Blockchain angewandt auf den Bausektor

(Dezember 2024) | Die digitale Transformation als Instrument für wirtschaftliche Entwicklung und soziale Innovation ist das Kernprinzip der Europe´s Digital Decade, des strategischen Programms, das Ziele und Vorgaben für 2030 festlegt und die fortschreitende Digitalisierung von Bürgern, Unternehmen und öffentlichen Verwaltungen fördert. Zu den aufkommenden digitalen Technologien gehört die Blockchain, eine mathematische Struktur, die ein verteiltes und dezentrales virtuelles Register schafft, in dem Daten von den Nutzern selbst in chronologischer Reihenfolge und ohne die Notwendigkeit eines Vermittlers geteilt, gespeichert und überprüft werden. Nachvollziehbarkeit, Transparenz und Unveränderlichkeit sind die Anforderungen dieser Technologie, die sich das Rechenprinzip der Kryptographie zunutze macht, indem sie die Übertragung von Daten und deren Validierung erleichtert. Die Blockchain-Technologie ist bekannt für ihre Anwendung in der Finanzwelt bei der Schaffung und Verwaltung von Kryptowährungen, aber sie wird jetzt auch im Gesundheitssektor eingesetzt, indem kryptographische digitale Portfolios für jeden einzelnen Bürger geschaffen werden. Die Herausforderung besteht nun darin, sie auf den Bausektor anzuwenden.

In jüngster Zeit hat die Region Emilia-Romagna (RER) die Zusammenarbeit zwischen Forschungslabors, universitären Technopolen und Unternehmen des Sektors durch die Aktivierung von Projekten gefördert, die von europäischen Fonds kofinanziert werden und die Innovation im Industriesektor in Bezug auf Digitalisierung, künstliche Intelligenz und Big Data (Unternehmen und öffentliche Verwaltung) vorantreiben können. Dies ist der Schwerpunktbereich der Smart Specialisation Strategy (S3), in den sich das Projekt Blockchain technology for ceramic and construction materials supply chain [BLOCH4MAT] einfügt. Das Ziel des Projekts besteht in der konzeptionellen Entwicklung und Implementierung einer Blockchain-Plattform, die auf die Produktionsketten von keramischen Fliesen, Ziegelprodukten und Verbundwerkstoffen (Baumaterialien, die als strategisch für die regionale Wirtschaft gelten) anwendbar ist, um den Informationsgehalt im Zusammenhang mit den Produkten rückverfolgbar, sicher, eindeutig und nicht fälschbar zu machen, und zwar in Bezug auf ihren gesamten Lebenszyklus. Informationen über Rohstoffe, die Verarbeitung in der Fabrik, Zertifizierungen, die Herstellung des Endprodukts und die Entsorgung können über Blockchain verwaltet werden, wobei ein hohes Maß an Vertraulichkeit der Daten gewahrt bleibt. Die Technologie wird auch mit BIM (Building Information Modeling) und/oder anderen Digitalisierungsprozessen wie der digitalen CE-Kennzeichnung (SmartCE) integriert.

BLOCH4MAT, das von der RER im Rahmen des FESR-Programms 2021-2027 finanziert wird, wird vom Centro Ceramico koordiniert. An der Partnerschaft sind das CIRI EC der Universität Bologna und TekneHub der Universität Ferrara als Forschungslabors des High Technology Network sowie das Consorzio Futuro in Ricerca (CFR) für die Verbreitung und den Technologietransfer beteiligt. Das Keramikzentrum wird die Analyse und Informationsbeschaffung für die Entwicklung des Blockchain-Modells durchführen, das auf die Produktionsketten von keramischen Materialien (Fliesen und Ziegel) angewandt werden soll, wobei es mit den Unternehmen Tonalite, Sacmi und Wienerberger zusammenarbeitet. Das CIRI EC wird die Blockchain-Technologie in Zusammenarbeit mit Ardea Ingegneria auf Verbundwerkstoffe anwenden, während TekneHub in Zusammenarbeit mit dem Start-up Innovation Chain sein Fachwissen über die Anwendung fortschrittlicher digitaler Modellierungsprotokolle einbringen wird.

Seit der Unterzeichnung der Vereinbarung mit der RER (15. Februar 2024) haben die Projektaktivitäten begonnen und sind in 6 operative Phasen mit einer Gesamtdauer von 24 Monaten unterteilt. Derzeit werden die Abläufe und kritischen Punkte der Produktionsketten für keramische Fliesen, Ziegelprodukte und Verbundwerkstoffe in Zusammenarbeit mit den Partnerunternehmen des Projekts ermittelt. In den kommenden Monaten wird der Schwerpunkt auf dem core des Projekts liegen, nämlich der Modellierung der Blockchain für jede Produktionskette und der anschließenden Implementierung in eine IT-Plattform. Darauf folgt die Validierung des Modells mit Unternehmensfallstudien für jede Art von Baumaterial und die Integration mit dem produktspezifischen BIM-Objekt.

BLOCH4MAT richtet sich an den Bausektor, dessen Digitalisierungsprozess durch eine hohe Komplexität, stark artikulierte Vorschriften und Investitionen für den digitalen Wandel, die im Vergleich zum erwarteten Ertrag noch zu hoch sind, gebremst wird. Der Einsatz von Blockchain in der Baustofflieferkette kann echte Vorteile in Bezug auf die Transparenz von Informationen und die Interoperabilität zwischen den Akteuren in der Lieferkette bringen, die diese Informationen teilen und nutzen müssen. Als Projektoutput werden Vorteile in Bezug auf die Optimierung der Produktion, effiziente Betriebsabläufe in der Lieferkette und die Zuverlässigkeit des produktbezogenen Informationspakets erwartet. In einer breiteren Perspektive kann die Digitalisierung durch Blockchain zu einer Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit der italienischen Industrie führen, insbesondere im Export, der im italienischen Keramikfliesensektor mehr als 83% des Umsatzes ausmacht.

Autoren:

Valeria La Torre + Maria Chiara Bignozzi,  Centro Ceramico – Sassuolo (MO)
Alessandro Bellini + Marco Savoia , CIRI EC, Interfakultäres Zentrum für industrielle Forschung, Bauwesen, Universität Bologna
Fabiana Raco + Marcello Balzani, TEKNEHUB, Tecnopolo Ferrara