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Wirtschaftsingenieur*innen der FHWS konzipieren Corona-App zur Kontakt-Nachverfolgung auf Basis der Blockchain-Technologie

05.03.2021 | fhws.de, Pressemeldung, FWI

An der Fakultät Wirtschaftsingenieurwesen der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt entstand eine einfach zu handhabende Lösung zur Registrierung und Nachverfolgung von Kontakten im Zuge der Covid-19-Pandemie. Erdacht hat sie ein internationales Team von Studierenden im Rahmen eines Projektseminars.

Ob im Restaurant oder Supermarkt, auf der privaten Geburtstagsfeier oder beim direkten Treffen zweier Personen – überall können Infektionskrankheiten übertragen werden. Restaurants mussten daher bereits im vergangenen Jahr Gästelisten führen – mit hohem Aufwand und dem Risiko unleserlicher oder falscher Angaben durch die Gäste.

App unterstützt Betrieb von Restaurants und Geschäften

Der studentische Lösungsansatz: Beim Betreten des Lokals wird ein QR-Code mit dem Handy abgescannt, der Besuch ist automatisch registriert. Gastwirt*innen können ihrer Verpflichtung zum Führen der Liste digital nachkommen, und das Gesundheitsamt wäre in der Lage, das Infektionsgeschehen anhand der Registrierungen softwaregestützt nachzuverfolgen – auf Basis anonymer Codes, die zunächst keinen Rückschluss auf Personen erlauben.

Diese Idee verfolgten Studierende im Rahmen des Seminars „Current Issues in Digital Business Processes“ im vergangenen Wintersemester an der FHWS. Die Aufgabenstellung lautete, ein Anwendungsszenario auf Basis der Blockchain-Technologie zu entwickeln und prototypisch umzusetzen: Die Blockchain ist – vereinfacht ausgedrückt – eine gemeinsam genutzte (meist zugleich verteilte) Datenbank, in der Geschäftsvorfälle für alle Beteiligten nachvollziehbar dokumentiert und unveränderlich festgeschrieben werden. Alle Teilnehmenden können auf diese Datenbasis zugreifen. Alle haben dieselbe Sicht auf den Datenstand, wodurch Konsens über den Zustand der Transaktionen hergestellt wird. Transparenz und Effizienz von Geschäftsprozessen lassen sich damit erheblich steigern. Die bekannteste Anwendung ist sicherlich die Digitalwährung Bitcoin, aber längst gibt es zahlreiche weitere Anwendungen in der Wirtschaft, etwa zur Überwachung von Lieferketten, zur Aufbewahrung von Geschäftsbelegen oder zum Herkunftsnachweis von Gütern wie z.B. Diamanten oder fair gehandeltem Kaffee.

App für Feiern, Kultur und private Begegnungen Das vierköpfige Projektteam, bestehend aus Teo Blazevic, Anastasiia Karpets, Natalie Mennig und Thorsten Weber, hatte aber sofort eine andere Nutzung im Sinn: die bessere Nachvollziehbarkeit von Corona-Infektionsketten. Der Anwendungsbereich geht dabei über Restaurants weit hinaus: Alle können sich einen QR-Code in der App generieren und diesen öffentlich sichtbar aushängen, etwa im Wartezimmer bei Ärzt*innen, bei Feiern und Kulturveranstaltungen. Auch bei privaten Treffen können sich Nutzer*innen ihren persönlichen Code auf dem Handybildschirm anzeigen lassen. Besucher*innen oder Kontaktpersonen scannen diesen Code ein, der Kontakt wird mit Zeitstempel und Ort der Begegnung in der Blockchain registriert. Ein erneuter Scan führt zur Abmeldung der Nutzer*innen von der Kontaktsituation.

App unterstützt Gesundheitsämter

Wurde ein Nutzer positiv auf Covid-19 getestet, kann das Testergebnis in der App hinterlegt und automatisch alle Kontaktpersonen der vergangenen Tage benachrichtigt werden. Ebenso werden die Inhaber*innen der Geschäfte informiert. Zugleich färbt sich die persönliche Status-Ampel der betroffenen User*innen auf der Startseite des Systems rot. Haben die Nutzer*Innen der Weitergabe der Daten an das Gesundheitsamt zugestimmt, können dort die Kontakte und Infektionsketten digital leichter nachverfolgt werden.

Gesamtkonzept mit vielen Detaillösungen

In ihren Rollen als Anforderungsanalystin, Architektin, Webdesigner und Entwickler verbesserten die Studierenden ihr Konzept stetig weiter. Prof. Dr. Bernd Knobloch, der das Projekt betreute, schlüpfte in die Rolle verschiedener Stakeholder und forderte das Team durch wiederholte Nachfragen, immer neue Anforderungen aus Nutzersicht und das Aufzeigen ungelöster Schwierigkeiten ständig heraus. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Ein schlüssiges Gesamtkonzept sowie viele Detaillösungen wie etwa die automatische An- und Abmeldung von Beschäftigten auf Grundlage ihrer Arbeitszeiten oder die selbsttätige Abmeldung aus einem Lokal nach Geschäftsschluss (falls die Besucher*innen das Logoff vergessen), runden den Entwurf ab.

Eine App mit vielen Anwendungen

Dr. Christian Eggenberger-Wang, Technical Lead bei IBM, hob die innovative Leistung des Teams hervor und war besonders von der Nutzung eines QR-Codes zur Kontaktregistrierung überzeugt. Im Gegensatz zu anderen Lösungen, die auf spezielle Hardware-Technik wie etwa Bluetooth setzen, kann fast jedes mobile Endgerät diese Codes einlesen. Die technischen Hürden für den alltäglichen Einsatz sind damit äußert niedrig. Die IBM unterstützte das Projekt mit der Bereitstellung ihrer Blockchain-Softwareplattform auf Basis von Hyperledger Fabric sowie mit technischer Unterstützung durch erfahrene Entwickler. Im Sommersemester soll das Projekt fortgeführt und das System weiterentwickelt werden.

Die Veranstaltung „Aktuelle Problemstellungen in digitalen Geschäftsprozessen“ findet jedes Semester mit wechselnden Themenschwerpunkten statt. Sie ist ein Angebot der 2019 neu geschaffenen Vertiefungsrichtung „Digital Business“ der Fakultät Wirtschaftsingenieurwesen. Ziel der Seminarreihe ist es, den Studierenden Kompetenzen in der Entwicklung softwaregestützter Lösungen für digitalisierte Prozesse zu vermitteln. Im Wintersemester wurden im Seminar unter der Leitung von Jan Senner und Prof. Dr. Bernd Knobloch neben der Corona-App ein System zum lichtgesteuerten Multi-Order Picking (in Zusammenarbeit mit GPIO Solutions GmbH), die Gestaltung optimierter Nutzeroberflächen für SAP S/4 HANA mithilfe von GUI XT (zusammen mit der FHWS c-factory) und ein workflowbasiertes Anwendungssystem für Bestellprozesse entwickelt.

Kontakt:

Hochschule Würzburg-Schweinfurt

Fakultät Wirtschaftsingenieurwesen

Prof. Dr. Bernd Knobloch

Konrad-Zuse-Straße 2

97421 Schweinfurt

bernd.knobloch[at]fhws.de