Illustration von aneinander geketteten Datenblöcken mit Informationen in binären Zahlenkombinationen

Wie Blockchain Lieferketten nachhaltiger machen soll

Die Blockchain-Technologie ermöglicht Transaktionen im Netz unabhängig von zentralen Vermittlern, wie etwa Finanzinstituten. Die revolutionäre Technologie soll aber nicht nur im Handel mehr Sicherheit und Transparenz schaffen: Sie könnte auch die Kontrolle der Nachhaltigkeit von Lieferketten und das Laden von Elektroautos vereinfachen. (Bild: Adobe Stock)

Die Blockchain-Technologie ermöglicht Transaktionen im Netz unabhängig von zentralen Vermittlern, wie etwa Finanzinstituten. Die revolutionäre Technologie soll aber nicht nur im Handel mehr Sicherheit und Transparenz schaffen: Sie könnte auch die Kontrolle der Nachhaltigkeit von Lieferketten und das Laden von Elektroautos vereinfachen. (Bild: Adobe Stock)

Das und mehr erfahren Sie hier über blockchain-basierten Datenaustausch:

  • Die Blockchain-Technologie ist eine Art der dezentralen, elektronischen Datenverarbeitung und -sicherung, die manipulationssichere Transaktionen und den sicheren Austausch von Informationen ermöglicht.
  • Durch Dezentralisierung der Datensicherung wird Vertrauen geschaffen.
  • Über die Blockchain können Produkte und Dienstleistungen entlang der gesamten Lieferkette abgebildet und nachverfolgt werden.
  • Mit der Technologie können Unternehmen somit einfacher die Einhaltung von Nachhaltigkeitskriterien kontrollieren.
  • Smart Contracts (selbstständig ausgeführte elektronische Verträge und Transaktionen) könnten künftig beim elektrischen Laden oder Bezahlen an Ladestationen zum Einsatz kommen.

Wie funktioniert die Blockchain-Technologie?

Die Blockchain-Technologie wurde erstmals 2008 in Zusammenhang mit der Einführung der Kryptowährung Bitcoin genannt. Dahinter stand eine Person oder eine Gruppe mit dem Pseudonym Satoshi NakamotoOpens an external link. Die Technologie wird als verteilte, öffentliche Datenbank beschrieben, über die elektronische Transaktionen ohne zentralen Vermittler – also eine Bank oder einen Notar – abgewickelt werden können. Daten werden dabei nicht zentral auf einem Server gespeichert, sondern dezentral in einem Peer-to-Peer-Netzwerk aus vielen Rechnern, auch Knotenpunkte oder "Nodes" genannt. Diese Dezentralisierung wird als Distributed Ledger Technologie (DLT, zu Deutsch sinngemäß “Technologie verteilter Kassenbücher”) beschrieben. Das Ziel ist, durch die dezentrale Datenverarbeitung Angriffe, wie beispielsweise Manipulationen, zu erschweren.  

Die Blockchain-Technologie ist nach ihrer Funktionsweise benannt. Daten – etwa zum Durchführen von elektronischen Transaktionen – werden in Form von Blöcken hintereinander gehängt. Jeder Block wird mit einer kryptografischen Signatur versehen, einer Art digitalem Fingerabdruck, der als “Hash” bezeichnet wird. Die Signatur eines jeden Blocks enthält neben dem eigenen Hash auch den des vorherigen Blocks. Dadurch werden die Blöcke zu einer Kette verbunden. So werden Manipulationen verhindert: Denn sobald eine Information nachträglich verändert wird, ändert sich auch deren Hash und alle Hashes der nachfolgenden Blöcke, so dass die gesamte Kette verändert wird. Diese Veränderung fällt sofort im gesamten Netzwerk auf und wird somit abgelehnt.  

Entscheidend für die Sicherheit der Technologie ist neben der Verschlüsselung die Dezentralisierung: Jeder Netzwerkteilnehmer hat auf seinem Rechner (Node) eine Kopie der Blockchain gespeichert. Jeder kontrolliert also jeden. Ein neuer Block kann nur angefügt werden, wenn eine Mehrheit der Netzwerkrechner die enthaltenen Informationen, beziehungsweise die Transaktionen, verifizieren. Der Abgleich und die Verknüpfung der Blöcke erfolgen dabei automatisch über einen Konsens in Form eines Algorithmus, der bildlich mit dem Kinderspiel "Ich packe meinen Koffer" verdeutlicht werden kann: Alle Spieler packen einen gemeinsamen Koffer, operieren also auf gemeinsamen Daten. Vertauscht ein Spieler die Reihenfolge des Kofferinhaltes oder entfernt ein Teil, fällt das allen auf und wird beanstandet. Vergleichbar findet dies in einem Blockchain-Netzwerk statt: Wird die Hashkette verändert, wird eine Manipulation vom Netzwerk abgelehnt.

Blockchain in der Automobilindustrie

In den vergangenen Jahren wurde die Blockchain-Technologie zunächst vor allem mit Kryptowährungen wie Bitcoin oder Ethereum in Verbindung gebracht. Nach und nach starteten aber auch Pilotprojekte in Branchen abseits des Onlinehandels. Eine der ersten, die sich inhaltlich mit der Technologie auseinandergesetzt hat, war laut einer Bitkom-Studie von 2019 die Automobilindustrie, darunter Volkswagen (siehe unten). 13 Prozent der deutschen Automobilhersteller gaben damals an, Blockchain im Unternehmen bereits einzusetzen, fünf Prozent planten dies nach eigenen Angaben.

Illustration von goldenen Münzen verschiedener Kryptowährungen wie Bitcoin und Ethereum
Bekannt ist die Blockchain-Technologie vor allem durch Kryptowährungen wie Bitcoin und Ethereum. Sie ermöglicht elektronische Transaktionen unabhängig von einer zentralen Kontrollinstanz. (Bild: Adobe Stock)

Welche Vorteile hat der Einsatz für nachhaltige Lieferketten?

Eine große Herausforderung bei der Kontrolle von nachhaltigen LieferkettenOpens an external link ist, dass diese mittlerweile global verteilt und damit komplexer geworden sind. Verbraucherinnen und Verbraucher wünschen sich mehr Einblicke und Informationen darüber, woher Güter und Produkte kommen und wie sie produziert werden. Und zuliefernde Unternehmen möchten entsprechende Daten erheben und somit das Vertrauen ihrer Kundinnen und Kunden stärken.

So hilft Blockchain dabei: Automobilhersteller können mit der Technologie gesamte Lieferketten abbilden. Angefangen bei Informationen über die Herkunftsländer der eingesetzten Rohstoffe bis zu Maschinen und den Produktionsbedingungen. So könnten nicht nur mögliche Fehlerquellen genau identifiziert, sondern auch kontrolliert werden, wie nachhaltig produziert wird. Etwa, wie hoch der Energieverbrauch ist und inwieweit Strom aus erneuerbaren Energien genutzt wird.

Noch mehr Relevanz durch das Lieferkettengesetz

Der Einsatz von Blockchain für Unternehmen gewinnt an Bedeutung. Einerseits, weil Nachhaltigkeit und die Einhaltung von Umwelt-, Sozial-, und Unternehmensführungs-Standards (Environmental, Social, Governance, ESG) gesellschaftlich mehr gefordert werden. Andererseits sind sie bald verpflichtend, wenn 2023 das deutsche Lieferkettengesetz und damit eine neue Sorgfaltspflicht in Kraft tritt. Demnach müssen Unternehmen überprüfen, ob ausländische Zulieferer soziale und qualitative Standards einhalten, und diese durchsetzen.  

Ab Januar 2023 soll dazu ein Stufenplan greifen, der zunächst große Unternehmen ab 3.000 Mitarbeitenden, später auch kleinere Unternehmen ab 1.000 Mitarbeitenden in die Pflicht nimmt. Ziel des Gesetzes ist, Missständen wie Zwangsarbeit, Kinderarbeit, Umweltverschmutzungen oder der Zahlung zu geringer Löhne entgegenzuwirken. In der Automobilbranche geht es dabei zum Beispiel um Rohstoffe für Bauteile.

Smart Contracts in der Elektromobilität

Eine weitere Chance bietet die Blockchain-basierte Automatisierung von Abläufen. Für sogenannte Smart Contracts gibt es besonders mit Blick auf die Elektromobilität einige interessante Anwendungsbereiche: Sie könnten das Bezahlen an Ladestationen vereinfachen. Auch das induktive Laden an der Ampel könnte über Smart Contracts automatisch erfolgen. Von Autos automatisch erhobene Nutzungsdaten könnten über Blockchains gesichert werden – zum Beispiel, indem man einen Fingerabdruck/Hash dieser Daten, die bspw. auf einem Volkswagen Server gespeichert sind, in einer Blockchain ablegt und so deren Manipulationsfreiheit nachweist. Daraus ergeben sich neue Geschäftsmodelle, da diese Daten etwa für verkehrspolitische Entscheidungen, aber auch für Carsharing interessant sein können.

Elektroautos fahren auf einer grün und mit Sinnbild gekennzeichnete Fahrbahn auf einer mehrspurigen Straße, auf der induktives Laden möglich ist.
Blockchain-Technologie könnte in Zukunft beim induktiven Laden (ohne Kabel) zum Einsatz kommen. (Bild: Shutterstock)

Warum sich Blockchain noch nicht etabliert hat

Die Technologie – allen voran Kryptowährungen – wird häufig wegen ihres hohen Energieverbrauches kritisiert, der durch die Absicherung des Netzwerkes entsteht. Hier setzen alternative technische Ansätze an, die notwendige Sicherheit mit weniger ressourcenintensiven Implementierungen zu erreichen. Je nach Einsatzzweck bieten sich verschiedene Verfahren an, die bereits in zahlreichen Anwendungsfällen erprobt wurden, so dass der Einsatz von Distributed Ledger Technologien wie Blockchain auch umweltverträglich gestaltet werden und für mehr Nachhaltigkeit entlang globaler Lieferketten sorgen kann. Beispielsweise den Proof of Stake. Dabei muss für jede Transaktion oder Information ein finanzieller Einsatz (Stake) hinterlegt werden, der nur bei einer korrekten Validierung wieder freigegeben wird.  

Sofern eine Lösung für den hohen Energieverbrauch gefunden wird, können Distributed-Ledger-Technologien wie Blockchain aber für mehr Nachhaltigkeit entlang globaler Lieferketten sorgen. Beispielsweise, indem sie ermöglichen, die Einhaltung von ESG-Kriterien (Environmental Social Governance), also die soziale und ökologische Verantwortung eines Unternehmens, automatisch zu kontrollieren. Produktionsmaschinen könnten dazu mit entsprechender Sensorik ausgerüstet werden, sodass sie neben der Chargennummer einer Lieferung auch die Einhaltung von Vorschriften sicher digital dokumentieren. Dann könnten sie als eine Art "Nachhaltigkeitsbuchhaltung" fungieren – und für noch mehr Transparenz und damit Akzeptanz der Elektromobilität sorgen. 

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ID.4: Stromverbrauch (kombiniert): 17,5–15,5 kWh/100 km (NEFZ); CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+++
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Volkswagen AG Disclaimer

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    Aktuell sind noch die NEFZ-Werte verpflichtend zu kommunizieren. Soweit es sich um Neuwagen handelt, die nach WLTP typgenehmigt sind, werden die NEFZ-Werte von den WLTP-Werten abgeleitet. Die zusätzliche Angabe der WLTP-Werte kann bis zu deren verpflichtender Verwendung freiwillig erfolgen. Soweit die NEFZ-Werte als Spannen angegeben werden, beziehen sie sich nicht auf ein einzelnes, individuelles Fahrzeug und sind nicht Bestandteil des Angebotes. Sie dienen allein Vergleichszwecken zwischen den verschiedenen Fahrzeugtypen. Zusatzausstattungen und Zubehör (Anbauteile, Reifenformat usw.) können relevante Fahrzeugparameter, wie z. B. Gewicht, Rollwiderstand und Aerodynamik, verändern und neben Witterungs- und Verkehrsbedingungen sowie dem individuellen Fahrverhalten den Kraftstoffverbrauch, den Stromverbrauch, die CO2-Emissionen und die Fahrleistungswerte eines Fahrzeugs beeinflussen.

    Weitere Informationen zum offiziellen Kraftstoffverbrauch und den offiziellen, spezifischen CO2-Emissionen neuer Personenkraftwagen können dem „Leitfaden über den Kraftstoffverbrauch, die CO2-Emissionen und den Stromverbrauch neuer Personenkraftwagen“ entnommen werden, der an allen Verkaufsstellen und bei der DAT Deutsche Automobil Treuhand GmbH, Hellmuth-Hirth-Str. 1, 73760 Ostfildern-Scharnhausen (www.dat.de/co2) unentgeltlich erhältlich ist.

    Effizienzklassen bewerten Fahrzeuge anhand der CO2-Emissionen unter Berücksichtigung des Fahrzeugleergewichts. Fahrzeuge, die dem Durchschnitt entsprechen, werden mit D eingestuft. Fahrzeuge, die besser sind als der heutige Durchschnitt werden mit A+++, A++, A+, A, B oder C eingestuft. Fahrzeuge, die schlechter als der Durchschnitt sind, werden mit E, F oder G beschrieben. Die hier gemachten Angaben beziehen sich jeweils auf die EG-Typgenehmigung des gewählten Modells und dessen Serienausstattung gem. Richtlinie 2007/46/EG. Von Ihnen im Zuge der Konfiguration gewählte Sonderausstattung kann dazu führen, dass Ihr konfiguriertes Modell aufgrund der gewählten Ausstattung einem anderen genehmigten Typ entspricht, als dies ohne gewählte Sonderausstattung der Fall wäre. Daraus können sich Abweichungen der Angaben für Ihr konfiguriertes Modell ergeben. Bei den angegebenen CO2-Werten handelt es sich um die Werte, die im Rahmen der Typgenehmigung des Fahrzeugs ermittelt wurden.