Blockchain

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Transaktionen sicher digital organisieren

Für die Blockchain-Technologie gibt es keine Blaupausen, sondern man muss „selbst ran“, Lösungen entwickeln und testen. Seit 2018 gibt es bei der DB deshalb eine Blockchain-Abteilung, die den Einsatz der Technologie für die Bahn auf Herz und Nieren prüft. Die rund 30 Mitarbeiter, etwa Entwickler, Software-Architekten und Projektmanager vereinen technologisches Know-how mit Bahnexpertise. Denn gerade bei einem derart komplexen Gebilde wie dem Bahnbetrieb gilt: Neue Technologien kann nur sinnvoll einsetzen, wer das Kerngeschäft beherrscht.

Am Anfang ging es zunächst darum, sich mit der Technologie vertraut zu machen und Blockchain praktisch anzuwenden. Eines der ersten Pilotprojekte war daher die Verrechnung interner Leistungen im DB-Konzern über Smart Contracts. Hier würde auch eine herkömmliche Datenbank ausreichen, aber der Anwendungsfall bot die Chance Blockchain auszuprobieren und dadurch mehr Know-how zu erlangen. Zudem bewährt sich die Technologie spätestens dann, wenn mehr Parteien hinzukommen zwischen denen vermittelt werden muss, weil sie Transparenz herstellt und so Vertrauen schafft.

Derzeit arbeitet die DB an rund 20 Anwendungsfällen für die Blockchain-Technologie – von Logistiklieferketten über einfacheres und verkehrsträgerübergreifendes Ticketing bis hin zum Bahnbetrieb, vom Forschungsprojekt über den Prototyp bis hin zum praktischen Einsatz.  

Einnahmeaufteilung im Nahverkehr

Immer mehr Menschen nutzen öffentliche Verkehrsmittel in Deutschland. Allein die DB befördert in ihren Fern-, Regionalzügen und Bussen rund 7,3 Millionen Reisende pro Tag. Gleichzeitig gibt es immer mehr Anbieter, etwa regionale Eisenbahnverkehrsunternehmen oder Busbetreiber. Der ÖPNV in Deutschland – Busse, S-Bahnen, U-Bahnen, Straßenbahnen – wird schon heute von mehr als 400 Unternehmen betrieben.

Reisende wollen so einfach wie möglich von A nach B kommen und Verkehrsträger flexibel kombinieren – ohne auf Tarife, Verbundgrenzen oder Anbieter achten zu müssen. Daher sind die Anbieter in Deutschland in regionalen Verkehrsverbünden zusammengeschlossen.

Schon heute ist es für Verkehrsverbünde, die die Ticketerlöse regelmäßig auf die Verkehrsunternehmen im Tarifverbund aufteilen, sehr komplex, eindeutig zu ermitteln, welche Einnahmen auf welchen Anbieter entfallen. Nahtlose Reiseketten, die immer mehr Anbieter integrieren – etwa von Bike-, Car- oder Ridesharing – erschweren die eindeutige Zuordnung von Umsätzen zusätzlich.

Die DB hat hier mithilfe der Blockchain-Technologie eine Lösung entwickelt, die eindeutig transparent macht, wer wann wo welches Verkehrsmittel genutzt hat und somit auch welchem Anbieter welche Einnahmen zustehen. Und das in Echtzeit. Der Prototyp wurde bereits erfolgreich getestet. Derzeit laufen erste Gespräche mit Partnern aus der Branche, um die blockchainbasierte Plattform erstmals im Einsatz für einen Verkehrsverbund zu testen.

Blick in die Blockchain-Werkstatt: der Bahnbetrieb der Zukunft

Vereinfacht ausgedrückt, ist Blockchain überall dort sinnvoll, wo eine abgesicherte Transaktion stattfindet. Die meisten aktuellen Anwendungen stammen aus dem kaufmännischen Bereich und beschränken sich auf die virtuelle Welt. Die DB erforscht derzeit, ob über die Blockchain auch tonnenschwere Züge bewegt werden könnten.

Auf theoretischer Ebene handelt es sich auch um eine abgesicherte Transaktion, wenn ein Zug einen Streckenabschnitt befährt, einen Bahnhof oder eine Weiche passiert. Idee ist nun, dass Züge über die Blockchain miteinander und mit den anderen Elementen, etwa Signalen, Weichen, Trassen, kommunizieren. Die Blockchain stellt in Echtzeit die nötige Transparenz her, etwa welcher Abschnitt zu welcher Zeit durch welchen Zug belegt ist. Dadurch weiß der Zug selbst, ob eine Trasse gerade frei ist oder nicht. Das heißt am Ende: der Zug könnte seine Trasse selbst buchen, befahren und dann wieder freigeben für den nächsten Zug.

Für die Umsetzung müssen aber einige Voraussetzungen erfüllt sein. Züge, Weichen und Schienen müssen digital in der Blockchain abgebildet werden. So könnten sie quasi miteinander agieren und Leistungen untereinander aushandeln sowie Prozesse sicher dokumentieren. Das geht nur im Verbund mit anderen Technologien wie Sensorik oder Künstlicher Intelligenz.

Erste Tests im Eisenbahnbetriebsfeld in Darmstadt, in dem der Bahnbetrieb simuliert wird, haben gezeigt, dass die Verkehrssteuerung mit Blockchain theoretisch möglich ist. Der nächste Schritt soll ein erster Praxistest mit echten Zügen sein. Darauf liegt derzeit die volle Konzentration der Blockchain-Crew der DB.

Blockchain bei DB Schenker

Gerade für die Logistik bietet Blockchain-Technologie große Potentiale. Auch DB Schenker hat bereits mehrere Blockchain-Anwendungen im Logistikbereich getestet. Beispielsweise zeigten sich bei nationalen und internationalen Transporten, die mit Blockchain-Technologie überwacht wurden, geeignete Aufgabengebiete von Blockchain bei der Effizienzsteigerung von Transportmanagementprozessen und bei der Reduzierung von Produktfälschungen. Konkret lassen sich durch das Transparenzprinzip nicht nur Datenfehler und Mehrfacheingaben entlang der Logistikkette vermeiden. Es gibt auch kaum noch Möglichkeiten, Produktfälschungen unerkannt in den Transportprozess einzubringen. Blockchain hat zudem das Potenzial, die Zusammenarbeit mit Kunden und Partnern zu verbessern.