Blockchain-Labor

Forschung, Praxis und Lehre rund um Blockchain

Das Blockchain-Labor

Am Standort in Bayreuth begleiten wir unter der Leitung von Prof. Dr. Nils Urbach seit unserer Gründung im Jahr 2016 Unternehmen und öffentliche Institutionen im Rahmen von angewandten Forschungsprojekten sowie bei der Entwicklung individueller und bedarfsgerechter Lösungen im Bereich der Blockchain-Technologie. Unsere diesbezüglichen Aktivitäten am Kernkompetenzzentrum Finanz- & Informationsmanagement sind dabei eng in das Blockchain-Labor des Fraunhofer FIT integriert.

Auch wenn Blockchain-Technologie über die erstmalige Anwendung als Basis der Kryptowährung Bitcoin bekannt geworden ist, zeigte sich schnell, dass das eigentliche Potential der Blockchain deutlich weiter greift. Beispielsweise können heute neben Geschäftslogiken, abgebildet durch sogenannte Smart Contracts, auch digitale und selbstverwaltete Identitäten mit Unterstützung der Blockchain umgesetzt werden. Eine Auswahl unserer Projekte und Lösungen finden Sie unter Projekte.

Als eine der ersten Organisationen Deutschlands haben wir bereits im Jahr 2016 ein Whitepaper veröffentlicht, in welchem wir Grundlagen, Anwendungsmöglichkeiten und Potenziale der Blockchain-Technologie sowie die Rolle von Intermediären in verschiedenen Kontexten untersucht haben. Für unsere Arbeit wurden wir zudem mehrfach ausgezeichnet – unter anderem mit dem Innovationspreis Reallabore des Bundeswirtschaftsministeriums für Wirtschaft und Energie und dem eGovernment-Preis für unser Projekt mit dem Bundesamt für Migration und Flüchtlinge.

Unser Angebot für Sie:
Konzeption und Entwicklung individueller und bedarfsgerechter Lösungen

– als neutrale wissenschaftliche Begleitung von Blockchain-Projekten
– in ein- oder mehrtägigen (Ideation) Workshops
– in angewandten Forschungsprojekten (von der Potentialanalyse bis zur Prototypisierung)
– in branchenweiten und -übergreifenden Konsortien

Weitere Informationen finden Sie hier.

Blockchain-Grundlagen

Im Themenbereich „Blockchain-Grundlagen“ befassen wir uns insbesondere mit der grundlegenden technologischen sowie wirtschaftlichen Einordnung verschiedener Distributed-Ledger-Technologien und deren Einsatzmöglichkeiten. Dazu untersuchen wir neben den Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten der Technologie auch, in welchen Kontexten der Einsatz der Blockchain einen tatsächlichen Mehrwert bieten kann. Mehr erfahren …

Blockchain und eGovernment

Der Einsatz der Blockchain im öffentlichen Sektor gilt, insbesondere in föderalen Strukturen, als eines der großen Zukunftsfelder der Technologie. Insbesondere in der Zusammenarbeit öffentlicher Einrichtungen in Kommunen, Ländern und Bund gilt es, strenge Datenschutzauflagen und Dokumentationssicherheit zu kombinieren.  Unsere Arbeit im Rahmen öffentlicher Projekte wurde bereits mehrfach ausgezeichnet, unter anderem mit dem Innovationspreis Reallabore des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie sowie im Rahmen des eGovernment-Wettbewerbs. Mehr erfahren …

Blockchain in Mobilität und Logistik

Die Einsatzmöglichkeiten der Blockchain im Kontext der Mobilität(swende) werden viel diskutiert seit erste Geschäftslogiken auf Distributed Ledgern abgebildet werden konnten. Heute finden sich beispielhafte Anwendungsfälle im Kontext des internationalen Warenhandels (Frachtpapiere), der eMobilität (elektrisches Laden), der Sharing Economy (Ridesharing) sowie im effizienteren Warentransport (Platooning). Mit der Veröffentlichung des Blockchain Grundgutachtens „Chancen und Herausforderungen von DLT (Blockchain) in Mobilität und Logistik“ konnten wir in diesem Bereich bereits Standards setzen. Mehr erfahren …

Self-Sovereign Identities und Digitale Identitäten

Sogenannte „Self-Sovereign Identities“ sind als selbstverwaltete Identitäten zu betrachten, welche nicht wie üblich durch eine zentrale Institution oder Plattform zur Verfügung gestellt werden. Sie können dabei sowohl in Kombination mit Blockchain als auch ohne ebendiese implementiert werden. Damit bieten sie die Möglichkeit, bestimmte Freiheiten der persönlichen Identität auch in der digitalen Welt nutzbar zu machen. Durch den Einsatz sogenannter Zero-Knowledge-Proofs haben Nutzer zudem die Möglichkeit, bestimmte Eigenschaften zu beweisen, ohne sensitive Informationen preiszugeben. Mehr erfahren …

Blockchain und Datenschutz

In der Implementierung der Blockchain in der Privatwirtschaft sowie im öffentlichen Sektor spielt das Thema des Datenschutzes und der Privatsphäre nicht erst seit der Verabschiedung der Europäischen Datenschutzgrundverordnung eine besondere Rolle: Angesichts der in der Blockchain inhärenten Dokumentationssicherheit und Transparenz muss diese so gestaltet werden, dass persönliche Daten geschützt bleiben. Unsere Expertise in diesem Kontext konnten wir im Rahmen eines Projektes mit dem Bundesamt für Migration und Flüchtlinge anwenden.

Blockchain und Performance-Benchmarking

Aufgrund der intensiven Verwendung kryptographischer Methoden sowie des Kommunikationsaufwands für den Konsensmechanismus, ist die Performance (Transaktionen pro Sekunde, Latenz, etc.) von Blockchains im Allgemeinen geringer als die von zentralen Systemen. Durch die redundante Ausführung aller Berechnungen ist zudem der limitierende Faktor stets durch den langsamsten Knoten im Netzwerk gegeben. Entsprechend kann die Performance von Blockchains auch nur schwer elastisch nach Bedarf skaliert werden. Um dies adressieren zu können, haben wir ein generisches Blockchain Benchmarking Framework entwickelt und damit bislang Corda, private Ethereum Netzwerke, Hyperledger Fabric/Indy/Sawtooth und Quorum sowie EOS und Tezos getestet.

Blockchain und Künstliche Intelligenz

Im Themenbereich „Blockchain und Künstliche Intelligenz“ bündeln wir unsere Blockchain-Kompetenzen mit der Expertise aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens. So erforschen und vermitteln wir aktuelle Erkenntnisse aus den Bereichen Datenschutz und -monetarisierung oder der Stärkung der Nachvollziehbarkeit und des Vertrauens in die Entscheidungen Künstlicher Intelligenz. Weitere Informationen zum Themenbereich der Künstlichen Intelligenz am Kernkompetenzzentrum Finanz- und Informationsmanagement finden Sie hier. Mehr erfahren …

Neugierig geworden?

Unsere Tätigkeiten

Das Kernkompetenzzentrum FIM beschäftigt sich mit relevanten Realweltproblemen sowohl in öffentlich geförderten Grundlagenforschungsprojekten als auch in angewandten Forschungsprojekten mit Praxispartnern. Dabei erarbeitet es gemeinsam mit seinen Partnern einzigartige und neuartige Lösungen auf Basis seiner Einblicke in den aktuellen Stand der Forschung, seiner praktischen Erfahrung sowie der Interdisziplinarität und Begeisterung seines Teams. Ausgewählte Projekte sind:

  • InDEED (2020 – 2023):
    Konzeption, Umsetzung und Evaluation einer auf Blockchain basierenden energiewirtschaftlichen Datenplattform für die Anwendungsfälle „Labeling“ und „Asset Logging“ (gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi))

  • OMOS (seit 2019):
    Offenes und dezentrales Mobilitätssystem (in Zusammenarbeit mit regioIT, gefördert durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) und mFUND)
    Projektziel: Entwicklung einer digitalen Mobilitätsinfrastruktur (mehr Informationen)

  • Blockchain für notarielle Vollmachten und Erbscheine (2019):
    Ein Blockchain-basiertes digitales Gültigkeitsregister für notarielle Vollmachten und Erbscheinen (in Zusammenarbeit mit der Bundesnotarkammer und dem Bayerische Staatsministerium der Justiz (StMJ)) (mehr Informationen)

  • Chancen und Herausforderungen der DLT (Blockchain) in Mobilität und Logistik (2019):
    Grundgutachten im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI)

  • Datenschutzkonforme Blockchain-Lösung im deutschen Asylprozess (2018):
    (gefördert durch das Bundesministerium für Migration und Flüchtlinge (BAMF))

    (mehr Informationen)

  • Blockchain for International Trade Finance (2016 – 2017):
    Ein Kooperationsprojekt mit der Norddeutschen Landesbank zur Entwicklung und Evaluation eines Blockchain-Prototypen für Dokumentenakkreditive (mehr Informationen)

Studien

Folgende Studien, Whitepaper und Bücher entstanden aus Forschungsarbeiten und in Zusammenarbeit mit Praxispartnern:

Blockchain: Grundlagen, Anwendungen und Potenziale

Entwicklung einer datenschutzkonformen Blockchain-Lösung im deutschen Asylprozess

Chancen und Herausforderungen von DLT (Blockchain) in Mobilität und Logistik

Das Blockchain-basierte Gültigkeitsregister

Überprüfung der Machbarkeit eines offenen und denzentralen Mobilitätssystems (OMOS)

Wissenschaftliche Publikationen

Zu diesem Kompetenzbereich haben wir folgende Forschungsarbeiten in wissenschaftlichen Zeitschriften und bei internationalen Konferenzen veröffentlicht:

Improving Inter-Organizational Information Sharing for Vendor Managed Inventory : Towards a Decentralized Information Hub Using Blockchain Technology
in: IEEE Transactions on Engineering Management, 2020
Guggenberger, Tobias
Schweizer, André
Urbach, Nils
Damals wie heute? : Ein Rückblick der Risiken und Potenziale der Blockchain-Technologie
in: it-daily, 2020
Guggenberger, Tobias
Lockl, Jannik
Schlatt, Vincent
Urbach, Nils
Überprüfung der Machbarkeit eines offenen und dezentralen Mobilitätssystems (OMOS)
2019
Fridgen, Gilbert
Röhlen, Jörg
Guggenberger, Tobias
Schlatt, Vincent
Schulze, Martin
Opportunities and Challenges of DLT (Blockchain) in Mobility and Logistics

Fridgen, Gilbert
Guggenberger, Nikolas
Hoeren, Thomas
Prinz, Wolfgang
Urbach, Nils
Baur, Johannes
Brockmeyer, Henning
Gräther, Wolfgang
Rabovskaja, Elisaweta
Schlatt, Vincent
Schweizer, André
Sedlmeir, Johannes
Wederhake, Lars
Chancen und Herausforderungen von DLT (Blockchain) in Mobilität und Logistik
Berlin, 2019
Fridgen, Gilbert
Guggenberger, Nikolas
Hoeren, Thomas
Prinz, Wolfgang
Urbach, Nils
Baur, Johannes
Brockmeyer, Henning
Gräther, Wolfgang
Rabovskaja, Elisaweta
Schlatt, Vincent
Schweizer, André
Sedlmeir, Johannes
Wederhake, Lars
Cross-Organizational Workflow Management Using Blockchain Technology : Towards Applicability, Auditability, and Automation
presented at: 51st Annual Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS), Waikoloa, USA, 2018
Fridgen, Gilbert
Radszuwill, Sven
Urbach, Nils
Utz, Lena
Unchaining Social Businesses : Blockchain as the Basic Technology of a Crowdlending Platform
presented at: 38th International Conference on Information Systems (ICIS), Seoul, South Korea, 2017
Schweizer, André
Schlatt, Vincent
Urbach, Nils
Fridgen, Gilbert
Blockchain Lab : Design, Implementation and Evaluation of Innovative Business and Process Models
in: ERCIM News, 2017
Fridgen, Gilbert
Prinz, Wolfgang
Rose, Thomas
Urbach, Nils
Implementation of a Blockchain Workflow Management Prototype
in: ERCIM News, 2017
Fridgen, Gilbert
Sablowsky, Bernd
Urbach, Nils
Entwicklung Disruptiver Innovationen mit Blockchain : Der Weg zum Richtigen Anwendungsfall
in: Wirtschaftsinformatik & Management, 2017
Fridgen, Gilbert
Radszuwill, Sven
Schweizer, André
Urbach, Nils

Neben seiner Projekttätigkeit engagiert sich das Kernkompetenzzentrum FIM, um den Wissensaustausch mit Kollegen*Innen aus Forschung und Praxis zu fördern. Ausgewählte Aktivitäten sind:

Universität Augsburg

  • Aktuell finden in Augsburg hierzu keine Veranstaltungen statt.

Weiterführende Informationen finden Sie auf der Seite Lehre.

Universität Bayreuth

  • Interdisziplinäres Seminar Blockchain (Seminar, Bachelor)
  • Emerging Digital Technologies (Seminar, Master)

Weiterführende Informationen finden Sie hier.

Ansprechpartner

Prof. Dr. Nils Urbach

Professur für Wirtschaftsinformatik und Strategisches IT-Management