Deutsche Bahn investiert in Blockchain-Technologie

Die Deutsche Bahn digitalisiert die Mobilität im Projekt Digitale Schiene

Blockchain-Anwendungen in der Mobilitätsbranche – Teil 3

Wenn wir von Mobilität reden, denken wir ganz spontan an das Auto oder das Fahrrad. Doch in einem offenen Ökosystem gibt es noch weitaus mehr Verkehrsmittel und Fortbewegungsmittel. Wir blicken in dem dritten Teil der Serie „Blockchain-Anwendungen in der Mobilitätsbranche“ zunächst auf die Schiene. Bei der Deutschen Bahn AG ist die Digitalisierung ein politisches Ziel. Dafür wurde die Roadmap “Digitale Schiene” ins Leben gerufen. Zusammen mit ihrem IT- Dienstleister DB Systel GmbH investiert die Deutsche Bahn in die Blockchain-Technologie. Die Kampagne “Digitale Schiene” soll branchenübergreifende KI-Lösungen und Anwendungsmöglichkeiten der Blockchain-Technologie aufzeigen.

Mit Blockchain-Technologie ins digitale Ökosystem

Das Internet of Value will die Deutsche Bahn mit ihrem Pilotprojekt durch die DB Systel und in Kooperation mit IBM schaffen. Die Deutsche Bahn investiert in Blockchain-Technologie, um ihren Kunden alle Mobilitätsformen und Anbieter unter einem digitalen Account bieten zu können. Dann kann jeder Kunde ganzheitlich organisiert von einem Verkehrsmittel zum nächsten wechseln. Außerdem erfolgt die Abrechnung der Teilnehmer intern, so dass es für den Nutzer einen hohen Bedienkomfort gibt.

Die verschiedenen Mobilitätsanbieter sind als eigenständige Dienstleister über das Blockchain-Netzwerk verbunden und der Kunde kann seine Reise mit nur einer einzigen Transaktion bezahlen. Die Daten zu jeder Transaktion liegen dabei gesteuert von Smart Contracts auf der Blockchain.

Das dezentrale Netzwerk der Distributed Ledger Technologie übernimmt dabei die Prozesse wie die Einnahmenaufteilung und die Ticketvalidierung. Die DB System GmbH ist der Digitalpartner der Deutschen Bahn und bietet Informations- und Telekommunikationsdienstleitungen an. Das Unternehmen beschreibt auf seiner Homepage die Vorteile der Blockchain wie folgt:

  1. Zeitersparnis durch die Verkürzung von Transaktions- und Synchronisationszeiten von bisher vier Tagen auf nahezu Echtzeit
  2. Kostenersparnis durch den Wegfall von Overhead und Vermittlerkosten
  3. Risikominimierung durch ein geringeres Gefährdungspotenziel in Bezug auf Manipulation, Betrug und Internetkriminalität
  4. Hohe Akzeptanz durch gesteigertes Vertrauen, basierend auf der Verlässlichkeit durch gemeinsame Prozesse und Aufzeichnungen

Mobilität gehört zu einem wesentlichen Wirtschaftsfaktor

Das spüren wir derzeit ganz besonders intensiv. Der Mobilitätssektor steht vor einschneidenden Umbrüchen und der Einsatz von Vermittlern wird durch die Blockchain-Technologie unnötig. Damit wird es vor allem beim Ticketkauf zu völlig neuen Geschäftsmodellen und Abläufen kommen. Smart Contracts, die auf der Blockchain laufen, lösen Aktionen aus. Von Autos, die die Gebühr einer mautpflichtigen Straße völlig selbständig und autonom begleichen, haben wir schon gehört.

Eine ähnliche Anwendung ist auch für Züge denkbar, deshalb investiert die Deutsche Bahn große Summen in die Blockchain-Technologie. Vor allem im Bereich des Güterverkehrs bietet die kryptografische Technologie effiziente Einsatzmöglichkeiten. Die Blockchains könnten als Datenbanken zur Sendungsverfolgung eingesetzt werden, so dass alle Güter jederzeit automatisch geortet werden können. Das wäre eine große Erleichterung für Steuerzahlungen und -Abzüge, die automatisch bei Einfahrt in oder Ausfahrt aus einem Land beglichen werden.

Nutzen der Blockchain im wirtschaftlichen Kontext

Beim After Sales, der Reklamationsbearbeitung, dem Vertrieb und allen anderen Prozessen und Bereichen, in denen äußerst schnelle, kostengünstige und weniger fehleranfällige Abläufe von Vorteil wären. Die Interaktion der Kunden mit der Deutschen Bahn wird sich ebenfalls verändern. Schon seit 2018 hat die DB eine eigene Blockchain-Abteilung gegründet, die mit rund 30 Mitarbeitern die Einsatzmöglichkeiten der Technologie für die Schiene prüft und evaluiert.

In den ersten Pilotprojekten hat man sich vor allem mit der Verrechnung interner Leistungen befasst. Inzwischen ist das Team aus Software-Architekten, Ingenieuren, Projektmanagern und Entwicklern dabei, Anwendungsfelder in den Bereichen Ticketing, Logistiklieferketten, Bahnbetrieb und Prototyp zu testen.

Ein gemeinsames Ticketportal, eine Plattform auf Blockchain-Basis, soll Reisenden zukünftig ermöglichen, die Anbieter von Bike, Car und Ride-Sharing unter einen Hut zu bringen. Ohne digitale Grenzen durch Tarife, Verkehrsverbünde und regionale Anbieter im öffentlichen Personennahverkehr. Und davon gibt es bereits mehr als 400 und die Zahl steigt weiter. Von der Straßenbahn, über den Bus, der S-Bahn und der U-Bahn birgt der Zusammenschluss von Betrieben vor allem eine Effizienzsteigerung.

Durch die Liberalisierung gibt es aber auch eine Vielzahl neuer Anbieter, beispielsweise Flixtrain. Um tiefer in die Entwicklung solcher hochkomplexer Zusammenhänge eindringen zu können, muss die DB in einem ersten Schritt das gesamte Schienennetz als digitalen Zwilling in der Blockchain abbilden können.

Bahn testet Verkehrssteuerung auf Blockchain-Basis

Auf dem Eisenbahnbetriebsfeld in Darmstadt gab es bereits erste Tests und das bisherige Ergebnis ist vielversprechend. Die Blockchain-Crew der DB hält es für theoretisch möglich, dass die Blockchain die Verkehrssteuerung autonom durchführen kann. Die Deutsche Bahn investiert dafür auch zukünftig in die Blockchain-Technologie. Das Kernstück der Testanlage in Darmstadt ist ein 57km langes, zweigleisiges, dreigleisiges und teilweise viergleisiges Streckennetz. Dort können alle Vorbildsituationen beispielhaft umgesetzt werden.

Die Anmeldung der Stationshalte, die für die Abrechnung der einzelnen Verkehrsanbieter benötigt wird, wurde bis 2017 noch mithilfe von Excel-Formblättern, Fax und E-Mail erledigt. Erst durch die Liberalisierung des Marktes wurde die Nutzung auch für andere Anbieter möglich und der Aufwand nicht mehr ohne IT zu bewältigen. Im Projekt für die Digitalisierung des Schienenverkehrs erfolgte die Abrechnung mit dem Proof-of-Concept auf Basis von Ethereum.

Damit ist es gelungen, die physische und die virtuelle Welt der IT zu verbinden und die Prozesse zu verbessern. Die Abrechnung der Stationshalte im Bahnverkehr auf Blockchain-Basis birgt interessante Aspekte. Zum einen kann sie die manuellen Aufwände minimieren und die Bezahlung weiter automatisieren. Andererseits die Transparenz der Abrechnungen steigern und damit ein höheres Vertrauen zwischen Dienstleister und Kunde herstellen.

DB Schenker arbeitet bereits mit Blockchain-Technologie

Erst vergangenes Jahr hat sich das Unternehmen in einer Kooperation mit der Blockchain-Plattform VeChain zusammengetan. Das Token basiert auf der Ethereum-Blockchain und ist gezielt für den Einsatz in der Supply-Chain konzipiert. Das erstes gemeinsame Projekt ist ein Lieferentenbewertungssystem auf Blockchain-Basis. Allerdings kommt dieses nur in China zum Einsatz, wo DB Schenker eine immense Logistik-Infrastruktur unterhält.

Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Datenbank hat die Blockchain den Vorteil der Unveränderlichkeit ihrer Einträge. Kein Administrator kann die Buchungen korrigieren oder löschen. Die Bahn testet die Blockchain-Anwendungen auch bereits im Geschäftsfeld Energie. Denn sie gehört zu einem der größten Stromverbraucher in ganz Europa und beschäftigt eigene Stromhändler. Bisher bekamen diese mit jeweils einem Tag Vorlauf den geplanten Verbrauch der verschiedenen Geschäftsfelder per Email, Fax oder Telefon gemeldet. Inzwischen gibt es die Blockchain-Lösung, die alle Meldungen zentral sammelt, speichert und später auch Auswerten kann.

„Dabei kann der Anwender keinen Unterschied zu einem herkömmlichen Computerprogramm erkennen, – viele wissen gar nicht, dass es auf einer verteilten Blockchain läuft und nicht auf einem zentralen Server. „ so Niklas Wirminghaus von Capital in einem Artikel über die DB und ihre Blockchain-Projekte.

Blockchain-Technologie soll Effizienz der Bahn steigern

In der neuen Strategie „Starke Schiene“ will die Deutsche Bahn nicht nur ihre Kundenzahlen verdoppeln, sondern auch Kapazitäten aufbauen. Die werden auch dringend notwendig sein, um die zentralen verkehrs- und klimapolitischen Ziele der Bundesregierung umzusetzen. Neben einem zweistelligen Milliardenbetrag für neue Züge will die Bahn auch über 100.000 neue Mitarbeiter in den nächsten Jahren einstellen. Die sollen sich um die Stärkung der digitalen Technologien im europäischen Schienengüterverkehr kümmern. Dabei spielt die Digitalisierung des bundesweiten Eisenbahnnetzes eine zentrale Rolle. Mithilfe der Blockchain-Technologie will die DB Qualität, Zuverlässigkeit und Effizienz ihres Betriebes verbessern.

Die digitale Zukunft vor Augen soll es einen technologischen Quantensprung geben und die Bahnhöfe zu multimodalen Drehscheiben werden, so ein Bahn-Sprecher weiter. Es soll außerdem zu einem optimierten Übergang zwischen den Systemen Schiene, Rad, Bus und neuen Mobilitätsangeboten wie Car-Sharing oder E-Scootern kommen.

DB Systel übernimmt strategische Blockchain-Aufgaben

Konkrete Beispiele nannte Christa Koenen, CIO Deutsche Bahn AG und Chefin von DB Systel, jüngst auf den IT-Strategietagen in Hamburg zum Thema Kulturwandel der Digitalisierung. Sie berichtet vom Pilotprojekt zur Abrechnung der Einnahmen von verschiedenen Nutzer für das DB-Schienennetz. Stattgefunden hat es in Süddeutschland und die Erkenntnisse daraus seien vielsprechend, so Koenen weiter.

Auch Big Data und Datenanalyse wurden angesprochen, denn die meisten Informationen und Datensätze kann die Bahn derzeit nicht zu eigenen Zwecken weiterverwenden. Um im digitalen Zeitalter mit effektiven Datensätzen arbeiten zu können, hat die Bahn an Güterwagen Sensoren angebracht. Die dort gesammelten Daten werden innerhalb einer Blockchain-Anwendung archiviert, analysiert und für einen echten Mehrwert im Unternehmen sorgen.

Deutsche Bahn investiert in Blockchain-Technologie

KI wird für Auswertungen von Umlaufplänen verwendet, damit das nicht mehr händisch erledigt werden muss. Die Umlaufpläne dienen der Lokeinsatzoptimierung. Auf der Blockchain wird nun jede Transaktion abgespeichert und die gewonnen Daten zum Training der Künstlichen Intelligenz verwendet. Auf der Blockchain sind in einem Basisszenario die Umlaufpläne mathematisch optimiert abgebildet worden. Als Resultat berichtet die Bahn von einem erheblichen Einsparpotenzial vor allem im Güterverkehr ohne feste Taktstrukturen.

“Wir haben das langsam digitalisiert, mit dem Ziel, mehr Verkehr auf die Schiene zu bekommen.” Christa Koenen, CIO Deutsche Bahn AG und Chefin von DB Systel

Die Deutsche Bahn hat die Zeichen der Zeit erkannt und die Aufgaben der Digitalisierung in die Hände von rund 4.300 Mitarbeiter bei DB Systel gelegt. Der Full-Service-Dienstleister versteht das große Potenzial der Blockchain-Technologie und investiert dafür in weitere Pilotprojekte bei der Deutschen Bahn. Das Ziel aller Beteiligten ist die Schaffung eines offenen Ökosystems. In dem soll für die Nutzer grenzenlose Mobilität auf digitaler Ebene erlebbar sein.

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