Die Blockchain-Technologie im Mobilitäts-Sektor – eine Analyse [Teil 1]

Zur Vereinfachung der Darstellung erfolgt die Bewertung der Use-Cases auf Blockchain-Eignung in einem Balkendiagramm. Die Darstellung der Kategorisierung der Use-Cases erfolgt in einem Netz-Diagramm. Die entsprechenden Diagramme der Use-Case-Analyse sind in Abb. 1 dargestellt.

Mit einer im Fahrzeug integrierten Wallet-App soll das Auto in der Lage sein, selbständig Zahlungsvorgänge durchzuführen. So können Payments rund um das Fahrzeug über die Blockchain-Technologie sicher, schnell und automatisiert abgebildet werden. Besonders im Hinblick auf kommende Fahrzeuggenerationen mit weitergehenden autonomen Fahrfunktionen gewinnt die Automatisierung von Bezahlvorgängen und deren Integration ins Fahrzeug an Bedeutung.

Ladesäulen-Payments

Eines der am häufigsten genannten Payment-Szenarien ist das Laden von Strom für das Elektrofahrzeug. Während einer kurzen Ladezeit von 2 bis 15 Sekunden an einer Ampel werden sehr kleine Mengen Strom über eine Induktionsplatte im Boden geladen, der Ladevorgang an sich hätte ein Volumen von wenigen Cents. Mit der Blockchain-Technologie können auch kleinste Transaktionen wirtschaftlich abgebildet und das Szenario rentabel durchgeführt werden.

Platooning

Die Vernetzung von automatisierten Fahrzeugen ist ein Schlüssel zur Effizienzsteigerung. Dabei müssen die Fahrzeuge in der Lage sein, autonom miteinander zu kommunizieren, um beispielsweise Daten für die Optimierung der Betriebsstrategie einzukaufen. Beim sogenannten Platooning fahren mehrere Verkehrsteilnehmer mit sehr geringem Abstand hintereinander. Die Sicherheit wird dabei durch die Kommunikation der beteiligten Fahrzeuge untereinander und den Austausch von Sensordaten in Echtzeit gewährleistet. Verringern die Fahrzeuge den Abstand signifikant, ergeben sich unter anderem Treibstoff-Einsparungen durch den verminderten Luftwiderstand der folgenden Fahrzeuge. Prinzipiell müssen diese Einsparungen auch an das Führungsfahrzeug weiterverrechnet werden, da dieses das Platoon führt, Gefahrensituationen erkennt und umfährt und mit den folgenden Fahrzeugen seine Sensordaten teilt, selber jedoch keine Treibstoffeinsparungen hat. Die Blockchain-Technologie könnte hier durch automatisierte Payments der einzelnen Teilnehmer die Abrechnung des Platoonings ermöglichen. Mit der Blockchain-Technologie könnte die Verkehrsinfrastruktur (Ampeln, Kreuzungen Bahnübergänge etc.) die günstigsten Verkehrssituationen aushandeln. Denkbar wäre beispielsweise, dass ein Platoon sich als Premiumprodukt eine "Grüne Welle" kauft, um die Treibstoffkosten zu reduzieren und das Verkehrsaufkommen zu mindern. Neben der Bezahlung eines solchen Premiumdienstes könnte auch die Validierung der Kommunikation über die Blockchain-Technologie abgewickelt werden.

Temporäre Fahrzeugfunktionen

In der Automobilindustrie ist es heute gängige Praxis, Sonderausstattungen beim Fahrzeugkauf gegen Aufpreis mitzukaufen. Eine Nachrüstung dieser Komponenten ist meist nicht möglich oder mit sehr hohen Kosten verbunden. Die Blockchain-Technologie könnte es ermöglichen, Sonderausstattungen temporär freizuschalten. Dafür müssten die Fahrzeuge ab Werk mit Vollausstattung ausgeliefert werden. Der Nutzer könnte über die Blockchain-Technologie bestimmte Sonderausstattungen oder Fahrzeugfunktionen für einen limitierten Zeitraum über einen Smart Contract freischalten. Befindet sich der Nutzer beispielsweise auf einer langen Autobahnfahrt, könnte er den Abstandsregeltempomat für die Dauer der Fahrt freischalten, den er auf seinen normalen Routen nicht braucht. Neben zusätzlichen Mehreinnahmen durch die temporäre Freischaltung der Sonderausstattungen könnten sich für den Hersteller Skaleneffekte durch die hohe Anzahl an verbauten Komponenten ergeben. Die Blockchain-Technologie ermöglicht in diesem Szenario durch einen Smart Contract die sichere Abwicklung der Zahlung sowie die sichere und nicht manipulierbare Freischaltung der Sonderausstattungen. Die vorgestellten Use-Cases zur Car-Wallet bzw. Payments im Fahrzeugbereich sind Multi-Party-Prozesse mit sehr vielen möglichen Beteiligten. Die Blockchain-Technologie dient dabei als Single-Source of Truth, da die Bezahlvorgänge nur durch die Blockchain validiert werden können. Das Vertrauen zwischen den Stakeholdern ist dabei nicht existent. Das liegt zum einen daran, dass sich, wie beim Platooning, die beteiligten Parteien nicht kennen, zum anderen daran, dass Maschinen, wie beispielsweise eine Ladesäule, an den Payments beteiligt sein können. Dennoch findet sich hier ein hochgradig offenes Ökosystem, an dem jeder mit einer Blockchain-ID teilnehmen kann.

Mit der passenden künstlichen Intelligenz kann das Fahrzeug dabei zur autonomen Entität werden.

In den vorgestellten Use-Cases liegt die Datenbank-Funktion nicht im Fokus. Die Durchführungen von Payments und Smart Contracts ist das zentrale Element des Use-Cases. Mit der passenden künstlichen Intelligenz kann das Fahrzeug dabei zur autonomen Entität werden. Die Notwendigkeit eines Echtzeit-Systems wurde bereits eingehend erläutert. Das Technology-Readiness-Level ist als mittel einzuschätzen, da bereits einige Firmen und Start-ups mit der Forschung an der Car-Wallet begonnen haben [1].

Durch eine Fahrzeug-Blackbox kann man den Zustand des Fahrzeugs exakt dokumentieren und nachweisbar machen. Die Blockchain-Technologie ermöglicht dabei das unveränderbare und transparente Logging von Sensordaten rund um das Fahrzeug. Auch in Hinblick auf das autonome Fahren der höchsten Stufe gewinnt diese Blackbox an Bedeutung. Im Schadensfall könnte diese lückenlose und unanfechtbare Dokumentation die sichere Klärung des Schadenshergangs ermöglichen. Theoretisch wäre es mit der Blockchain-Technologie sogar möglich, dass die KFZ-Versicherung durch das Daten-Logging nicht mehr fahrzeuggebunden, sondern fahrergebunden sein könnte. Dadurch könnte die eigene KFZ-Versicherung ähnlich wie ein gespeichertes Benutzerprofil auch in andere Fahrzeuge mitgenommen werden, beispielsweise beim Carsharing. Versicherungen berücksichtigen in Ihren Tarifen weder Fahrstil, Fahrtdauer, Strecke oder Häufigkeit, obwohl diese Daten mit vernetzten Fahrzeugen bereits jetzt in Echtzeit verfügbar sind. Mit einem fälschungssicheren Smart Contract könnten Daten aus dem Fahrzeug direkt verarbeitet und in den Versicherungstarif mit eingebunden werden. In einer solchen smarten Versicherung können verschiedene Klauseln eingebaut werden, die bei bestimmten Ereignissen automatisch aktiviert werden. Beispielsweise kann so ein PAYD oder Usage-Based-Tarif sicher umgesetzt werden, der auf den validierten Daten der Fahrzeug-Blackbox basiert. Ein weiterer Anwendungsfall einer solchen smarten Versicherung liegt im Güterverkehr. Abhängig vom Fahrzeugstandort bzw. der Route existieren unterschiedlich hohe Risiken, beispielsweise ist es in bestimmten Länder wahrscheinlicher, dass das Fahrzeug aufgebrochen wird. Mit einem Smart Contract könnte die Versicherungsprämie entsprechend den realen Risiken angepasst werden. Bei einer Smart Insurance liegt im Normalfall ein Multi-Party-Prozess mit wenigen Beteiligten vor. Die beteiligten Parteien beschränken sich auf Versicherer und evtl. Rückversicherer, Fahrzeughalter und Fahrer. Alle beteiligten Parteien vertrauen auf die Daten aus der Blackbox, die die Single-Source of Truth darstellt. Das Vertrauen zwischen den beteiligten Parteien existiert nicht. In diesem offenen Ökosystem kann im Prinzip jedes Fahrzeug beginnen, eine Fahrzeug-Blackbox anzulegen, auf die dann wiederum jeder Versicherer zugreifen kann. Im vorgestellten Use-Case Smart Insurance steht durch die Implementierung der Fahrzeug-Blackbox die dezentrale Datenbank-Funktion im Fokus. In der smarten Versicherung werden auch Payment-Funktionen für die Prämienzahlung sowie Smart Contracts für die Anpassung der Prämien implementiert. Die Fahrzeuge werden dadurch zu autonomen Entitäten, wobei ihr Handlungsspielraum auf vorgegebene Kriterien beschränkt ist. Die Validierungsdauer der Transaktionen ist nebensächlich. Das Technology-Readiness-Level ist als niedrig einzustufen.

Das Fahrzeug stellt als Self-Owning Car eine eigene finanzielle Entität dar. Neben natürlichen Personen sind bisher nur juristische Personen in der Lage, Geschäfte abzuschließen. Ein Grund dafür ist das Vertrauen zwischen den Beteiligten. Natürliche Personen sind haftbar und greifbar, genauso wie ein überwiegender Teil der juristischen Personen. Bei Maschinen fehlt dieses Vertrauen, was wiederum durch die Blockchain-Technologie ersetzt werden kann. Das Fahrzeug bekommt über die Blockchain-Technologie eine eigene Accounting-Identity und wird mit der entsprechenden künstlichen Intelligenz zur Autonomous Entity. Das Fahrzeug ist in der Lage, unter bestimmten Voraussetzungen und Vorgaben Geld auszugeben und wieder einzunehmen, Umsätze zu erzeugen. Ein menschlicher Entscheider wird durch die künstliche Intelligenz in Verbindung mit der Blockchain-Technologie überflüssig. Umsätze können beispielsweise durch Carsharing oder durch das Einspeisen von Strom aus der Batterie in das Netz bei kurzfristigen Leistungsspitzen erzeugt werden. Ausgaben könnten bei Reparaturen oder durch das Tanken/Laden entstehen. Der Vorteil für den Endverbraucher ist der Wegfall des Zahlungs- und Abrechnungsaufwands, speziell bei Firmenfahrzeugen. Das Auto kann am Ende des Monats als eigene Buchungsstelle eine Rechnung an den Halter weiterleiten, in der alle Umsätze aufgelistet sind. Mit der Blockchain-Technologie und der entsprechenden Logik im System wäre es zum ersten Mal möglich, dass Fahrzeuge in der Lage sind, sich selbst zu unterhalten. Dadurch ergeben sich völlig neue Möglichkeiten des Fahrzeugbesitzes. Die Anreize, ein eigenes Fahrzeug zu kaufen, könnten sinken, weil Fahrzeuge durch P2P-Carsharing hochverfügbar sind und die individuellen Kosten für Mobilität sinken. Sofern die Anreize zum Fahrzeugkauf für viele Menschen sinken, wird auch die Zahl der Fahrzeuge abnehmen. Genau hier kommt die Blockchain-Technologie ins Spiel. Theoretisch könnte man Fahrzeuge als eigene Unternehmen führen. Dadurch entstehen zwei Szenarien: Zum einen wäre es möglich, dass Zulieferer, Hersteller und Monteure usw. dem Fahrzeug bei der Produktion ihre Leistungen in Rechnung stellen und statt einer Gutschrift eine regelmäßige Umsatzbeteiligung am Fahrzeug bekommen. Somit werden diese zu Investoren. Steuerrechtliche Vor- und Nachteile, sowie die Auswirkungen auf die Finanzlage der Unternehmen müssen in diesem Szenario untersucht werden. Statt sich ein Fahrzeug zu kaufen, können Privatpersonen oder auch Unternehmen über eine dezentrale autonome Organisation (DAO) [2] als Investor an einem Fahrzeug auftreten und sich ähnlich wie im zuvor beschriebenen Szenario Umsatzbeteiligungen erkaufen. Bei beiden Ansätzen ist es möglich, die Investitionszeit gesetzlich zu beschränken. Das Fahrzeug versucht, in diesem vorgegebenen Zeitraum die Investitionen der Gläubiger plus eine entsprechende Rendite zurück zu zahlen. Nach x Jahren und dem erfolgreich abbezahlten Investment muss das Fahrzeug aufgrund der fehlenden Stakeholder keinen Profit mehr erwirtschaften und könnte Mobilität zum Selbstkostenpreis anbieten. Die Vorteile durch die Blockchain-Technologie lassen sich wie folgt zusammenfasen: Das Fahrzeug ist eine eigene finanzielle Entität, was durch zentrale Technologien schwer abbildbar ist, weil das Vertrauen in Maschinen, die korrupt sein könnten, fehlt. Das Self-Owning Car ist in der Lage, Transaktionen selbständig zu tätigen und sich selbst zu verwalten. Dadurch sinkt der Abrechnungs- und Organisationsaufwand für den Halter und es ergeben sich neue Möglichkeiten des Fahrzeugbesitzes. Besitzt ein Self-Owning Car genug künstliche Intelligenz, so kann es selbständig am Car-Sharing-Markt teilnehmen, Preise verhandeln und Umsätze erwirtschaften. Theoretisch muss dabei der Halter kein klassischer Car-Sharing-Anbieter oder eine Privatperson (P2P-Car-Sharing) sein. Die Blockchain-Technologie bietet über Smart Contracts bzw. DAOs die Möglichkeit, das Fahrzeug als autonome Entität bzw. als autonomes "Unternehmen" zu führen. Privatpersonen oder Unternehmen können als Investoren oder Gläubiger dieser Self-Owning-Cars auftreten. Das Self-Owning Car ist in der Lage, mit vielen verschiedenen Parteien Transaktionen zu starten. Die Blockchain als Single-Source of Truth spielt dabei eine eher untergeordnete Rolle, sofern andere Funktionen wie beispielsweise das digitale Serviceheft nicht gleich mit implementiert werden. Aufgrund der Tatsache, dass mindestens eine beteiligte Partei eine Maschine ist, kann im ganzen Prozess kein Vertrauen vorhanden sein. Das Self-Owning Car bewegt sich selbst in einem offenen Ökosystem, an dem jeder teilnehmen kann.