Anwendungsmöglichkeiten der Blockchain-Technologie für die Land- und Ernährungswirtschaft in der Schweiz

• Forschungsstelle: BLW
• Projektnummer: 17.19

Schlüsselwörter (Deutsch)

SmartFarming, Blockchain, Direktzahlungen, Effizienz, Digitalisierung

Schlüsselwörter (Englisch)

SmartFarming, Blockchain, Direct Payments, Efficiency, Digitalization

Schlüsselwörter (Französisch)

Smart Farming, Blockchain, Paiements directs, Efficacité, Numérisation

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Im Kontext „Digitalisierung“ erscheint aktuell eine technologische Entwicklung, deren Potential sehr gross aber noch ungetestet ist: die Blockchain. Der Blockchain-Technologie wird weltweit grosses Innovationspotential zur Steigerung der Effizienz und der Transparenz/Vertrauen komplexer Transaktionsprozesse vorausgesagt. Dieses geschieht im Moment vor allem im Bereich der Finanz und Assekuranzwirtschaft, aber erste Projekte in Bezug auf Wertschöpfungsketten in der Ernährung oder den pharmazeutischen Industrien sind in Entstehung. Das vorliegende, praxisnahe Forschungsprojekt „FoodChain“ wird anhand eines spezifischen ‚usecase’ (Anwendungsbereich) die effektiven Potentiale dieser Technologie für die Ernährungswirtschaft analysieren und testen. Das Projekt soll Kompetenznetzwerke zwischen Forschung und Landwirtschaftaufbauen, damit der Sektor von dieser Technologieentwicklung explizit profitieren kann. Das Ziel dieses Projekts ist es, eine prototypische Softwareanwendung zu entwickeln und in Pilotprojekten auf dem Feld zu testen. Dieser Test soll zeigen, ob sich weitere Investitionen in die Technologie in diesem oder anderen Anwendungsbereichen auszahlen können

Projektziele (Deutsch)

In der Landwirtschaft sowie in allen nachgelagerten Stufen des Emährungssystems wird die effiziente Sammlung, Verarbeitung und Nutzung von Daten in Zukunft eine noch wichtigere Rolle spielen, insbesondere um die Schweizer Landwirtschaft wettbewerbsfähig zu halten. Der Bundesrat und das Bundesamt für Landwirtschaft verfolgen diesbezüglich eine ambitiöse Strategie der Digitalisierung und Innovation.

Im Kontext dieser Bemühungen erscheint aktuell eine technologische Entwicklung, deren Potential sehr gross aber noch ungetestet ist: die Blockchain. Der Blockchain-Technologie wird weltweit grosses Innovationspotential zur Steigerung der Effizienz und der Transparenz/Vertrauen komplexer Transaktionsprozesse vorausgesagt. Dieses geschieht im Moment vor allem im Bereich der Finanz- und Assekuranzwirtschaft, aber erste Projekte in Bezug auf Wertschöpfungsketten in der Ernährung oder den pharmazeutischen Industrien sind in Entstehung.

Das vorliegende, praxisnahe Forschungsprojekt „FoodChain" wird anhand eines spezifischen ,use case’ (Anwendungsbereich) die effektiven Potentiale dieser Technologie für die Emährungswirtschaft analysieren und testen. Das Projekt soll Kompetenznetzwerke zwischen Forschung und Landwirtschaft aufbauen, damit der Sektor von dieser Technologieentwicklung explizit profitieren kann. Das Ziel dieses Projekts ist es, eine prototypische Softwareanwendung zu entwickeln und in Pilotprojekten auf dem Feld zu testen. Dieser Test soll zeigen, ob sich weitere Investitionen in die Technologie in diesem oder anderen Anwendungsbereichen auszahlen können.

Abstract (Deutsch)

Das Projekt „Foodchains“ präsentiert die Gesamtergebnisse einer Evaluation und eines Prototyps eines Blockchain-basierten Ansatzes für die Digitalisierung der Lieferkette für Nahrungsmittel im Schweizer Agrarsektor. Insbesondere wurde der Anwendungsfall zur Verfolgung von Milchprodukten ("von der Kuh zum Käse") untersucht. Dieses geschah mit Unterstützung eines neu entwickelten IT-Systems, welches auf der Anwenderseite als Android App nutzbar ist. Durch die Interaktionen der App mit der Blockchain können Rohproduktdaten, Transportdaten, Herstellungsdaten und verkaufte Produktdaten gesammelt werden, so dass diese auf eine maßgeschneiderte und von den Interessengruppen definierte Weise rückverfolgbar sind.

Das System zur teilweisen Digitalisierung der Lieferkette von Milchprodukten wurde in einem prototypischen Testeinsatz auf einem Bauernhof und in einer Molkerei hinsichtlich der wesentlichen Funktions-, Betriebs-, Sicherheits- und Skalierbarkeitsdimensionen evaluiert.

Die Ergebnisse dieser Evaluierungen zeigen unter anderem, dass

• die Verwendung von QR (Quick Response)-codebasierten, rückverknüpften Datenketten und

• die Abbildung von Daten auf Datenbanken, die in Lieferkettendaten in einer öffentlichen oder privaten Blockchain gespeichert sind,

zu einem sehr flexiblen, plattformunabhängigen, mehrbenutzerfähigen, skalierbaren und leicht zu bedienenden System zur nachvollziehbaren und auditierbaren Verfolgung der Lieferkette führen.

Neue Kenntnisse/Literatur (Deutsch)

Die Strategie des Bundes für das Datenmanagement umfasst eine breite Systemlandschaft und viele innovative Projekte. Dieses Pilotprojekt soll zu Beginn unabhängig von dieser Systemlandschaft aufgebaut werden, damit mit wenig administrativen Hürden ein Pilot getestet werden kann, der an sich ohne zentrale Datenhaltung auskommen kann. Für dieses Projekt haben wir die Abwicklung von Datenverarbeitungsprozessen im folgenden Anwendungsfeld definiert:

• Anmeldung von Direktzahlungen von RAUS/BTS Landwirtschaftsbetrieben (inkl. Schnittstelle zu TVD Daten) in einem Blockchain-basierten smart contract

• Erfassen der nötigen Dokumentationen durch den Landwirt

• Verifikation der Daten durch den Vollzug und Ausführung eines Smart Contracts. (Zusätzlich wird eine Integration von SmartBow zusammen mit Agroscope geprüft, welche die Positionen der Kühe ermitteln kann, und somit würde die Verifikation automatisch ablaufen können)

• Berechnung des Direktzahlungsbetrags auf Basis aktueller Bundesangaben

• Digitale Auszahlung der Direktzahlung (vorbehaltlich des Wechselkurses aus der Intemetwährung)

Das Resultat des Piloten kann auch weitere Anwendungsfelder aufzeigen und gegebenenfalls Folgeprojekte auslösen. Bei einem erfolgreichen Piloten soll der Einbau in die existierende Systemlandschaft des Bundes geprüft werden.