Wertkartensysteme beschreiben in welchem Zusammenhang die elektronische Geldbörse mit den beteiligten Akteuren eines solchen Systems steht. Hierbei werden wichtige Abläufe grafisch dargestellt.
Ältere Wertkartensysteme sind zum Beispiel Kopierkarten, die noch mit Magnetstreifen funktionierten. Der Benutzer kaufte für einen bestimmten Betrag eine Kopierkarte und konnte diese nach und nach an den Kopiergeräten des Kartenherausgebers entwerten. Die Möglichkeit kompliziertere Anwendungen zu entwerfen stieß bald an die Grenzen des Machbaren, da die Magnetstreifenkarte nur sehr wenig Platz für Daten enthält und nicht sehr sicher ist.
Erst Chipkarten machten es möglich, die Idee einer branchenübergreifenden elektronischen Geldbörse auch in die Tat umzusetzen. In Bild 3 ist die Architektur eines Systems der elektronischen Geldbörse dargestellt:

Abbildung 2: Modell eines Wertkartensystems
Hierbei steht der Kartenherausgeber für die Gesellschaft, die eine elektronische Geldbörse herausgibt. Der Kartenherausgeber trägt die Gesamtverantwortung und ist auch der Verwalter des Systems.
Der Karteninhaber ist der Kunde, der eine Geldbörsenkarte besitzt und mit ihr Einkäufe tätigt. Dafür erhält er Ware oder Dienstleistungen.
Der Dienstleistungs- oder Warenanbieter schließlich ist der Geschäftsmann, der dem Karteninhaber eine Ware oder Dienstleistung gegen Bezahlung mit der Geldbörsenkarte verkauft.
Charakteristisch für ein funktionierendes Wertkartensystem sind zwei gegenläufige Zahlungsströme, die sich gegenseitig ausgleichen müssen. Ein elektronischer Geldkreislauf und ein entgegengesetzter Geld- oder Dienstleitungsfluß.
Lädt der Karteninhaber seine Geldbörsenkarte an einem speziellen Terminal auf, so wird elektronisches Geld vom Kartenherausgeber auf die Karte transferiert. Im Gegenzug muß der Karteninhaber eine ebenso große Summe echten Geldes beim Kartenherausgeber einzahlen.
Sobald der Karteninhaber an einer Akzeptanzstelle, also an einem Terminal des Dienstleistungs- oder Warenanbieters, bezahlen will, werden von der Karte die entsprechenden elektrischen Geldeinheiten abgezogen und zum Anbieter übertragen. Der Karteninhaber erhält dafür seine Ware oder Dienstleistung.
Der Dienstleistungs- oder Warenanbieter transferiert wiederum das erhaltene elektronische Geld an den Kartenherausgeber, der im Gegenzug echtes Geld an den Anbieter ausgibt.
Ein ganz wesentlicher Punkt beim Einsatz von Chipkarten als elektronische Geldbörse, ist die Sicherheit solcher Karten. Dieser sichere Einsatz funktioniert nur durch umfangreiche Authentisierungsverfahren beim Kartengebrauch.
Das Aufladen der Geldbörse ist ein besonders sensibler Vorgang, der online durchgeführt wird. Börsenkarte und Terminal prüfen in einem sogenannten Challange-Response-Verfahren ihre gegenseitige Echtheit. Danach wird der Karteninhaber aufgefordert, seine PIN einzugeben, um damit seine 'Echtheit' zu beweisen. Nachdem die Bonität des Karteninhabers in Höhe des zu ladenden Betrages online beim Hostrechner seiner kontoführenden Bank geprüft wurde, kann der elektronische Geldbetrag auf die Karte transferiert werden. Gleichzeitig wird dieser Betrag dem Konto des Karteninhabers belastet.
Beim Bezahlen mit der elektronischen Geldbörse authentisieren sich die Börsenkarte und das Terminal wieder gegenseitig. Aber die Transaktion des Bezahlens geschieht offline. Der Karteninhaber wird also nicht überprüft. Dies bedeutet, wird die Karte dem Inhaber gestohlen, kann der Dieb sie ohne Probleme zum Bezahlen verwenden.
Es können mehrere Versionen von Wertkartensystemen unterschieden werden, die in den folgenden Kapiteln beschrieben sind.
Nach dem Kriterium 'Anzahl bezahlbarer Dienstleistungen' können Monoservice- gegenüber Multiservicesystemen abgegrenzt werden. Beim Monoservice kann genau eine Dienstleistung bzw. Ware gekauft werden. Wertkartensysteme in denen nur eine einzige Dienstleistung per vorausbezahlter Karte bezogen werden kann, stellen sozusagen die Grundversion derartiger Kartensysteme dar. Üblicherweise sind Kartenherausgeber und Leistungsanbieter dabei identisch (z.B. Telefonkarte, Kopierkarte, Kantinenkarte).
Beim Multiservice ist die Anzahl bezahlbarer Dienstleistungen größer als eins. Hier können unterschiedliche Dienstleistungen mit derselben Karte bezahlt werden.

Abbildung 3: Unterschied von Monoservice (links) und Multiservice (rechts)
In der Mindestzahl beteiligter Parteien liegt der Unterschied zwischen Zwei-Parteien- und Mehr-Parteien-Systemen. In einem Zwei-Parteien-System stehen sich Karteninhaber und Kartenherausgeber gegenüber, wobei der Kartenherausgeber gleichzeitig Dienstleister ist. Ein Beispiel ist auch hier wieder die Telefonkarte der Telekom, welche ein Zwei-Parteien- (Monoservice-) Wertkartensystem darstellt. Weil in einem Zwei-Parteien-System der Herausgeber der Werteinheiten identisch ist mit demjenigen, der diese Werteinheiten akzeptiert, sind eine Speicherung der Werteinheiten im Terminal und eine anschließende Übertragung zum Herausgeber zwecks Abrechnung entbehrlich. Dadurch wird das System technisch und organisatorisch enorm vereinfacht.
Erhöht sich die Anzahl der beteiligten Parteien, so wird von einem Mehr-Parteien-System gesprochen. In einem solchen System sind Kartenherausgeber, Kartenakzeptant und gegebenenfalls die Ausgabe-/ Aufladestelle unterschiedliche Akteure. Zwischen Börsenherausgeber und dem oder den Dienstleistern muß abgerechnet werden. Es ist also eine Speicherung der Werteinheiten im Terminal und eine anschließende Übertragung zum Herausgeber zwecks Abrechnung notwendig. Als Nachweis, wieviel Geld der Dienstleister vom Börsenherausgeber erhält, können nur die übertragenen Werteinheiten dienen, diese müssen manipulationssicher sein. Dadurch wird das System technisch und organisatorisch komplizierter. Bei einem Mehr-Parteien-System wird eine sogenannte Clearingstelle benötigt, die alle Ab-rechungen verwaltet, Händlerkonten führt und die Echtheit der Werteinheiten überprüft.
In einem geschlossenen System stehen die Anzahl der Dienstleister und Börsenherausgeber von Beginn an fest. Dienstleistungsanbieter und Kartenherausgeber sind identisch oder zumindest wirtschaftlich eng miteinander verknüpft. Die Vorteile des geschlossenen Systems sind die einfache Infrastruktur und geringe Kosten, aber es ist nicht ausbaufähig und erhöht eine Flut der unterschiedlichsten Karten, weil für jedes geschlossene System eine eigene Art von Chipkarte verwendet werden muß.

Abbildung 4: Geschlossene Systeme
In einem offenen System können nachträglich sowohl neue Dienstleister als auch weitere Börsenherausgeber hinzukommen. Mit einer Wertkarte können Leistungen verschiedener Anbieter in Anspruch genommen werden. Deshalb wird im Allgemeinen auch der Begriff branchenübergreifend verwendet.
Dieses System erfordert die Kooperation aller beteiligter Unternehmen, da ein komplexer Austausch von Daten notwendig wird, was wiederum eine Clearingstelle erfordert. Sobald es mehrere Herausgeber einer Karte gibt, ist eine Verrechnung zwischen diesen nur durch eine Markierung der Werteinheiten durch die Clearingstelle möglich.
Entwicklungskosten und -zeit sind bei einem offenen System erheblich höher, allerdings kann der Vorteil für den Kunden, nur eine Karte zu benutzen, zu einer höheren Akzeptanz führen.

Abbildung 5: Offenes System