06.02.2020

Wie die Blockchain helfen kann, Österreichs Bürokratie zu verschlanken

Laut Regierungsprogramm soll die Blockchain in Österreich eine stärkere Bedeutung bekommen. Alfred Taudes vom Institut für Kryptoökonomie der WU Wien erläutert in einem Gastbeitrag, welche Chancen in der Verwaltung tatsächlich entstehen könnten.
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Blockchain - hinter dem Hype
(c) fotolia.com - Denys Rudyi

Wenn Verwaltungsvorgänge wie Einkäufe bei Amazon funktionieren würden, hätte man eine einzige Benutzerkennung für alle Behördenwege und es gäbe einen integrierten digitalen Prozess, ohne Dokumentenvorlage oder Scan, persönliche Vorsprache und lange Wartezeiten. Bei komplexeren Anliegen würden die Daten automatisch zwischen Behörden ausgetauscht, und das System würde bereits erfasste Vorschläge für staatliche Leistungen bereitstellen.

+++Mehr zu Blockchain & Kryptoökonomie+++

Allerdings: Amazon erstellt auf Basis der Interaktionen ein umfangreiches Profil, das Auskunft über persönliche Präferenzen und Einstellungen gibt. Das mag beim Einkaufsverhalten auf den ersten Blick nicht so tragisch erscheinen – bei den mit staatlichen Stellen ausgetauschten Gesundheits- oder Einkommensdaten möchte man aber wohl nicht, dass diese verknüpft und ohne Einschränkung verwendet werden können.

Was wäre aber, wenn die Integration der persönlichen Daten nicht durch eine staatliche Institution, sondern durch den Bürger selbst erfolgt und dieser selektiv die notwendigen Daten fallspezifisch freigibt? Bisher war das nicht möglich, denn der Bürger erhält eine Identität durch eine Institution: Man kann seine ZMR-Zahl, Firmenbuchnummer oder SV-Nummer nicht selbst vergeben.

Per Blockchain die persönlichen Daten selbst freigeben

Durch die Blockchain steht aber nun ein allgemein zugängliches Register zur Verfügung, auf dem jeder Bürger ähnlich zu Bitcoinadressen Schlüssel ohne Einschaltung einer Institution selbst anlegen und verwalten kann. Hinter einem derartigen „Distributed Identifier“ (DID) stehen öffentliche Schlüssel, über die die Authentifizierung erfolgt, sowie selektiv steuerbare Zugänge zu personenbezogenen Daten, die in einem eigenen persönlichen Datenspeicher liegen. Man spricht daher auch von „Self-Sovereign Identity“.

+++Kommentar: Gesundheitsdaten müssen ein öffentliches Gut sein+++

Analog zu Kryptowährungen wie Bitcoin hat ein Bürger ein Wallet, in dem er die Schlüssel zu seinen Identitäten verwalten kann, sowie die von staatlichen Stellen für ihn ausgestellten Bestätigungen der Korrektheit der von ihm gemachten Angaben. Diese Stellen legen auch DIDs auf der Blockchain ab, sodass die Verifikation der Echtheit der Bestätigung durch Entschlüsselung mit dem in der DID enthaltenen öffentlichen Schlüssel der offiziellen Stelle erfolgen kann.

Gibt man beispielsweise als Behauptung die österreichische Staatsbürgerschaft an, dann würde daraus durch ein kryptographisches Attest aus dem Zentralen Melderegister eine bestätigte Behauptung, die von jedem durch Entschlüsselung auf Basis der DID des Zentralen Melderegister überprüft werden kann. Derartige Bestätigungen können nicht nur auf Basis öffentlicher Register erfolgen, auch Arbeitgeber (Gehaltshöhe), Schulen (Familienbeihilfe), Ausbildungseinrichtungen (Abschluss), Bonitätsinformationsdienstleister oder Versicherungen können Angaben bestätigen und dadurch auch Einkünfte erzielen. Gegebene Bestätigungen können auch widerrufen werden bzw. kann auch dynamisch z.B. der jeweilig aktuelle Gehaltsnachweis vom Arbeitgeber bestätigt ins Wallet übertragen werden.

Digitale Dokumentenmappe

Mithilfe selbstverwalteter Identitäten auf der Blockchain entsteht ein elektronisches Pendant zur guten alten Dokumentenmappe aus Papier, aus der man selektiv die jeweils notwendigen Dokumente vorgelegt hat. Auf Seite der Verwaltung entfallen durch den Blockchaineinsatz manuelle Prüfvorgänge bei Anträgen, für den Bürger das Beibringen oder Scannen von Urkunden. Auch wird das Fälschungspotential verringert und die Datenfreigabe genauer steuerbar. Im Fall der Überprüfung von Volljährigkeit wird z.B. nur „ja“ oder „nein“ übertragen, während bei der heute üblichen Vorlage des Passes zur Verifikation der Volljährigkeit das genaue Geburtsdatum und Namen mit offengelegt werden.

Ist das alles nur Zukunftsmusik? Teilweise ja, teilweise nein. Derzeit ist eine Reihe von Standards in Ausarbeitung und es liegen Implementierungen vor, die der Erprobung in der Praxis harren. Österreich hat hier gute Voraussetzungen, da wichtige Register auf Bundesebene vorliegen, deren Einbindung einfacher ist als bei verteilte Architekturen wie in Deutschland oder Frankreich. Das Austrian Blockchain Center freut sich auf die Mitwirkung auf die im Regierungsprogramm genannten Vorhaben in diesem Bereich.

==> So steht die DAAA zum Thema Blockchain im Regierungsprogramm

==> Einreichen zum Austrian Blockchain Award


Über den Autor

(c) WU Wien

Alfred Taudes ist Institutsvorstand am Forschungsinstitut für Kryptoökonomie der WU Wien. Ziel des Forschungsinstituts ist es, die interdisziplinären Kompetenzen der Wirtschaftsuniversität Wien zu bündeln, um die technischen Möglichkeiten gemeinsam mit ökonomischen, sozialen und rechtlichen Aspekten zu betrachten und so den Potentialen dieser neuen Technologie gerecht werden.

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Strom aus Wind und Sonne braucht Speicher. Für sie entwickelt das Projekt Phoenics neue Batteriezellen. Konzeptbild, mit KI erstellt. | (c) Virtual Vehicle
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Wind und Sonne liefern Strom, wann sie wollen, nicht wann ihn jemand braucht. Diese Lücke schließen Batteriespeicher. Sie werden damit zur Schlüsseltechnologie der Energiewende. Genau hier setzt Phoenics an: Ein steirisches Konsortium entwickelt die nächste Generation von Lithium-Ionen-Zellen für stationäre Speicher.

Koordiniert wird das Projekt von der Virtual Vehicle Research GmbH in Graz. Partner sind Varta Innovation, die Materials Center Leoben Forschung GmbH (MCL) und AVL List. Phoenics läuft 36 Monate und kostet 2,9 Millionen Euro. Knapp zwei Millionen davon kommen von der FFG, aus der Ausschreibung „Energieforschung 2024″.

Ein Material, zwei Ziele

Im Zentrum steht ein Kathodenmaterial: Lithium-Mangan-Eisenphosphat, kurz LMFP. Es ist eine Weiterentwicklung des etablierten Lithium-Eisenphosphats (LFP). LFP-Zellen gelten als sicher und robust, und sie kommen ohne kritische Rohstoffe wie Kobalt oder Nickel aus. LMFP soll zusätzlich bis zu 20 Prozent mehr spezifische Energiedichte liefern. Auf gleichem Bauraum ließe sich damit mehr Energie speichern.

Diesen Materialvorteil will das Konsortium in die fertige Zelle bringen. Die Zielmarken: 20 Prozent mehr Energiedichte, 40 Prozent längere Lebensdauer.

Was noch offen ist

Bis dahin bleiben Fragen. Wie verhält sich das Material über die Lebensdauer, wie altert es, und lässt es sich industriell verarbeiten und skalieren?

Das Konsortium kombiniert deshalb Experiment und Simulation. Die Partner untersuchen das Kathodenmaterial über den gesamten Lebenszyklus, mit Materialcharakterisierung, hochauflösender Bildgebung und KI-gestützter Auswertung. Parallel entstehen physikbasierte und datengetriebene Modelle. Sie bilden das Verhalten der Zelle von der Mikrostruktur bis zum kompletten Speichermodul ab und sollen Entwicklungszyklen verkürzen.

„Die Mikrostruktur von Elektrodenmaterialien beeinflusst maßgeblich Leistung, Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Batteriezellen“, sagt Roland Brunner, Gruppenleiter am MCL.

Ein eigener Schwerpunkt gilt der Sicherheit. Spezielle Testverfahren sollen zeigen, ob LMFP-Zellen den Anforderungen an Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit genügen. AVL bringt dafür seine Erfahrung in der elektrochemischen Modellierung ein. Verbinde man physikalische Modelle mit Methoden des maschinellen Lernens, ließen sich kritische Betriebszustände und Sicherheitsaspekte frühzeitig vorhersagen, sagt Roland Wanker, Geschäftsbereichsleiter Advanced Simulation Technologies bei AVL.

Aufbauen statt neu anfangen

Phoenics setzt die Zusammenarbeit aus dem Vorgängerprojekt OpMoSi fort. „Unsere Stärke liegt darin, modernste Simulations- und Analysemethoden mit industrieller Entwicklungskompetenz zu verbinden“, sagt Projektleiter Philip Kargl von Virtual Vehicle.

Varta Innovation steuert die Fertigungsseite bei, von der Materialentwicklung über die Elektrodenfertigung bis zur Zellintegration. Großes Potenzial sehen die Partner vorerst bei stationären Speichern. Langfristig könnten die Ergebnisse auch der Elektromobilität nützen.

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Wie die Blockchain helfen kann, Österreichs Bürokratie zu verschlanken

Wenn Verwaltungsvorgänge wie Einkäufe bei Amazon funktionieren würden, hätte man eine einzige Benutzerkennung für alle Behördenwege und es gäbe einen integrierten digitalen Prozess, ohne Dokumentenvorlage oder Scan, persönliche Vorsprache und lange Wartezeiten. Bei komplexeren Anliegen würden die Daten automatisch zwischen Behörden ausgetauscht, und das System würde bereits erfasste Vorschläge für staatliche Leistungen bereitstellen. Durch die Blockchain steht nun ein allgemein zugängliches Register zur Verfügung, auf dem jeder Bürger ähnlich zu Bitcoinadressen Schlüssel ohne Einschaltung einer Institution selbst anlegen und verwalten kann. Hinter einem „Distributed Identifier“ (DID) stehen öffentliche Schlüssel, über die die Authentifizierung erfolgt, sowie selektiv steuerbare Zugänge zu personenbezogenen Daten, die in einem eigenen persönlichen Datenspeicher liegen. Analog zu Kryptowährungen wie Bitcoin hat ein Bürger ein Wallet, in dem er die Schlüssel zu seinen Identitäten verwalten kann, sowie die von staatlichen Stellen für ihn ausgestellten Bestätigungen der Korrektheit der von ihm gemachten Angaben. Die Behörden legen DIDs auf der Blockchain ab, sodass die Verifikation der Echtheit der Bestätigung durch Entschlüsselung mit dem in der DID enthaltenen öffentlichen Schlüssel der offiziellen Stelle erfolgen kann.

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