Blockchain-Technologie sichert Vertrauen in nachhaltige Textilien
In einer Produktionsanlage für nachhaltige Textilien muss die Einhaltung bestimmter Emissionsgrenzwerte fälschungssicher erfasst werden. Blockchain und Cloudanbindung sorgen dafür, dass die Messdaten auf einem Sensor digital versiegelt werden und eine nachträgliche Änderung nicht möglich ist. So stellt ein Unternehmen sicher, dass seine Zulieferer alle Richtlinien erfüllen – und das Unternehmen selbst damit auch.
Herausforderung: verlässlich den Umgang mit Emissionen nachweisen
In Produktionsanlagen von Zulieferern für nachhaltige Textilien muss die Einhaltung bestimmter Emissionsgrenzwerte erfasst und nachgewiesen werden. Es handelt sich hierbei um die Emissionen sogenannter flüchtiger organischer Verbindungen (Volatile Organic Compounds, VOC), die bei zahlreichen Standardabläufen der Textilproduktion entstehen, etwa bei Siebdruckverfahren oder Klebeprozessen. VOC-Emissionen können schädliche Einflüsse auf Umwelt und Gesundheit haben. Deshalb gelten in vielen Ländern spezielle Richtlinien, die in den Produktionsstätten regelmäßig auditiert werden. Herkömmliche Prüfverfahren setzen jedoch nicht auf permanente Messungen und sind deshalb häufig nicht ausreichend verlässlich.
Hinzu kommt, dass durch Modetrends oder andere Entwicklungen am Markt regelmäßig Ad-hoc-Bedarfe nach Textilien mit spezifischen Eigenschaften hinsichtlich Farbe, Material oder Bedruckung entstehen. Dadurch werden oft kurzfristige Lieferantenwechsel notwendig, um die Nachfrage bedienen zu können. Wird das kurzfristig nachgefragte Textil nun über einen neuen Lieferanten bezogen, können die Nachweise nachhaltiger Produktionsbedingungen im Sinne einer Auditierung oder Zertifizierung in den meisten Fällen nicht zeitgerecht eingeholt werden. Dies betrifft insbesondere die zertifizierten Messungen über VOC-Emissionen. Für Unternehmen am Ende der Lieferkette entstehen dadurch Rückrufrisiken. Auch kann es zu Konflikten im Bereich der Corporate Social Responsibility und Markenreputation kommen: Die Textilien werden als nachhaltig deklariert, es kann aber nicht verlässlich nachgewiesen werden, dass bei der Produktion VOC-Richtlinien eingehalten wurden. Unternehmen brauchen hier verlässliche, fälschungssichere Werte ihrer Zulieferer.
„Bei dieser Technologie werden Datenpakete digital versiegelt und verkettet. Das Level der Vertrauenswürdigkeit ist daher extrem hoch.“
Lösung: Messdaten werden digital versiegelt
Mit Blockchain-Technologie können Daten aus industriellen Sensoren abgesichert werden. Dieses Verfahren hat Funk gemeinsam mit seinem Partner UBIRCH angewandt. Dabei wird ein extrem leichtgewichtiger Software-Client direkt auf dem Sensor installiert. So ist der Client in der Lage, ausgehende Datenpakete digital zu versiegeln und zu verketten. In dem Kundenfall liefert ein VOC-Sensor in den Abluftanlagen der Produktionsstätten der Lieferanten permanent Messwerte zur Emission der aktuell laufenden Produktion.
Blockchain
Bei einer Blockchain handelt es sich um eine Liste von Datensätzen, die sogenannten Blocks, die kryptografisch verkettet sind. Jede Blockchain ist dezentral auf zahlreichen Rechnern in einem Peer-to-Peer-Netzwerk gespeichert, über das ein kontinuierlicher Abgleich stattfindet. So entsteht eine stets aktuelle, transparente und allen involvierten Parteien zugängliche, aber nicht manipulierbare Datenbank. Die Technologie lässt sich nutzen, um die unterschiedlichsten Daten vertrauenswürdig zu teilen.
Mithilfe des Clients werden für die Messdaten unmittelbar vor Ort digitale Datensiegel erzeugt, verkettet an ein Cloud-Backend übertragen und von dort aggregiert in der Blockchain verankert. Durch diese Lösung ist eine unbemerkte nachträgliche Änderung oder Manipulation der Daten ausgeschlossen. Über eine direkte Cloudanbindung kann der Kunde von Funk jederzeit die Integrität von Messdaten seiner Zulieferer überprüfen.
Cloud Computing
Cloud Computing beschreibt den Ansatz, IT-Infrastruktur (z. B. Server, Datenbanken, Netzwerkkomponenten oder Software) über das Internet zur Verfügung zu stellen, sodass diese auf dem lokalen Rechner des Nutzers kaum Ressourcen in Form von Speicherplatz oder Rechenleistung in Anspruch nehmen. Derartige Dienste lassen sich zumeist dynamisch und bedarfsgerecht „über die Cloud“ abrufen sowie ggf. nutzungsbasiert abrechnen („pay-per-use“). Der Rückgriff auf Cloud Computing entspricht also einem klassischen Outsourcing mit Blick auf die Bereitstellung, Installation und Betreuung eigener IT-Infrastrukturen.
Nutzen: mehr Transparenz, Gesundheits- und Umweltschutz
Das innovative System erlaubt im vorliegenden Fall eine Art permanente Auditierung von Zulieferern innerhalb der Lieferkette für nachhaltige Textilien. Durch die Möglichkeit, sämtliche Messdaten jederzeit gegen die Blockchain verifizieren zu können, entsteht für alle Partner innerhalb der Lieferkette – und bei Bedarf auch für Dritte – eine verlässliche Transparenz über die Einhaltung von Richtlinien. Dadurch wird das Risiko von Rückrufen, Vertrauensschäden und negativer Berichterstattung reduziert.
Entsprechend birgt die Lösung auch das Potenzial, bei Reputationsschaden-Versicherungen zum Einsatz zu kommen. Mit einer Reputationsdeckung können Unternehmen entgangene Gewinne oder Erlösrückgänge infolge einer negativen medialen Berichterstattung versichern und die Kosten zur Wiederherstellung ihrer Reputation decken. Ein solcher Fall kann zum Beispiel eintreten, wenn publik wird, dass bei der Herstellung von als „nachhaltig“ verkauften Textilien VOC-Grenzwerte überschritten wurden. Die Wahrscheinlichkeit für das Eintreten eines solchen Falles lässt sich im hier beschriebenen Anwendungsfall reduzieren. Ähnlich positive Wechselwirkungen gibt es mit Policen zur Deckung von Rückrufkosten oder den noch umfangreicheren Produktschutz-Versicherungen. Darüber hinaus ist die beschriebene Lösung auch als technischer Ausgangspunkt für parametrische Modelle im Bereich von Non-Damage-Business-Interruption-Versicherungen geeignet. Die Überschreitung eines VOC-Sensormesswerts fungiert hier als verlässlicher, da durch die Blockchain-Technologie abgesicherter Trigger.
Die Systeminstallation lässt sich dabei prinzipiell schneller und flexibler durchführen als eine Auditierung vor Ort. Darüber hinaus fördert die vereinfachte Überprüfbarkeit die Einhaltung von Emissionsrichtlinien. Nicht zuletzt leistet die Technologie von UBIRCH einen wertvollen Beitrag zu Gesundheits- und Umweltschutz.
Parametrische Versicherung
Im Rahmen von parametrischen Versicherungen reguliert der Versicherer Schäden nicht anhand von nachträglichen Schadenhöhen, sondern auf Basis einer vordefinierten Messgröße. Wird ein vertraglich festgelegter Wertebereich durch ein Ereignis verlassen, erfolgt in Reaktion auf diesen sogenannten Trigger automatisch eine zugeordnete Schadenzahlung. Eine mögliche Abweichung der Schadenzahlung von der tatsächlich aufgetretenen Schadenhöhe verbleibt als sogenanntes Basisrisiko. Durch den zunehmenden Einsatz moderner Sensorik und hochentwickelter Analysesoftware lassen sich einerseits die für Schäden relevanten Datenströme immer besser erfassen, andererseits verlässlichere Modelle für den Zusammenhang von Trigger-Ereignissen und Schadenhöhen entwickeln.
Projektverlauf: Client und Sensor verbinden
Nachdem Problemstellung und Zielsetzung definiert sind, wird der notwendige Umfang an Sensorik-Hardware und Software-Infrastruktur bestimmt. Der Client kann auf bestehende Sensorik aufgebracht werden, wobei in der Praxis zumeist eine Implementierung im Paket mit neuer Sensorik erfolgt. Ähnliches gilt für die Softwarekomponenten, die in die Systemlandschaft des Kunden integriert werden können – zum Beispiel in eine bereits genutzte Internet-of-Things-Plattform – oder extern per Webanwendung zur Verfügung gestellt werden. Zum Cloud-Set-up gehören ein Trust-Service und die Anbindung an eine Public Blockchain nach Wahl des Kunden. Optional sind Komponenten zur Speicherung, Visualisierung und Verifikation der Messdaten.
Geeignet für: Unternehmen, die kritische Daten mit Sensoren erfassen
„Bei dieser Technologie werden Datenpakete digital versiegelt und verkettet“, sagt Manuel Zimmermann, Manager Beyond Insurance bei Funk. „Das führt zu einem extrem hohen Level von Vertrauenswürdigkeit, da jedes eingehende Datenpaket auf Authentizität und Integrität geprüft werden kann, bevor es verarbeitet wird oder eine Aktion auslöst.“ Die so versiegelten Datenpakete werden zusätzlich in mehreren Public Blockchains verankert. So entsteht ein unfälschbares Logfile eines Sensors oder auch einer ganzen Anlage, das über Systemgrenzen hinweg verifizierbar ist. Zimmermann: „Die Lösung lässt sich entsprechend überall dort anwenden, wo kritische Daten bereits sensorisch erfasst werden oder erfasst werden können.“
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