Ein Gastbeitrag von Juni Sun Neyenhuys über die Notwendigkeit von Open Source Hardware auf dem Weg zu einer Kreislaufgesellschaft. Der gesamte Artikel ist auch als PDF auf Englisch in einem angenehmeren Format verfügbar.
1_Einführung
Es ist offensichtlich, dass wir einen Ausweg aus dem derzeitigen zerstörerischen und extraktiven System finden müssen, wenn wir als Menschheit überleben wollen: “Die Abhängigkeit von unendlichem Wachstum kann nicht von den Ressourcen (…) innerhalb der planetarischen Grenzen abgekoppelt werden” (Kate Raworth, TED 2018). Eine vielversprechende Alternative zur linearen “Take-Make-Use-Waste”-Wirtschaft des Konsumismus ist die Kreislaufwirtschaft.
Nach Angaben der Europäischen Union werden 80 % der Umweltauswirkungen eines Produkts durch Entscheidungen in der Designphase beeinflusst (Ellen Macarthur Foundation, 2021). Als Textil- und Materialdesignerin bin ich motiviert, zu diesem Wandel hin zu einer Kreislaufwirtschaft beizutragen. Zu den Schlüsselaspekten dieses Übergangs gehört eine Materialrevolution, bei der wir uns von Materialien auf der Basis fossiler Brennstoffe und von Kunststoffen wegbewegen hin zu solchen, die in natürliche biologische Kreisläufe reintegriert werden können – Materialien, die die Umwelt eher nähren als schädigen. Eine weitere wichtige Säule der Kreislaufwirtschaft ist die dezentrale Produktion, bei der lokale Rohstoffe verwendet werden und die Abhängigkeit von langen Transportwegen verringert wird.
Transportwege. Die rasche Entwicklung nachhaltiger Materialien und die lokale Produktion erfordern eine zugängliche Technologie. Die derzeitige Industrie arbeitet in einem zentralisierten System, das von großen Akteuren beherrscht wird, und Maschinen im Labormaßstab sind unerschwinglich teuer, was das Innovationspotenzial einschränkt. So kostet beispielsweise eine Nassspinnmaschine für biobasierte Fasern eine halbe Million Euro. Der Schritt von der Idee zum Konzeptnachweis (Technology Readiness Level 1 – 3, siehe Grafik unten) erfordert erhebliche Investitionen, was bedeutet, dass wertvolle Innovationen oft aufgrund von Ressourcenbeschränkungen ins Stocken geraten. Eine vielversprechende Lösung zur Demokratisierung der Innovation liegt in Open Source Hardware, da sie den Zugang zu erschwinglicher, anpassbarer Technologie eröffnet.
Aus diesem Grund entwickle ich derzeit mit meinem Team eine Open Source Nassspinnmaschine, die die Entwicklung biobasierter Fasern demokratisieren soll. Die Maschine verarbeitet wasserbasierte Biopolymerlösungen durch umweltfreundliches Nassspinnen zu Fasern und orientiert sich dabei an den Grundsätzen der grünen Chemie (Biomimikry Life’s Principles). Diese Technologie versetzt Innovatoren weltweit in die Lage, biobasierte, biologisch abbaubare Fasern in kleinem Maßstab zu entwickeln (siehe Abbildung 1). Ich hoffe, dass dies die Innovation im Bereich umweltfreundlicher Fasern beschleunigen wird, da heute bis zu 60 % aller Fasern auf Polyester basieren und zu 35 % des Mikroplastiks in unseren Ozeanen beitragen (Preferred Fibres & MaterialsMarket Report, S. 72).
In diesem Essay werde ich untersuchen, wie Open-Source-Hardware-Tools Materialinnovationen beschleunigen und den Wandel der Industrie hin zu Kreislaufwirtschaft und Regeneration erleichtern können, wobei ich mich speziell auf die Rolle des Designers bei der Förderung dieses Wandels konzentriere. Mein Schreibstil soll informativ und dennoch ansprechend sein, den kollaborativen Geist der Open-Source-Prinzipien widerspiegeln und die Leser dazu ermutigen, sich eine Zukunft vorzustellen, in der Design einen positiven Wandel fördern kann.
Was ist Open-Source-Hardware?
Open-Source-Software wird von Unternehmen aller Größenordnungen in großem Umfang eingesetzt; so laufen zum Beispiel alle Supercomputer unter Linux, ebenso wie das Betriebssystem der NASA (The Circular Economy and Open Source, Ep. 102). Während Open-Source-Software die Welt bereits verändert hat, ist Open-Source-Hardware noch ein junges Feld. Die Grundsätze sind jedoch dieselben: OSH ist “Hardware, deren Design öffentlich zugänglich gemacht wird, so dass jeder das Design oder die darauf basierende Hardware studieren, verändern, verbreiten, herstellen und verkaufen kann” (OSHWA, 2020). Diese Offenheit gibt den Menschen die Freiheit, die Technologie zu kontrollieren und gleichzeitig Wissen zu teilen und den Handel durch offenen Austausch zu unterstützen. Im Idealfall verwendet OSH leicht verfügbare Komponenten, offene Design-Tools und uneingeschränkte Inhalte, um die Zugänglichkeit zu maximieren und Innovationen zu fördern (OSHWA, 2020).
Was ist die Kreislaufwirtschaft?
Die Kreislaufwirtschaft ist ein System, das Abfälle vermeidet, indem Produkte und Materialien durch Wartung, Wiederverwendung, Aufarbeitung, Wiederaufbereitung, Recycling und Kompostierung im Kreislauf gehalten werden (Ellen MacArthur Foundation). Produkte durchlaufen entweder einen technischen Kreislauf, bei dem sie wiederverwendet, repariert, wiederaufbereitet oder recycelt werden, oder einen biologischen Kreislauf, bei dem biologisch abbaubare Materialien als Nährstoffe zur Erde zurückkehren.
Um zu verstehen, wie Open-Source-Hardware den Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft ermöglicht, werde ich Open-Source-Prinzipien mit den grundlegenden Prozessen der Natur vergleichen und diese Ideen mit Fallstudien erfolgreicher Open-Source-Initiativen untermauern.
2_WARUM DIE KREISLAUFWIRTSCHAFT OPEN-SOURCE-HARDWARE BRAUCHT
2_1_Universelle Bausteine – Der offene Code der Natur
In einer Kreislaufwirtschaft müssen die Produkte im Umlauf gehalten werden. In der derzeitigen Struktur würde dies bedeuten, dass jedes Produkt zur Demontage, Reparatur oder zum Recycling an den ursprünglichen Hersteller zurückgeschickt werden müsste – ein Prozess, der in großem Maßstab ressourcenintensiv und unpraktisch wäre. Die Natur funktioniert jedoch anders; sie arbeitet in Netzwerken, in denen Grundbausteine – Fette, Proteine, Polysaccharide und Mineralien – als universelle Ressourcen dienen, die jeder Organismus zum Auf- und Umbau komplexer Strukturen nutzen kann (The Nature of Fashion S. 5).
Für eine echte Kreislaufwirtschaft ist Open-Source-Design unerlässlich. Bei Open-Source-Design kann die Zusammensetzung eines Produkts überall “entschlüsselt” werden, so dass das Produkt zerlegt und seine Materialien vor Ort als neue Rohstoffe wiederverwendet werden können (siehe Grafik Seite 4). Der Open Funk Mixer, ein quelloffener Smoothie-Mixer, verkörpert diese Prinzipien: Seine Baupläne sind frei verfügbar, so dass jeder die Materialien bei Bedarf reparieren, modifizieren oder recyceln kann. Der modulare Aufbau des Mixers ermöglicht außerdem den einfachen Austausch von Komponenten, was eine langfristige Nutzung gewährleistet.
2_2_Global denken, lokal handeln: Lokale Mikro-Produktionen
Obwohl die Natur global vernetzt ist, funktioniert sie in hohem Maße dezentralisiert und lokal angepasst. Jeder Organismus besetzt eine einzigartige ökologische Nische, die für seine Umgebung optimiert ist. Der Ökonom John Maynard Keynes stellte fest: “Es ist einfacher, Rezepte zu verschicken als Kuchen und Kekse”. In ähnlicher Weise ermöglicht Open-Source-Hardware die Schaffung lokaler Mikrofabriken, die, wie Organismen in ihren ökologischen Nischen, lokale Rohstoffe verwenden und von kurzen Lieferketten profitieren. WikiHouse, eine im Vereinigten Königreich ansässige Initiative, die Open-Source-Entwürfe für Häuser bereitstellt, ist ein Beispiel für diesen Ansatz. Die Nutzer können Entwürfe herunterladen, die mit handelsüblichen CNC-Maschinen hergestellt und vor Ort montiert werden können. Dieses Modell fördert nicht nur die lokale, dezentralisierte Produktion, sondern auch die globale Zusammenarbeit, da die Nutzer Änderungen am Entwurf mit der gesamten Gemeinschaft teilen.
2_3_Schwarmwissen
In der Natur sind 99 % der Interaktionen kooperativ, nur 1 % basiert auf Wettbewerb. Arten tauschen Ressourcen aus und passen sich gemeinsam an, was zu systemweiten Innovationen führt, die die Widerstandsfähigkeit verbessern. Im Gegensatz dazu verlangsamen proprietäre Systeme die Innovation, da Unternehmen den Zugang zu Technologien durch Patente beschränken und so die Zusammenarbeit behindern. Open-Source-Hardware ermöglicht es jedem, zu bestehenden Lösungen beizutragen, wodurch Innovation und Skalierung durch kollektives Wissen beschleunigt werden.
Ein bemerkenswertes Beispiel ist der 3D-Druck. In den 1980er Jahren entwickelt, blieb der 3D-Druck bis zum Auslaufen der Patente beschränkt. Danach florierte die Technologie und demokratisierte die digitale Fertigung und das Rapid Prototyping. Das RepRap-Projekt, ein quelloffener, selbstreplizierender 3D-Drucker, gab den Anstoß zu bedeutenden Fortschritten innerhalb der Maker-Community und katalysierte die industrielle Entwicklung des 3D-Drucks (Interview mit Tom Dietel).
Die Open-Source-Spinnmaschine von Studio Hilo veranschaulicht ebenfalls die Kraft der gemeinschaftsgetriebenen Innovation. Diese Low-Tech-Maschine ermöglicht ein schnelles Prototyping für die lokale Garnproduktion. Landwirte nutzen sie zum Beispiel, um die Wolle ihrer Schafe zu spinnen, während Makerspaces und Bildungseinrichtungen neue Möglichkeiten der Garnherstellung erforschen. Kürzlich haben Studio Hilo und seine Mitarbeiter “Elastic Wool” entwickelt, ein innovatives Garn mit natürlicher Elastizität, das ohne synthetische Fasern auskommt.
Diese Beispiele zeigen, wie wichtig Open-Source-Hardware für den Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft ist. Durch die Demokratisierung von Innovationen und die Ermöglichung einer ressourceneffizienten, lokalen Produktion beschleunigt OSH die Entwicklung nachhaltiger Materialien. Open-Source-Hardware-Lösungen wie die Nassspinnmaschine ermöglichen es Innovatoren, ohne große Investitionen vom Konzept zum Prototyp zu gelangen, was die Landschaft für Materialinnovationen grundlegend verändert.
3_DIE ROLLE DES DESIGNERS
Damit sich Open-Source-Hardware nachhaltig etablieren und auf dem Markt erfolgreich sein kann, haben die Entwickler zwei wichtige Aufgaben. Erstens ist die Förderung der Zusammenarbeit zwischen Forschung, Bildung und Industrie von entscheidender Bedeutung (siehe Grafik unten). Universitäten und Forschungseinrichtungen können Ideen im Labor- oder Pilotmaßstab entwickeln, aber die Industrie bringt diese Konzepte auf den Markt. Designer sind darin geschult, sich schnell auf unterschiedliche Perspektiven einzustellen und die interdisziplinäre Zusammenarbeit in Innovationsprozessen zu fördern (Interview Tom Dietel).
Zweitens müssen Open-Source-Technologien benutzerfreundlich und zugänglich sein, da sie auf dem Engagement der Gemeinschaft beruhen. Dazu gehört die Entwicklung modularer Frameworks, die eine Erweiterung ermöglichen, und die Erstellung einer klaren, visuellen Dokumentation, um die Einstiegshürden zu senken. Effektive Community-Plattformen und Veranstaltungsformate sind für das Engagement der Nutzer ebenfalls unerlässlich, während ein starkes Branding ein Zugehörigkeitsgefühl zu Open-Source-Projekten fördern kann, ähnlich wie das Branding von Unternehmen die Kundenbindung stärkt (Interview Tom Dietel).
4_ZUSAMMENFASSUNG
Beim Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft leistet Open-Source-Hardware entscheidende Unterstützung, indem sie Innovationen beschleunigt, lokale und regenerative Produktion ermöglicht und die Eintrittsbarrieren für die Materialentwicklung senkt. Vor allem in Bereichen, die traditionell von hohen F&E-Kosten und industriellen Maschinen dominiert werden, hat OSH das Potenzial, den Zugang zu demokratisieren und ein breiteres Spektrum von Innovatoren zu befähigen. Indem sie es Einzelpersonen und Gemeinschaften ermöglicht, zu nachhaltigem Design beizutragen, ergänzt Open-Source-Hardware nicht nur den Wandel hin zu einer widerstandsfähigen, regenerativen Wirtschaft, sondern ist auch ein Katalysator dafür.
Durch zugängliches, integratives Design und eine starke Unterstützung der Gemeinschaft spielen Designer eine zentrale Rolle bei diesem Übergang. Indem sie Open-Source-Prinzipien in das Kreislaufdesign einbeziehen, können sie dazu beitragen, ein System zu schaffen, das Produkte von Abfall in Ressourcen umwandelt. Wie das Sprichwort von Buckminster Fuller sagt: “Bekämpfe nicht das System, sondern schaffe ein neues System, das das alte überflüssig macht.”
5_BIBLIOGRAPHIE
- INTERVIEW mit Tom Dietel, Mitbegründer von Librewater (Helsinki, 15. Oktober 24)
- ELLEN MACARTHUR FOUNDATION (2022): Eine Einführung in kreisförmiges Design.
(Zugriff: 15. Oktober 24) - TED (2018): A healthy economy should be designed to thrive, not grow | Kate Raworth.
(Zugriff: 15. Oktober 24) - INSTITUT FÜR BIOMIMIKRY (2024): DesignLens: Die Prinzipien des Lebens (Zugriff: 15. Oktober 24)
- INSTITUT FÜR BIOMIMIKRY (2020): Die Natur der Mode, S. 5 (Zugriff: 15. Oktober 24)
- PREFERRED FIBRES & MATERIALS MARKET REPORT (2022) (Zugriff: 16. Oktober 24)
- ELLEN MACARTHUR FOUNDATION (2022): Die Kreislaufwirtschaft und Open Source, Ep. 102
(Zugriff: 17. Oktober 24) - OPEN SOURCE HARDWARE ASSICOATION (Zugriff: 19. Oktober 24)
- RENEGATE INC. (2017): Kate Rawarth on Creating a Circular Economy (Zugriff: 19. Oktober 24)
- OPEN FUNK (Zugriff: 21. Oktober 24)
- JOHN MAYNARD KEYNES (Zugriff: 21. Oktober 24)
- WIKIHOUSE (Zugriff: 21. Oktober 24)
- HILO TEXTILES (Zugriff: 21. Oktober 24)
- BUCKMISTER FULLER INSTITUTE (2024): Systemwechsel (Zugriff: 21. Oktober 24)
Lizenz
Dieser Artikel wird mit der Zustimmung des Autors unter der CC BY 4.0-Lizenz veröffentlicht.
