt die eigene Geschichte digital eingeschrieben ist. So kann eindeutig festgestellt werden, wo ein Produkt herkommt und wer es wie, wo und wann verarbeitet hat.

Lieferketten sind äußerst komplex und wegen der häufig ver­ästelten und kaum zu kontrollierenden Lieferantenstruktur nur halbdurchsichtig. Blockchain schaltet das Licht ein. Alles beginnt ­damit, dass der Produzent die von ihm hergestellten Güter in einer App regis­triert. Ist dies gewährleistet, können in der Folge alle Schritte eines bestimmten Produkts anhand seiner digital fixierten Geschichte nachvollzogen werden. Und es braucht nicht mehr als ein Smartphone dazu. Das führt zur Demokratisierung des Verfahrens: Es ist überall auf der Welt anwendbar, selbst in wirtschaftlich we­niger entwickelten Regionen.

Blockchain verbindet Teebauern aus Malawi mit Käufern im eng­lischen Einzelhandel. Sie verfolgt die Herstellung eines Design-Strickpullovers vom Alpakabauern in den Anden bis zum dänischen Pop-up-Store und gibt im Supermarkt Antwort auf die Fragen, ob ein Lebensmittel unter fairen Arbeitsbedingungen ­hergestellt worden ist und wie stark Produktion und Transport die Umwelt belasten.

Und alles geht rasend schnell. Ein Team in den USA machte sich ­daran, ein Paket geschnittener Mangos bis zu ihrem Ursprung zurückzuverfolgen. Dafür brauchte es genau 6 Tage, 18 Stunden und 26 Minuten. Die Blockchain checkte die Reise der Früchte von einer Farm in Mexiko in US-Supermärkte in 2,2 Sekunden.
 


Signifikante Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit könnte auch eine durch Blockchain veränderte, effizientere Produktion haben. „Fast jeder ökonomische Effizienzgewinn verspricht auch Ver­besserungen der Nachhaltigkeit“, sagt Gilbert Fridgen, Wirtschafts­informatiker an der Universität Bayreuth und Gründer des ­Fraunhofer Blockchain-Labors.

Voraussetzung sind eine umfassende Dokumentation des Pro­zesses und die Abrufbarkeit der Informationen in Echtzeit. Diese direkte Nachvollziehbarkeit ermöglicht Kontrolle und sofortige ­Reaktionen, beispielsweise die Förderung oder den Abbruch einer Lieferantenbeziehung, wenn ein vertraglich festgelegtes Kriterium nicht erfüllt wird.

Software regiert die schöne neue Welt, der Mensch rückt in den Hintergrund. Nimmt man ihn ganz aus dem Spiel, steht am Ende der Wald, der sich selbst nachhaltig bewirtschaftet. Er fällt Bäume zur genau richtigen Zeit und organisiert ihren Weiterverkauf.

Science-Fiction? Terra 0 heißt ein vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördertes interdisziplinäres Forstprojekt. Forscher wollen herausfinden, inwieweit sich die Blockchain in den Wald pflanzen lässt. Sie entwickeln eine spektakuläre Codekette, die Daten in einem Waldstück sammelt, auswertet und sich selbst organisiert. Satellitenbilder zeigen, welche Bäume im Bestand krank sind und gefällt werden müssen. Autonome Drohnen verteilen neues Saatgut. Terra0 startete in Berlin als Kunstprojekt von drei Studenten. Inzwischen koordiniert das Forschungszen­trum Informatik (FZI) in Berlin das Programm.
 


„Die nachhaltige Blockchain wird nur dann erfolgreich sein, wenn Unternehmen kooperieren“, sagt Fridgen. Stichwort Platooning: Dabei fahren mehrere Fahrzeuge mit sehr geringem Abstand ­Kolonne, die Autos kommunizieren autonom miteinander – ohne einen zentralen Koordinator.

Damit nichts passiert, jagen Sensordaten in Echtzeit hin und her. Die Fahrzeuge können so dichter auffahren und sparen im Windschatten Kraftstoff – ein attraktives Modell, ökonomisch wie ökologisch.

Organisiert und abgerechnet wird das Platooning durch die ­Blockchain. „Jeder Wagen hat Vorteile, außer dem voraus­fahrenden“, sagt Fridgen. „Das könnten die Fahrzeuge durch eine ­Blockchain-Transaktion ausgleichen.“ Alle Fahrzeuge haben eine eigene Geldbörse, in die der gekoppelte Wagen einzahlt. Beim Wechsel in eine andere Formation kann der vorausfahrende Wagen sein verdientes Guthaben wieder einsetzen.

IOTA, ein Akronym aus „Internet of Things“ und „Tangle“, geht einen Schritt weiter. Maschinen verbünden sich im Sinne von Nachhaltigkeit. Das Projekt setzt auf eine Blockchain der nächsten Generation. Tangle verknüpft mehrere Chains untereinander, statt einfach nur Blöcke aneinanderzureihen.

Im Internet der Dinge wickeln Geräte untereinander Transaktionen ab. Beispiel autonome E-Mobile: An der Strom-Tanke kom­munizieren und handeln Ladesäule und Auto selbstständig. „Die Blockchain stellt das Vertrauen zwischen den Maschinen her“, sagt Fridgen – die Grundlage der Machine Economy.

Richtig angewandt, birgt die Blockchain ein immenses Poten­zial.Sie kann zu mehr Nachhaltigkeit beitragen – selbst genügt sie diesem Anspruch jedoch noch nicht.
 


Die Erzeugung immer neuer Blöcke verschlingt Rechenleistung – und damit Energie. Allein das Bitcoin-Netzwerk, die zurzeit rechen­intensivste Blockchain, verschlingt 60 Terawattstunden Strom pro Jahr – das entspricht dem Energieverbrauch von Tschechien. 

Verantwortlich für den immensen Energieverbrauch: die sogenannten Miner. Diese Computer führen im Wettstreit Berechnungen für ein Hashwert-Rätsel aus – wer als Erster einen zutreffenden Wert ermittelt, darf einen neuen Datenblock mit Trans­aktionen in die Blockchain eintragen. Dafür gibt es dann eine Belohnung vom Netzwerk für den jeweiligen Miner, gezahlt in Bitcoin.

Allerdings: Viele öffentliche Blockchains basieren auf energie­sparenderen Proof-of-Konzepten. Beim Proof-of-Stake-Konsensmechanismus wird zur Validierung von Transaktionen mit dem ­Kapital der Nutzer gebürgt, anstatt Rechenleistung zu verbrennen. Geother­mal­energie in Island oder Hydroenergie in Österreich sind gern genutzte Energiequellen für das Bitcoin-Mining.

Die Blockchain-Technologie mag noch in den Kinderschuhen ­stecken. Doch ihr Beitrag für eine nachhaltige Zukunft ist ab­sehbar: ob in Energienetzen, beim autonomen Fahren, in trans­parenten Liefer­ketten und vielleicht sogar im Einsatz gegen ­Armut und ­Klimawandel. Das ist die Kraft und Stärke der Blockchain-Techno­logie: Ein Werkzeug, das von progressiven ­Denkern für progressive Denker ent­wickelt wurde. Sie mögen aus verschiedenen Sektoren kommen. Aber ihre Lösungen stellen Branchen auf den Kopf – auch in Sachen Nachhaltigkeit.

Schon warnt Wirtschaftsinformatiker Fridgen davor, Blockchains ­allein an ihrem unmittelbaren Energieverbrauch zu messen: „Wenn Sie auf dazwischengeschaltete Institutionen verzichten, ­fallen auch deren Computertechnik, Bürogebäude und Arbeits­wege der Mit­arbeiter weg.“
 

 


Dr. Jakob Vicari ist Wissenschaftsjournalist und Creative Technologist. Sein Fokus: der Journalismus der Dinge. Für verschiedene Magazine und Tageszeitungen bringt er Themen aus Wirtschaft, Biologie und Technik zusammen.