OpenStructures – ein Überblick

Willkommen zum zweiten Garage42 Blog Artikel!
Wir wollen uns diesmal das Projekt OpenStructures genauer ansehen, und dabei die herausarbeiten, warum dieses Modulare System ziemlich genial ist.

Entstehung

OpenStructures wurde durch den Designer Thomas Lommée entwickelt. OpenStructures ist ein modulares, standardisiertes Konstruktionsmodell, das auf einem geometrisches Raster (OS Grid) basiert.
Die Idee Möbel aus standardisierten, modularen Bauteilen herzustellen existiert schon länger. So hat zum Beispiel Ken Isaacs bereits im Jahr 1974 das Buch „How to build your own living structures“ veröffentlicht, und darin den Bau von modularen Möbeln beschrieben.

Analyse

Die geniale Idee bei OpenStructures besteht in der Standardisierung von Bauteilmaßen und in fest definierte Positionen für Montagepunkte. Eine weitere clevere Idee ist der Grundsatz, dass OpenStructures Bauteile nur verschraubt werden sollen. Damit können sie später wieder zerlegt und dann für andere Zwecke verwendet werden.

OpenStructures hat den Anspruch, dass standardisierte Bauteile immer wieder für unterschiedlichste Konstruktionen verwendet werden können. Damit soll es dann möglich sein eine Vielzahl von Alltagsgegenständen zu bauen.

Soweit die geniale Grundidee und der Anspruch was damit möglich sein sollte. Doch wie steht es mit der aktuellen Umsetzung dieser Grundideen? In den nachfolgenden Abschnitten wollen wir einen genaueren Blick auf die aktuell verfügbaren Bauteile werfen, und dabei prüfen, wie einfach der Nachbau von OpenStructures Objekten derzeit ist.

Wiederverwendung von Bauteilen und Vielfalt von Objekten

Wenn man sich die Webpage von OpenStructures genauer ansieht,
dann wird man zunächst durch die Fülle der Bauteile und Objekte erschlagen. Auf den ersten Blick denkt man daher, dass man mit dieser Vielzahl an Bauteilen nahezu alles bauen kann.

Bei genauerer Betrachtung gibt es aber bislang nur wenige Bauteile,
die tatsächlich in mehreren Objekten verwendet werden – das Bauteil „P.1360.5 Connector“ ist ein Beispiel dafür.

Sieht man sich die fertigen Konstruktionen an, dann fällt schnell auf,
dass es mit der Fülle an Möbelstücken derzeit noch nicht weit her ist.
Auf der OpenStructures Webpage gibt es eine Reihe von Regalen und Tischen, sowie einige wenige Stühle und Lampen.

Man könnte also meinen, dass man derzeit mit OpenStructures doch nur sehr wenige unterschiedliche Objekte bauen kann. Doch dieser Eindruck täuscht. Allein mit dem Bauteil Quadratleiste/Quadratrohr und der Verbindungsart „Eckverbindung“ ist eine erstaunliche Vielzahl von Objekten in verschiedenen Größen denkbar: Tisch, Stuhl, Sideboard, Regal.

Unterschiedliche Objekte aus dem Bauteil Quadratrohr

Die Vielfalt steckt also nicht nur in der Anzahl unterschiedlicher Bauteile, sondern auch in den Variationsmöglichkeit bei den Bauteilmaßen. Sieht man also auf der OpenStructures Webpage ein Regal, dann steht dieses Regal auch stellvertretend für dutzende andere Regale mit anderen Maßen.

Nachbau von Bauteilen und Objekten

Auf den ersten Blick scheint es so, als ob man die Konstruktionsdaten
zu allen OpenStructures Bauteilen einfach herunterladen, und sofort mit der Produktion beginnen kann. Tatsächlich werden aber nur für manche Bauteile und Objekte kostenlose Downloads angeboten (OpenStructures Account vorausgesetzt).

Die Downloads liegen dabei im Sketchup-Format vor, das sich für
sofortige maschinelle Weiterverarbeitung nicht besonders gut eignet.
Vektorzeichnungen der Bauteile in Standardformaten wie SVG wären
für flache Bauteile die bessere Wahl gewesen. Ein weiterer Schwachpunkt ist dabei auch, dass Sketchup keine OpenSource Software ist, so dass man sich an ein kommerzielles Produkt binden müsste.

Da die meisten Bauteile eine eher schlichte Form haben, ist es aber
meist kein Problem die Bauteil-Form mit einem Vektorgrafikprogramm nochmals nachzuzeichnen – das OpenStructures-Raster bietet dabei für die Bauteilmaße eine gute Orientierung. Das Bearbeiten der Original-Bauteile wäre in vielen Fällen ohnehin notwendig, wenn zum Beispiel die Bauteilmaße noch auf eine bestimmte Materialstärke angepasst werden müssen.

Lizenz

Eine weitere Besonderheit bei OpenStructures ist die verwendete Lizenz. Erst auf den zweiten Blick wird klar, dass die Bauteile und die Objekte unter einer Art OpenHardware Lizenz stehen.
In den Downloads ist zwar kein Lizenztext enthalten, aber die Nutzungsbedingungen enthalten zwei Abschnitte, die die Bedingungen für private und kommerzielle Nutzung beschreiben. Erfreulicherweise ergeben sich aus der Lizenz für die private Nutzung nur wenige Pflicten für den Nutzer.

Die Lizenzbedingungen von OpenStructures wirken im Jahr 2022 allerdings etwas gestrig. Längst gibt es etablierte OpenHardware-Lizenzen (wie die CERN Open Hardware Lizenz), die einfacher zu interpretieren sind. Ebenso haben sich längst einige Plattformen – wie z.B. Open Source Ecology etabliert, die sich auf OpenHardware Downloads spezialisiert haben. Da erscheint es relativ altmodisch, wenn man bei OpenStructures weiterhin auf eine eigene Download-Plattform und auf eine selbstgemachte Lizenz setzt.

Fazit

Das Angebot an Objekten bei OpenStructures wirkt derzeit noch recht dünn, so dass man glauben könnte, dass dieses System nicht halten kann was es verspricht. Wir haben jedoch gesehen, dass durch die Variation von Bauteilmaßen eine große Vielfalt von Objekten möglich ist.

Der Nachbau von OpenStructures Bauteilen wird derzeit dadurch erschwert, dass es nicht zu jedem Bauteil Daten-Downloads gibt, und dass mit SketchUp nicht das ideale Datenformat gewählt wurde. Trotzdem ist der Nachbau von Bauteilen in vielen Fällen gut möglich.
Die OpenStructures Lizenz erlaubt den Nachbau von Bauteilen und Konstruktionen für private Nutzung – bei kommerzieller Nutzung muss die Lizenz genauer auf die Bedingungen geprüft werden.

Obwohl es bei OpenStructures durchaus ein paar Kritikpunkte gibt – entscheidend ist das Potential, das hinter der OpenStructures-Idee steckt. Je mehr Designer und Nutzer sich mit diesem System auseinandersetzen, desto mehr Bauteile und Konstruktionen werden entstehen, und desto mehr Objekte werden möglich.

OpenStructures wird sein volles Potential also erst dann entfalten können, wenn viele Menschen verstanden haben was damit möglich ist.

Bei Garage42 wollen wir daher möglichst vielen Mitbürgern das OpenStructures System erklären und zum Experimentieren einladen. Konkrete Beispiele sollen zeigen, dass schon heute eine unglaubliche Vielfalt von nachhaltigen Möbeln machbar ist, und dass die Möbel bei Bedarf auch flexibel an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden können.

Wir laden daher alle Bastler in der Nachbarschaft ein: lasst uns zusammen mit OpenStructures experimentieren und dabei immer neue Möglichkeiten entdecken!

Garage42 – Wie alles begann und warum überhaupt

Willkommen zum ersten Garage42 Blog Artikel!
In diesem ersten Artikel will ich ein paar Hintergrundinfos zum Projekt Garage42 geben. Wie kam es zum Projekt, welche Ideen stecken dahinter, und was soll das Ganze eigentlich?

Garage42

Wie kam es zu Garage42?

Ich beschäftige mich schon seit einigen Jahren mit der Maker-Kultur und habe im FabLab München an einer Vielzahl von Maker-Projekten gearbeitet und an einigen OpenSource Projekten mitgewirkt. Ich habe miterlebt wie die Idee der FabLabs groß geworden ist, und sich weltweit ausgebreitet hat – obwohl ich in den ersten Jahren ernsthaft befürchtet habe, dass die FabLabs dem Hype-Zyklus zum Opfer fallen, und im „Tal der Enttäuschungen“ enden könnten.

Die FabLabs gibt es nach mehr als 10 Jahren noch immer, und sie haben sich weltweit etabliert. Trotzdem kann man nicht behaupten, dass die FabLabs und deren Erzeugnisse die Welt bisher grundlegend verändert hätten. Insbesondere haben es die FabLabs trotz ihrer modernen Maschinenparks und ihren Maker-Techniken bisher nicht geschafft, das Leben von Normalbürgern besser zu machen. Die Maker und die FabLabs bilden nach wie vor eine Subkultur, mit nur wenigen Schnittstellen zur restlichen Welt.

Die FabLabs gibt es nach mehr als 10 Jahren noch immer […] Trotzdem kann man nicht behaupten, dass die FabLabs und deren Erzeugnisse die Welt bisher grundlegend verändert hätten.

Robert

Es gibt zwar eine Reihe positiver Beispiele zu MINT Bildungsprojekten, bei denen Kindern die Möglichkeiten der FabLabs näher gebracht werden, aber Erwachsene profitieren nur selten von derartigen Projekten. FabLabs sind derzeit also eher Treffpunkte für Spezialisten. Der hochtechnisiert Charakter dieser Treffs kann für technisch weniger versierte Bürgerinnen und Bürger sogar eher abschreckend wirken.

Doch dann ….

… kam die Covid-19 Pandemie, und die Maker konnten erstmals in der Krise unter Beweis stellen, wozu sie fähig sind. Der Mangel an Schutzausrüstung zu Beginn der Pandemie hat weltweit viele Maker dazu motiviert, konkrete Lösungen zu erarbeiten.
Es gab diverse Projekte für Covid-19 Face Shields, und der weltweite Austausch der verschiedenen Lösungsansätze verlief mit unglaublichem Tempo.

Face Shield Modell „Brüssel“

In München entstand im Frühjahr 2020 nach kurzer Zeit eine privat organisierte Kommunikationsplattform: der #hubmünchen. Hier liefen Angebot und Nachfrage für 3D gedruckte Face Shields zusammen. Krankenhäuser, Pflegeheime und Arztpraxen konnten Bestellungen für Face Shields aufgeben, während Maker mit 3D Druckern sich als Produzenten melden konnten.

Face Shield Statistik des #hubmünchen

Im Raum München beteiligten sich insgesamt 75 Maker an der Produktion von Face Shields. Anfang April 2020 erhöhte sich die Produktion innerhalb nur einer Woche von 2000 auf 5000 Face Shields. Nebenbei wurde auch die Logistik durch die Community weiter optimiert. So wurden zum Beispiel Materialspenden für 3D Druck Filament, Zwischenlager und Fahrdienste für die Auslieferung der Face Shields organisiert.

Diese eindrucksvolle „Leistungsschau“ der Münchner Maker-Community und der FabLabs hat mich nachhaltig beeindruckt und inspiriert. Für mich war diese dezentrale Produktion von Face Shields in großem Stil der erste greifbare Beweis dafür, dass selbst organisierte, dezentrale Produktion von Alltagsgegenständen tatsächlich funktionieren kann.
Die Maker-Community hat damit bewiesen, dass sie in der Lage ist mit ihren High-Tech Maschinen einen wertvollen Beitrag für die Gesellschaft zu leisten.

Für mich war diese dezentrale Produktion von Face Shields […] der erste greifbare Beweis dafür, dass selbst organisierte, dezentrale Produktion von Alltagsgegenständen tatsächlich funktionieren kann“

Robert

Welche Ideen stecken hinter Garage42?

Garage42 ist die Kombination mehrerer Ideen. Neben der Grundideen der FabLabs und der dezentralen Produktion spielen noch drei weitere Zutaten eine Rolle: die Shaper Origin Fräse, das Projekt OpenStructures und meine Garage.

Shaper Origin

Nach dem Covid-Lockdown konnten im FabLab München endlich wieder Workshops stattfinden. Der erste Kurs, den ich im FabLab München nach der Pandemie besucht habe, war die Einführung in die Bedienung Shaper Origin – eine computergesteuerte Oberfräse.

Shaper Origin Fräse von Shapertools

Obwohl ich schon einige High-Tech Werkzeuge wie Lasercutter, 3D Drucker und CNC-Fräse kenne und nutze, hat mich die Shaper Origin beeindruckt. Diese Fräse ist so simpel in der Bedienung, dass man einem Mitbürger in ein bis zwei Stunden die wesentlichen Grundlagen vermitteln kann. Nach einer kurzen Einführung kann also wirklich jeder mit der Shaper Origin selbst Werkstücke mit hoher Präzision herstellen.

Das bemerkenswerte an der Shaper Origin Fräse ist, dass sie „nachbarschaftstauglich“ ist.

Robert

OpenStructures

Ich weiß nicht mehr wie ich auf OpenStructures aufmerksam wurde, aber ich weiß noch, dass mich die geniale Schlichtheit des Konzepts sofort begeistert hat. OpenStructures ist ein modulares, standardisiertes Konstruktionsmodell, das auf einem geometrischen Raster (dem sogenannten „OS Grid“) basiert.

OpenStructures Werkzeugkiste, basierend auf dem OS Grid

Designer entwerfen Bauteile, die kompatibel zu diesem OS Grid sind. Bauteile sind dann kompatibel, wenn sie an der richtigen Stelle Bohrungen für die Montage haben, oder wenn sie das richtige Maß haben (Länge, Breite, Durchmesser). Komplexere Strukturen wie Möbel oder Lampen entstehen, indem man mehrere kompatible Bauteile miteinander kombiniert.

Beispiel für ein kompatibles Bauteil: Connector

Das Besondere dabei: mit dem selben OpenStructures Bauteil kann man wegen der Kompatibilität entweder einen Hocker oder eine Lampe bauen. OpenStructures ist also gewissermaßen wie Lego für Möbel und andere Alltagsgegenstände.

Aus dem „Connector“ Bauteil ensteht ein Hocker oder eine Lampe.

Noch ein besonderer Kniff: ein Designprinzip von OpenStructures ist die Zerlegbarkeit der Objekte. Wenn ein Tisch/Regal/Stuhl zerlegbar ist, so kann man später aus den Einzelteilen neue Dinge bauen, oder die Bauteile mit anderen Mitbürgern tauschen.

Das bemerkenswerte an OpenStructures ist, dass die Bauteile standardisiert sind, und einfach hergestellt werden können. Zudem sind die entstehenden Produkte durch ihre Zerlegbarkeit nachhaltig und ermöglichen eine Kreislaufwirtschaft.

Robert

Garage

Vielen Menschen in Deutschland haben eine Garage – ich auch. Meine ist allerdings leer, weil ich mich vor einigen Jahren aus diversen Gründen für Car Sharing entschieden habe. Beim Aufräumen meiner Garage sinnierte ich unlängst über die Bedeutung von Garagen im 21. Jahrhundert.

Meine Garage (hier noch voller Zeug)

Im Silicon Valley wurden aus Garagen heraus mächtige Konzerne wie Apple, Google und Facebook/Meta gegründet. Im Unterschied dazu ist in Deutschland die Garage ein Ort, der ausschließlich dazu dient, um ein Kraftfahrzeug (meist mit Verbrennungsmotor – eine Technologie, die über 150 Jahre alt ist) darin abzustellen.

In USA kommen in Garagen also Ideen in Bewegung, während deutsche Garagen lediglich Unorte (bzw. Nicht-Orte) sind, die für (technischen) Stillstand stehen. Schlimmer noch: nutzt man eine deutsche Garage nicht für die Aufbewahrung von antiken Kraftmaschinen, so begeht man eine Ordnungswidrigkeit wegen Zweckentfremdung. Kein Wunder also, dass in deutschen Garagen bislang keine nennenswerten Innovationen geboren wurden.

Meine leer geräumte Garage brachte mich auf die Idee, diese Garage in eine offene High-Tech Werkstatt für die Nachbarschaft umzuwidmen – also gewissermaßen ein FabLab in klein.

Und weil ich ein Freund großer Ideen bin, dachte ich mir gleich: eigentlich sollte es in jeder Nachbarschaft so eine Bastler-Garage als geben. Also nicht nur ein FabLab pro Stadt, sondern ein kleines gemeinschaftlicher Bastler-Treffpunkt in jedem Stadtviertel. Und weil wir in der Gemeinschaft stärker sind, sollten sich alle diese Bastel-Garagen miteinander vernetzen um Erfahrungen und Produkte miteinander austauschen.

Das bemerkenswerte an deutschen Garagen ist, dass es sie überall gibt, und dass sie brachliegendes Raum-Potential sind. Eine Umnutzung von Garagen könnte in jedem Stadtviertel genügend Raum für innovative Projekte wie Garage42 schaffen.

Robert

Was soll das Ganze eigentlich?

Damit wäre die Zutatenliste für Garage42 komplett:

  • Was? Selbstgebaute Alltagsgegenstände.
    Vorbild OpenStructures: modular, standardisiert, zerlegbar, nachhaltig.
  • Womit? Computergesteuerte Fräse.
    Mächtiges, für jedermann einfach bedienbares High-Tech Werkzeug für die Produktion von nachhaltigen Bauteilen.
  • Wo? Garage.
    Schnell erreichbare, dezentrale Produktionsstätte gleich um die Ecke, untereinander vernetzt.
  • Wer? Nachbarn.
    Bürger kooperieren regional und vernetzen sich mit Bürgern in anderen Stadtvierteln.

Die Vision

Wir alle suchen nach Wegen aus der Klimakrise, doch wir fragen uns,
welchen Beitrag wir schon als einzelner Bürger dazu leisten können.
Garage42 zeigt am Beispiel „Möbelproduktion“ einen ganz konkreten Weg auf.

Mit modernen Maschinen können wir eine Vielzahl von Möbeln ganz einfach selbst produzieren. Wenn wir die Produktion von Möbeln zusammen mit Nachbarn einfach selbst in die Hand nehmen, dann machen wir uns von großen Möbelkonzernen unabhängig.
Wir verabschieden uns von Wegwerf-Möbeln, vermeiden lange Lieferketten der Möbelindustrie, verhindern die Zerstörung wichtiger Waldgebiete irgendwo am anderen Ende der Welt, und haben dabei noch Spaß am Selbermachen und am Miteinander.

Wenn wir das Gemeinschafts-Modell Garage42 zum Fliegen bringen,
dann könnten schon bald weitere Produkte und Ideen für dezentrale Produktion folgen. Wenn wir dabei auf die Verwendung regionaler Rohstoffe achten, dann können dabei nachhaltige Produkte entstehen, wie sie kein Großunternehmen der Welt jemals produzieren könnte.

Wir haben es in der Hand, und wir können noch heute damit anfangen.
Worauf warten wir also noch?

Mach mit bei Garage42!

Robert