BALu


Blockchain applications in aviation

(Third Party Funds Single)


Project leader:
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Start date: 1. September 2022
End date: 31. August 2024
Acronym: BALu
Funding source: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)

Abstract:

Das Konzept von Distributed Ledger Systemen (Blockchain) ist eine grundlegend neue Basistechnologie, welche in der öffentlichen Wahrnehmung derzeit verstärkt im Fokus steht und welche erhöhtes Potential zur Lösung von Problemstellungen in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen verspricht.

Daneben wandelt sich die Luftverkehrslandschaft absehbar mit einer massiven Zunahme an Luftverkehrsteilnehmern und weiteren Luftverkehrsarten wie autonomen Kleinstsystemen. Des Weiteren besteht ein Bedarf bei der Digitalisierung in administrativen und operativen Bereichen des Luftverkehrs, welcher sich dabei in eine globale Digitalisierungsstrategie einordnet. Im Luftverkehr sollte dabei der Erhalt des hohen Sicherheitsstandards bzw. sogar eine Erhöhung dessen ein übergeordnetes Ziel bleiben.

Im Rahmen des vorliegenden Projektes soll die Anwendbarkeit der Basistechnologie der Distributed Ledger Technologie für die Luftfahrt untersucht werden, die nutzbaren Potentiale für die Luftfahrt identifiziert werden und zur Anwendung gebracht werden.

Zur Maximierung des Vorhabenerfolges in dem Projekt wird folgendes Vorgehen angestrebt: Zunächst werden in einer divergenten Explorationsphase parallel Anforderungen und Potentiale in der Luftfahrt erarbeitet und zugleich die Basistechnologie Blockchain technisch analysiert und in den luftfahrtbezogenen Kontext gebracht. Anschließend werden Konzepte zur Anwendung der Blockchaintechnologie in zwei Anwendungsbereichen entwickelt. Diese decken eine repräsentative Bandbreite an Einsatzbereichen in der Luftfahrt ab und bieten zugleich ein hervorgehobenes Nutzungspotential. Zum einen wird ein Konzept entwickelt, welches eine lückenlose, revisionssichere und vertrauenswürdige digitale Dokumentation aller Bauteile eines Flugzeuges über den gesamten Lebenszyklus eines Luftfahrzeuges zwischen allen Beteiligten auf Basis der Distributed Ledger Technologie ermöglicht. Dies verspricht Vorteile in Bezug auf Reduzierung des Verwaltungsaufwandes, Nachhaltigkeit und Vertrauenssteigerung und repräsentiert einen administrativen Anwendungsfall. Zum anderen wird ein Konzept eines dezentralen Flugdatenschreibers entwickelt, um im Hinblick auf neue Luftraumstrukturen und -Teilnehmer Freigaben und Zustandsdaten von Fluggeräten für die Analyse von potenziellen Fehlerfällen sicher zu dokumentieren. Die Blockchaintechnologie erlaubt es dabei, die Aufzeichnung von Flugzustandsdaten dezentral verteilt durch mehrere Luftverkehrsteilnehmer und Bodenstationen vorzunehmen, wodurch eine hohe Verfügbarkeit der Aufzeichnung erreicht wird. Gleichzeitig werden Manipulationen der Daten durch einzelne Teilnehmer ausgeschlossen und der Zugang zu den Aufzeichnungen ist auch nach einer möglichen Zerstörung des UAVs gegeben. Dieses Konzept wird anschließend prototypisch implementiert und dient so dem Nachweis der praktischen Applikabilität der Blockchaintechnologie in dem vorgesehenen Anwendungskontext. Ergebnisse werden der Fachöffentlichkeit und der europäischen Industrie zugänglich gemacht, so dass dieses Projekt direkt den Technologievorsprung des Luftfahrtstandorts sichert und eine Anschlussverwendung in Folgeprojekten mit Industriepartnern ermöglicht.

Das Vorhaben wird in Kooperation der Technischen Universität Braunschweig und der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg durchgeführt. Durch die Beteiligung des Instituts für Flugführung (IFF, TUBS) sowie des Lehrstuhl Informatik 16 für Systemsoftware (I16, FAU) können interdisziplinär die benötigten Kompetenzen im Bereich der Informationstechnologie und Luftfahrt eingebracht werden und der Verbund bildet damit ein Alleinstellungsmerkmal und vorteilhafte Voraussetzungen zur Erreichung der Projektziele.

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