Im Fokus der „DIBICHAIN“ steht die Erhebung von Daten eines Produktlebenszyklus, um den Produktentwicklungsprozess fair, sicher und ökonomisch zu gestalten. Als Grundlage dient das Modell der Blockchain, in welchem Daten dezentralisiert und ohne Hoheitsrechte gespeichert werden. Aktuelle Blockchain-Modelle sind allerdings meist zu langsam, um auf große Datenmengen zu skalieren. Hier setzt die Forschung im „DIBICHAIN“-Projekt an.
Software-Demonstrator
"DIBICHAIN" zielt darauf ab, die Anwendung der Blockchain-Technologie zur digitalen Abbildung von Produktkreisläufen in Abgrenzung zu anderen Distributed Ledger Technologien (DLT), zu entwickeln.
Zunächst sollen die Hauptunterschiede der einzelnen DLT herausgestellt werden, um im Anschluss die Eignung der einzelnen Techniken für das ausgewählte Fallbeispiel bewerten zu können. Ziel ist es hierbei, die Wissensbasis für die Anwendung einer Blockchain für eine Kreislaufwirtschaft zu vertiefen, um weiterführende und tiefergreifende Forschungsvorhaben zu ermöglichen, die das volle Potenzial für DLT in diesem Zusammenhang erschließen. Dabei soll ein Software-Demonstrator entwickelt werden, der am Fallbeispiel der "Bionic Partition" u. a. folgende Anwendungsszenarien enthält:
- (Rück-)Verfolgung von ausgewählten Materialien, von der Rohstoffentnahme bis zur Rück-führung in Stoffkreisläufe.
- Sicherstellung der Einhaltung von sozialen und ökologischen Standards über den gesamten Produktlebenszyklus.
- Blockchain für integrierte Lebenszyklusanalysen sowie für den Einsatz als Grundlage (Data Backbone) für Sustainability Driven Design Anwendungen.
- Eindeutige Identifikation und Verfolgbarkeit von Produkten über den gesamten Produkt-lebenszyklus.
Innovationen der dezentralen Datenspeicherung
Herkömmliche Datenverwaltung funktioniert derzeit über zentralisierte Server. Lädt ein Nutzer ein Bild auf seine Social-Media-Seite hoch, wird dieses Bild von einem zentralisierten Server an einem dem Nutzer meist unbekannten Ort gespeichert. Möchte der Nutzer nun sein Bild löschen, muss er dem Serveranbieter vertrauen, die Daten nicht nur unerreichbar zu machen, sondern auch tatsächlich vom Server zu löschen. Da die moderne Welt und auch das sogenannte Internet der Dinge ohne Serverdatenspeicherung nicht mehr funktionieren würden, ist es nahezu unmöglich, dieses vollends zu umgehen. Dezentralisiertes Speichern, also verteilt auf viele einzelne Nutzer anstatt auf einem einzigen Server, wäre ein Lösungsansatz, das Internet der Dinge mit einer Lösung zu genannten Problemen zu verbinden.
Das Potenzial von DLT lässt sich aktuell nur vermuten. Die Anwendung der DLT würde eine Verfeinerung des noch nicht völlig erkundeten "Web 3.0" darstellen. Das Projekt wird insgesamt nach dem Wasserfall-Modell bearbeitet, während die Software-Entwicklung über die sogenannte Scrum-Methode erfolgt. Scrum ist eine agile Projektmanagementmethode, welche primär bei der Software-Entwicklung angewandt wird.
Ergebnisse (Stand Juni 2022)
Um der Grundidee der Transparenz über die gesamte Lieferkette gerecht zu werden und dabei gleichzeitig den Datenschutz zu berücksichtigen und das geistige Eigentum der teilnehmenden Unternehmen zu schützen, ist eine modulare Architektur entworfen worden. Der Detailgrad der zu teilenden Informationen in der Lieferkette liegt beim Teilnehmenden selbst. Gleichzeitig werden auch die Teilnehmer:innen der Lieferkette nicht bekannt gemacht.
Die abgelegte Information kann mithilfe der entworfenen Architektur zusätzlich mit weiteren Informationen angereichert und diese dementsprechend auch abgefragt und auch mit anderen Teilnehmer:innen in der Lieferkette geteilt werden. Allerdings geschieht dies nur auf Anfrage und nach Genehmigung der teilenden Partei.
In unserem Software Demonstrator wird exemplarisch der folgende Ablauf erprobt:
- Identifikation eines Produktes
- Anfrage an den Hersteller des Produktes zu LCA Informationen
- Zur Verfügungstellung eines LCA Datensatzes Peer2 Peer nach Freigabe durch den Hersteller
Die LCA Informationen können später durch andere Datensätze, oder auch Dokumente ersetzt bzw.
ergänzt werden, je nach Typ der Anfrage auf die Lösung.
Der in der Entwicklung befindliche Software Demonstrator dient als unabhängige, unveränderbare und vertrauenswürdige Kommunikationslösung für die gesamte Lieferkette, um verlässliche und integre Informationen über Produkte zu erhalten. Dies dient
- der Produkttransparenz
- dem Recycling, da direkt die Hersteller von Komponenten kontaktier werden können, um z.B.
Material oder Dismantlinginformationen direkt anzufragen - der nachhaltigeren Produktentwicklung, da insbesondere durch den Austausch von LCA
Informationen die Verbesserungspotenziale im Hinblick auf die Umweltauswirklungen sehr gut
auf Lebenszyklusinstanzen zugeordnet werden können.
Das Team der Innovationen
Die fünf beteiligten Unternehmen bringen jeweils das eigene, teils über Jahre hinweg erworbene Fachwissen in das Projekt ein, um ein möglichst optimales Ergebnis zu verwirklichen. Dieses Wissen umfasst u. a. klassische Software-Entwicklung, Blockchains, Kreislaufwirtschaft, Ökologie, Produktentwicklung. Das Projekt ist in fünf Arbeitspakete unterteilt. Auf den administrativen Teil folgen Fokusgruppen, Analysen und final die Entwicklung der Software und dessen Evaluation.
Ziel der Projektpartner Airbus, Altran, Blockchain Research Lab, Chainstep, iPoint ist es, nicht nur die Unterschiede aktueller DLT herauszustellen, sondern auch eine neue Technologie zu entwerfen, welche final in einem Anwendungsszenario, dem Software-Demonstrator, bewertet werden kann. In „DIBICHAIN“ soll somit eine Technologie entwickelt werden, die von Unternehmen und Privatpersonen weltweit zur modernen, dezentralisierten und vor allem sicheren Datenspeicherung
genutzt werden kann.
Publikationen
Projektflyer der Fördermaßnahme (deutsch / englisch) (März 2021)
Die Projektflyer bieten einen Einblick in die Inhalte und Ziele der ReziProK Projekte und stellen jeweils erste Ergebnisse vor.
Projektblätter der Fördermaßnahme (deutsch) (August 2019)
Die Projektblätter bieten eine Kurzübersicht über die einzelnen Projekte und deren Ziele.
Beiträge zu der ReziProK Transferkonferenz im Juni 2022
Poster (Juni 2022)
Präsentation (Juni 2022)
Beitrag zu der ReziProK Kick-off Veranstaltung im Dezember 2019
Präsentation (Dezember 2019)
Bildnachweis: ©Sashkin - stock.adobe.com; Airbus / Altran