Hamburger Innovationsprojekte Hansebloc und Robob

Fälschungssichere Logistik dank Blockchain

Das Bundesforschungsministerium fördert das Hamburger Blockchain-Innovationsprojekt namens „Hansebloc“ (zum Austausch von Transportbegleitpapieren, Frachtbriefen und Zolldokumenten) mit 1,9 Mio. Euro. Außerdem startete die Dakosy Datenkommunikationssystem AG als Betreiberin des Port-Community-Systems für den Hafen Hamburg zusammen mit der Technischen Universität Hamburg und anderen Partnern im Rahmen des Förderprogramms für „Innovative Hafentechnologien“ (Ihatec) offiziell die Arbeit an dem Forschungsprojekt „Release Order based on Blockchain“ (Robob).

  • Der Hamburger Container-Hafen Altenwerder

    Der Hamburger Container-Hafen Altenwerder

  • Der Hamburger Container-Hafen Altenwerder

    Der Hamburger Container-Hafen Altenwerder

  • Das Team hinter dem Hamburger Verbundprojekt „Hansebloc – Hanseatische Blockchain-Innovationen für Logistik und Supply Chain Management“

    Das Team hinter dem Hamburger Verbundprojekt „Hansebloc – Hanseatische Blockchain-Innovationen für Logistik und Supply Chain Management“.

Bisher werden Transportbegleitpapiere, Frachtbriefe und Zolldokumente von Transport- und Logistikunternehmen noch in Papierform, über E-Mail- und Clouddienste sowie auf Frachtbörsen ausgetauscht. Das ist nicht fälschungssicher – und aufgrund der unterschiedlichen Software auch fehleranfällig. Das soll das Projekt Hansebloc durch die Blockchain-Technologie nun nachhaltig ändern.

Zuverlässige Übermittlung von Informationen

Bei Transport und Logistik ist die zuverlässige Übermittlung von Informationen entscheidend für eine reibungslose Abwicklung des Warenverkehrs. Dazu existieren zwar viel Softwareprodukte und Schnittstellen, aber kaum einheitliche Standards, sodass die Interoperabilität nicht optimal ist. Das führt zu Fehlern und ermöglicht Manipulationen.

Per Blockchain können Informationen fälschungssicher und einheitlich ausgetauscht werden. Anders als bei einer zentralen IT-Plattform werden dafür identische digitale Urkunden dezentral an verschiedenen Punkten in einem Netzwerk ablegt. Dadurch entsteht eine verteilte Datenbank, an der Änderungen nur mit dem Konsens des gesamten Netzwerks möglich sind.

Im Rahmen des Projekts Hansebloc soll auf diese Weise der sichere elektronische Austausch von Frachtbriefen gewährleistet werden. Dabei handelt es sich allerdings nicht um eine Stand-alone-Lösung, sondern um eine Verknüpfung bestehender Speditions- und Transportmanagementsysteme mit der Blockchain. Der Vorteil: Datenverluste bedingt durch Medienbrüche werden beseitigt, automatisierte organisationsübergreifende Prozesse werden ermöglicht und die Manipulationsfreiheit und Vertrauenswürdigkeit der Informationen wird sichergestellt.

Hansebloc und Smart Contracts

Für die Akzeptanz der Blockchain-Technologie ist die direkte Einbindung der fachlichen Experten (z. B. bei der Definition der sogenannten „Smart Contracts“) äußerst wichtig. Smart Contracts sind Programme, die in einer transparenten, gegen Manipulation abgesicherten Umgebung – also insbesondere auf einer Blockchain – ablaufen. Wichtiges Projektziel von Hansebloc im Hinblick auf die Anwendbarkeit und Akzeptanz von Smart Contracts ist die Ermöglichung der Vertragsdefinition durch Nicht-Programmierer (also durch Logistiker).

Wie der Begriff „Smart Contract“ schon andeutet, werden diese Programme vor allem dazu verwendet, um Teile von Vertragsabläufen zu automatisieren. Sie warten auf Events aus der physikalischen Welt (z. B. über Sensoren), prüfen diese mit Hilfe kryptographischer Verfahren und lösen daraufhin automatisch Geld- oder Informationsflüsse aus. Auch das Einwirken auf informationstechnische Systeme wie z. B. das Abschalten der Zündung eines Automobils ist möglich, falls dieses technisch entsprechend vorgesehen ist.

Im Kontext der Transport-Logistik könnte z. B. die Einhaltung der Kühlkette mittels Temperatur-Sensoren eine Voraussetzung dafür sein, dass Geld fließen kann. Diese Zusammenhänge werden heute von einem Programmierer direkt in sogenannten Smart Contracts codiert (z. B. bei der Ethereum-Blockchain zumeist mit der Programmiersprache Solidity).

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt das Hamburger Verbundprojekt „Hansebloc – Hanseatische Blockchain-Innovationen für Logistik und Supply Chain Management“ im Rahmen der Förderung von „Strategischen KMU-Innovationsverbünden in Netzwerken und Clustern (KMU-NetC)“. Dieses bis September 2020 laufende Projekt hat ein Gesamtvolumen von rund 3,1 Mio. Euro, von denen das BMBF etwa 1,9 Millionen Euro an Förderung zur Verfügung stellt.

Hansebloc ermöglicht bei der späteren Festlegung der technischen Standards die Berücksichtigung von Mittelständlern als wichtige Stakeholder. Entsprechend wird das Projekt überwiegend von KMU aus dem Netzwerk der Logistik-Initiative Hamburg be- und erarbeitet. Beteiligt sind neben vier Logistikdienstleistern (Emons Multitransport GmbH, Kroop & Co. Transport + Logistik GmbH, Sovereign Speed GmbH und Shot Logistics GmbH) vier IT-Dienstleister und Blockchain-Experten (Chainstep GmbH, Consider it GmbH, HEC GmbH & Itemis AG) sowie zwei Hochschulpartner (HAW Hamburg & Kühne Logistics University GmbH). Die Projektkoordination übernimmt die Logistik-Initiative Hamburg.

Hansebloc wird gefördert

„Wir freuen uns sehr, mit Hansebloc einen wesentlichen Beitrag zu einer verstärkten Automatisierung der Supply Chain zu leisten und KMU aus unserem Netzwerk den Zugang zu Innovationen wie der Blockchain-Technologie zu ermöglichen“, sagt Carmen Schmidt, Geschäftsführerin der Logistik-Initiative Hamburg. „Unser Ziel ist, dass die von uns im Rahmen der Förderung von KMU-NetC erarbeiteten Lösungen tatsächlich in Betrieb gehen und den beteiligten Unternehmen der Logistik-Initiative Hamburg technologische und wirtschaftliche Vorteile bringen.“

„KMU-NetC“ ist ein Flaggschiff des Zehn-Punkte-Programms des BMBF für mehr Innovation in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) „Vorfahrt für den Mittelstand“. Mit dieser in die Hightech-Strategie der Bundesregierung eingebetteten Maßnahme fördert das BMBF neue Ideen, Anwendungsmöglichkeiten sowie Geschäftsmodelle und setzt sich für eine weite Verbreitung und Nutzung von Forschungsergebnissen und Modelllösungen unter den KMU ein.

Blockchain-Projekt Robob gestartet

Im Rahmen einer Kickoff-Veranstaltung bei der federführenden Dakosy Datenkommunikationssystem AG, der Betreiberin des Port-Community-Systems für den Hafen Hamburg, wurde am 23. August mit der Technischen Universität Hamburg und zahlreichen assoziierten Partnern offiziell die Arbeit an dem Ihatec-Forschungsprojekt „Release Order based on Blockchain“ (Robob) aufgenommen.

Die Freistellreferenz, der beim Seefrachtimport zwischen den beteiligten Parteien ausgetauscht wird, berechtigt ein Transportunternehmen dazu, einen Container vom Terminal abzuholen. Der enorme Wert der in einem Container transportierten Waren stellt hohe Anforderungen an die Zugriffberechtigung und die Sicherheit des entsprechenden IT-Prozesses.

Vor diesem Hintergrund ist der Freistellungsprozess ideal geeignet, um ihn unter Nutzung der Blockchain-Technologie abzubilden: Die Blockchain verspricht eine gemeinsame Datenbasis für alle Teilnehmer. Sie ist prüfbar durch digitale Signaturen, unveränderbar durch Kryptographie und Konsens-Algorithmen.

Praxistauglichkeit testen

Im Rahmen des Projekts werden zwei alternative Vorgehensweisen in die bestehende Import-Plattform des Hamburger Hafens integriert und auf ihre Praxistauglichkeit – auch gegenüber der bestehenden Lösung – geprüft. Neben dem Nachweis der Machbarkeit soll das Projekt dazu beitragen, die Prozesse im Seehafen noch effizienter zu gestalten.

Robob ist ein Verbundprojekt im Rahmen des Förderprogramms für Innovative Hafentechnologien (Ihatec), das vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) gefördert wird. Projektträger ist die Tüv Rheinland Consulting GmbH. Zu den Verbundpartnern gehört neben Dakosy auch das Institut für Logistik und Unternehmensführung der Technischen Universität Hamburg. Als assoziierte Partner konnten Vertreter der involvierten Branchen (Spedition, Carrier und Terminalbetreiber) sowie einige Branchenverbände gewonnen werden, so dass eine praxistaugliche und belastbare Abdeckung gewährleistet ist. Robob hat eine Projektlaufzeit bis zum 31. Januar 2020.

Nicht nur in Hamburg wird der Einsatz der Blockchain in der Logistik getestet. In Australien kam sie jetzt ersten Mal ist bei einem realen Waren-Transport zum Einsatz – bei einem Container-Transport nach Deutschland. Die australische Commonwealth Bank nutzte bei der Lieferung einer 17 Tonnen schweren Mandel-Ladung vom südwestlichen Bundesstaat Victoria nach Hamburg die Blockchain-Plattform „Ethereum“, die Distributed-Ledger-Technologie (eine Art Transaktions-Datenbank), Smart Contracts (Computerprotokolle, die Verträge abbilden) sowie das Internet der Dinge. Am Transport waren unter anderem der Agrar-Konzern „Olam International“, die Eisenbahn-Gesellschaft „Pacific National“, der Hafen von Melbourne, die Stauerei „Patrick Terminals“ sowie die Reederei OOCL beteiligt. Dank Blockchain wurde ein Großteil der klassischen Frachtpapiere überflüssig.

Das Weltwirtschaftsforum schätzt, dass ein Wegfall der zeitaufwendigen Bearbeitung der papiernen Frachtdokumente das Volumen des Welthandels um eine Billion Dollar pro Jahr erhöhen könnte. Und weil an dem Container, in dem die Ladung untergebracht war, mehrere Sensoren befestigt waren, die unter anderem Position, Temperatur und Luftfeuchtigkeit maßen und die gewonnenen Daten in einer – Außenstehenden nicht zugänglichen – Blockchain speicherten, waren alle an dem Transport beteiligten Parteien stets über den Fortschritt der Lieferung informiert.

Reedereien und die Blockchain

Ein anderes Beispiel für den Blockchain-Einsatz in der Logistik ist Tradelens, eine von der dänischen Reederei A.P. Moller Maersk gemeinsam mit IBM entwickelte Lösung, die die Dokumentation von Fracht mittels Papier-Unterlagen überflüssig machen soll. Am „Early Adopter“-Programm der im März 2017 lancierten Plattform nehmen nach Firmenangaben heute 94 Organisationen teil; Tradelens, das auf offenen Standards basiert, soll Ende dieses Jahres in vollem Umfang für den Handel verfügbar werden. Mehr als 154 Millionen Ereignisse sind hier bereits erfasst; täglich kommen eine Million weitere Ereignisse hinzu.

Das System wird als eine Art elektronisches Kassenbuch fast ohne menschliches Zutun funktionieren, weil die meisten Transaktionen autonom ablaufen. Ziel ist es auch hier, den Zeitaufwand für das Erstellen und Bearbeiten der Frachtpapiere auf wenige Minuten zu reduzieren und den Transport der Dokumente ganz einzusparen.

Bereits im Jahr 2014 hatte Maersk den Weg eines mit Avocados gefüllten Kühl-Containers von einer Farm in Kenia bis in einen niederländischen Supermarkt verfolgt und genau dokumentiert. Man fand heraus, dass im Laufe der Reise fast 30 Personen bzw. Organisationen mit den Frachtpapieren zu tun hatten. Ohne die immer wieder nötige Bearbeitung der Dokumente und die damit verbundenen Wartezeiten hätte die Reise nur 24 anstatt 34 Tage gedauert – der Anstoß für das Blockchain-Projekt mit IBM.

Das Tradelens-Ökosystem umfasst laut Maersk aktuell mehr als 20 Hafen- und Terminalbetreiber auf der ganzen Welt, die dem globalen Netzwerk von APM-Terminals beigetreten sind, um Erstanwender des Angebotes zu sein. Das ergibt rund 234 Meereszugänge weltweit, die aktiv an Tradelens teilgenommen haben oder teilnehmen werden.

Auch der Schweizer Logistikriese Ceva hat zur Verbesserung der Versandlieferkette seine Teilnahme an der neuen Blockchain-Plattform Tradelens angekündigt, denn die Plattform sei die „Antwort auf das ungenutzte Potenzial von Blockchain-Anwendungen in der Logistikbranche“. CEO Xavier Urbain wird in einer Pressemitteilung damit zitiert, dass er ein „hohes Potenzial“ bei Tradelense sehe, da damit ein „Echtzeit-Zugang für alle Partner in der Lieferkette“ ermöglicht werde und „ein großer Schritt in Richtung eines Marktstandards für Blockchain-Lösungen“ getan werde. Außerdem deutete Urbain an, dass weitere Blockchain-Initiativen bereits in Vorbereitung seien.

Über die Logistik-Initiative Hamburg

Die Logistik-Initiative Hamburg Management GmbH ist eine von der Behörde für Wirtschaft, Verkehr und Innovation der Freien und Hansestadt Hamburg sowie dem Logistik-Initiative Hamburg e.V. getragene Gesellschaft. Ziel dieses Public-Private-Partnership ist es, die Rolle der Metropolregion Hamburg als führende Logistikmetropole Nordeuropas weiter auszubauen und logistiknahe Unternehmen und Institutionen zu vernetzen. Dazu bietet die Logistik-Initiative Hamburg ein breites Leistungsportfo-lio in den Bereichen Information & Öffentlichkeitsarbeit, Service & Support, Arbeitskreise & Projektarbeit sowie Networking & Events. Sie agiert unter den Leitthemen „Innovation und Wertschöpfung“ und „Netzwerk und Kooperation“ in den Handlungsfeldern „Logistikgerechte Gewerbeflächen und Verkehrsinfrastruktur“, „Personal und Qualifizierung" sowie „Nachhaltigkeit“.

Bildquelle: Hafen Hamburg/Peter Glaubitt, Logistik-Initiative Hamburg, Hafen Hamburg/Thomas Wägener

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