KAPITEL 2

DIE NEUE INDUSTRIELLE REVOLUTION

Was geschieht, wenn die Webgeneration sich der realen Welt zuwendet.

Zwei Jahrzehnte Innovation lassen sich in zwei Sätzen zusammenfassen: In den vergangenen zehn Jahren ging es darum, neue Wege zu finden, wie man im Web gemeinsam erschaffen, erfinden und arbeiten konnte. In den nächsten zehn Jahren werden diese Erfahrungen auf die reale Welt angewendet werden.

Dieses Buch handelt von den nächsten zehn Jahren.

Das Web, so wundersam es sein mag, ist nichts im Vergleich zur realen Welt. Weder in ökonomischer Hinsicht (weniger als zehn Prozent des Handels werden online abgewickelt) noch im Hinblick auf die Bedeutung in unserem Leben. Die digitale Revolution fand nur auf den Bildschirmen statt. Natürlich lieben wir die Bildschirme unserer Laptops, Fernseher und Smartphones. Aber wir leben in Häusern, fahren Autos und arbeiten in Büros. Wir sind von greifbaren Dingen umgeben, von denen die meisten Produkte einer Industrie sind, die im vergangenen Jahrhundert in fast jeder Hinsicht revolutioniert wurde, mit einer Ausnahme: Im Gegensatz zum Web steht der Produktionssektor nicht allen offen. Produktion großer Stückzahlen erfordert Fachwissen, Ausrüstung und Kapital und blieb daher die Domäne der großen Unternehmen und ausgebildeten Spezialisten.

Das wird sich in Kürze ändern.

Warum? Weil heutzutage immer mehr digital produziert wird: Physische Objekte entstehen zunächst als Entwürfe auf Bildschirmen, und diese Entwürfe können als Dateien online verbreitet werden. In Fabriken und den Büros der Industriedesigner waren die Auswirkungen in den letzten Jahrzehnten bereits zu spüren, aber jetzt kommt die Entwicklung auch auf den heimischen Computern der Verbraucher und in den Kellerräumen an. Bisher hatte die Umstellung auf Digitaltechnik für jede Industrie tief greifende Folgen, für den Einzelhandel genauso wie für das Verlagswesen. Die größten Veränderungen entstehen dabei nicht bei den Abläufen selbst, sondern dabei, wer die jeweiligen Tätigkeiten ausführt. Sobald etwas auf einem normalen Computer ausführbar ist, kann es jeder. Und genau das geschieht derzeit in der Fertigung.

Jede Erfindung und jeder gute Entwurf kann heute als Datei bei einem Dienstleister hochgeladen werden, der das Produkt in jeder gewünschten Stückzahl herstellt. Ein Erfinder kann mithilfe von immer leistungsfähigeren, digital gesteuerten Desktop-Werkzeugen, wie 3-D-Druckern, sein Produkt selbst herstellen. Aufstrebende Unternehmer und Erfinder sind nicht mehr auf das Wohlwollen großer Firmen angewiesen, um ihre Ideen umzusetzen.

Auf die Webgeneration übt dies eine Anziehungskraft aus, die die althergebrachte Tüftelei in der Werkstatt nicht hatte. Gleichzeitig sehnen sich die Digital Natives nach einem Leben jenseits der Bildschirme. Etwas, das zwar virtuell entsteht, aber in kürzester Zeit greifbar und im täglichen Leben einsetzbar wird, ist unvergleichlich befriedigender als ein reines Pixelgebilde. Die Suche nach der »Realität« endet mit der Herstellung realer Gegenstände.

Dies ist keine reine Spekulation oder Wunschdenken. Ähnlich der ursprünglichen industriellen Revolution nimmt eine neue Bewegung immer mehr an Fahrt auf, die nur noch mit den Anfängen des Webs selbst vergleichbar ist.

Heute gibt es weltweit knapp 1000 »Makerspaces«, gemeinsam genutzte Produktionsstätten, und es werden immer mehr. In Schanghai allein werden 100 neue gebaut.⁴ Viele Makerspaces entstehen als örtliches Gemeinschaftsprojekt, aber es gibt auch eine Kette, TechShop, mit Werkstätten, in denen man Mitglied werden kann wie in einem Fitnessklub. Geleitet wird TechShop von einem ehemaligen Manager der großen Copyshop-Kette Kinko’s, der TechShop genauso bekannt machen will wie Kinko’s. Der Aufstieg der Maker zeigt sich auch am Erfolg von Etsy, einem Internetmarktplatz für Maker. Im Jahr 2011 verkauften eine Million Anbieter auf der Website Produkte im Wert von über 0,5 Milliarden Dollar.⁵ Oder an den 100000 Besuchern der Bastlermesse Maker Faire in San Mateo jedes Jahr,⁶ die dort ihre Arbeit miteinander teilen und von anderen Makern lernen, wie bei vielen anderen Bastlermessen weltweit auch. Die Regierung von Präsident Obama erkannte das Potenzial der Bewegung und brachte Anfang 2012 ein Programm⁷ auf den Weg, um in den nächsten vier Jahren in 1000 amerikanischen Schulen Makerspaces einzurichten und mit digital gesteuerten Werkzeugen wie 3-D-Druckern und Lasercutter auszustatten. Damit kehrt der Werkunterricht an die Schulen zurück, in einer neuen, an das Webzeitalter angepassten Version. Doch jetzt werden keine Arbeiter mehr für schlecht bezahlte Jobs ausgebildet. Jetzt soll mit finanzieller Unterstützung der Regierung eine neue Generation von Systemdesignern und Produktentwicklern für die Industrie herangezogen werden.

Auch ein anderer Teil der Maker-Bewegung, die »Open Hardware«, ist auf dem Vormarsch und bewirkt bei materiellen Gütern das, was Open Source bei Software bewirkte. Das Linux-Betriebssystem, auf dem heute die meisten Websites laufen, und der Firefox-Webbrowser wurden von Programmierern als Gemeinschaftsprojekt online entwickelt, und genauso schließen sich heute Maker zusammen, um elektronische Bauteile, wissenschaftliche Geräte, Architekturwerkzeuge und sogar landwirtschaftliche Geräte zu entwickeln. Inzwischen gibt es Dutzende mehrere Millionen Dollar schwere Open-Hardware-Firmen (darunter meine eigene, 3D Robotics⁸), von denen einige, wie die Arduino-Entwicklungsplattform für Elektronik, schon über eine Million Einheiten verkauft haben. Auch Google hat sich der Bewegung angeschlossen und elektronische Open-Hardware-Bauteile veröffentlicht, die Verbindungen herstellen zu den Hunderten Millionen Handys und anderen Geräten, auf denen das Google-Betriebssystem Android läuft.

Die Faszination für digitale Prototyping-Werkzeuge und der Wunsch, das Online-Phänomen auf die reale Welt zu übertragen – ursprünglich ein rein kultureller Wandel –, führt nun auch zu einem wirtschaftlichen Wandel. Durch die Maker-Bewegung verändert sich langsam das Gesicht der Industrie; der Unternehmerinstinkt erwacht und Hobbys werden zu kleinen Unternehmen.

Tausende Maker-Projekte wurden über »Crowdfunding«-Websites wie Kickstarter finanziert, wo allein im Jahr 2011 fast 12000 erfolgreiche Projekte, von Design und Technik bis Kunst, knapp 100 Millionen Dollar erzielten.⁹ Für 2012 werden wohl 300 Millionen Dollar erreicht werden.¹⁰ Im Jahr 2011 investierten private Anleger jeweils zehn Millionen Dollar in Kickstarter, den Open-Hardware-Hersteller von 3-D-Druckern MakerBot und Shapeways, einen Dienstleister für 3-D-Druck, sowie weitere 23 Millionen Dollar bei Quirky, einem anderen Maker-Marktplatz.¹¹

Einige große Produktentwickler und -designer konzentrieren sich inzwischen auf den aufstrebenden Maker-Markt. Industriegiganten wie Autodesk, PTC und 3D Systems haben frei verfügbare Software für Amateure und sogar Kinder veröffentlicht und bieten die Möglichkeit an, Entwürfe hochzuladen und einen 3-D-Druck oder Laserschnitt davon anfertigen zu lassen. IBM stieg eine Generation zuvor von Großrechnern auf PCs um, und genauso sehen auch diese Firmen ihre Zukunft bei den normalen Verbrauchern. Ihre Zielgruppe sind nicht mehr die Profis, sondern alle: Die Maker-Bewegung ist in der Industrie angekommen.

Die Bewegung ist noch jung, gerade einmal sieben Jahre alt, aber ihre Entwicklung verläuft so schnell wie die des PCs in den Anfangsjahren. Damals, im Jahr 1975, bauten Bastler des Homebrew Computer Club in einer Garage den Apple II zusammen, den ersten Desktop-Computer für Verbraucher, der eine völlig neue Branche begründete.

Die Anfänge der Maker-Bewegung lassen sich entsprechend datieren auf den Start der Zeitschrift Make im Jahr 2005 bei O’Reilly, dem legendären Verlag für Computerbücher, und die ersten Maker-Messen im Silicon Valley. Ein weiterer Meilenstein war die Markteinführung von RepRap, dem ersten Open-Source-3-D-Desktop-Drucker im Jahr 2007. Auf RepRap folgte MakerBot, der benutzerfreundliche 3-D-Drucker, der einer Generation von Makern einen atemberaubenden Blick in die Zukunft erlaubte, so wie es die ersten Personal Computer 30 Jahre zuvor getan hatten.

Vereinigung der Maker

Der Begriff »Maker-Bewegung« beschreibt eine große Bandbreite verschiedener Tätigkeiten, vom traditionellen Handwerk bis zur Hightech-Elektronik. Viele dieser Tätigkeiten gibt es schon sehr lange. Aber die Makers, von denen in diesem Buch die Rede ist, machen etwas völlig Neues. Zunächst einmal benutzen sie computergesteuerte Werkzeuge, sie entwerfen am Bildschirm und sie nutzen zunehmend Desktop-Werkzeuge für die Fertigung. Sie gehören außerdem zur Webgeneration und teilen ihre Entwürfe automatisch online. Sie kombinieren die Kultur des Webs mit dem Herstellungsprozess und schaffen etwas, das die DIY-Bewegung in dieser Größenordnung nie zuvor hervorgebracht hat.

Das Web hat gezeigt, wie machtvoll »Netzwerkeffekte« sind: Wenn man Menschen und Ideen miteinander verbindet, entwickeln sie sich weiter. Es handelt sich dabei um einen sich selbst verstärkenden Effekt: Mehr Teilnehmer erzeugen mehr Wert, der wiederum mehr Teilnehmer anzieht und so weiter. Dieser Effekt ist verantwortlich für den Aufstieg von Facebook, Twitter und praktisch jeder anderen im Netz erfolgreichen Firma. Die Makers tragen die DIY-Bewegung ins Internet, in die Öffentlichkeit, und lösen so riesige Netzwerkeffekte aus.

Drei Merkmale sind besonders kennzeichnend für die Maker-Bewegung, und alle drei haben das Potenzial, große Veränderungen zu bewirken:

1. Menschen, die mithilfe digitaler Desktop-Werkzeuge neue Produkte entwerfen und Prototypen herstellen (»digitales DIY«).
2. Eine kulturelle Norm, nach der diese Entwürfe in Online-Communitys miteinander geteilt werden und gemeinsam mit anderen daran gearbeitet wird.
3. Die Verwendung einheitlicher Dateistandards für Entwürfe. Dadurch kann jeder seine am heimischen Bildschirm erstellten Entwürfe an einen kommerziellen Dienstleister schicken, der dann beliebige Stückzahlen des Produkts herstellt. Das verkürzt den Weg von der Idee zum Unternehmertum drastisch, eine Entwicklung, die das Web bereits für Software, Information und Inhalt vorweggenommen hat.

Bastler und Erfinder hat es in allen Ländern schon immer gegeben. Mit Einführung der Computertechnik haben sich die Möglichkeiten dieser Bastler und Erfinder, ihre Ideen und Erfindungen umzusetzen und zu verkaufen, grundlegend verändert. Werkstätten der Welt, vereinigt euch!

Die Maker-Bewegung ist heute auf dem Stand, den Personal Computer 1985 erreicht hatten: Ein Phänomen, das in der Garage begann, stellt die herrschende Ordnung von unten her infrage. Wie damals regte die plötzliche freie Verfügbarkeit industrieller Technologie die Fantasie der Menschen an und ließ einige (wie mich) tief greifende Veränderungen für die Zukunft vorhersehen. Die Anführer der Maker-Bewegung werden von derselben Leidenschaft angetrieben wie Steve Jobs, für den Personal Computer nicht nur eine Grundlage für ein eigenes Unternehmen darstellten, sondern etwas, das die Welt verändern würde.

Und er sollte recht behalten.

Jobs war selbst in einem Maker-Umfeld aufgewachsen, das ihn prägte. In Wired¹² schrieb Steven Levy über diesen Zusammenhang, der 1977 zum Bau des allerersten Apple II führte:

»Sein Dad, Paul, war ein Mechaniker ohne Highschool-Abschluss. Er hatte einen Bereich seiner Werkbank für Steve reserviert und brachte ihm bei, wie man Dinge baut, auseinandernimmt und wieder zusammensetzt. Von Nachbarn, die bei der Elektronikfirma im Tal arbeiteten, lernte er viel über Elektronik. Er begriff, dass Dinge wie Fernseher nicht einfach durch Zauberei in die Häuser gelangen, sondern dass sie von Menschen in harter Arbeit entworfen und hergestellt werden. ›Es gab mir enormes Selbstvertrauen, dass ich durch Nachforschen und Lernen scheinbar komplizierte Dinge in meiner Umgebung verstehen konnte‹, erzählte er in einem Interview.«

Als Jobs und Apple-Mitgründer Steve Wozniak später Mitglieder des Homebrew Computer Club wurden, erkannten sie das Potenzial von Desktop-Werkzeugen – in diesem Fall Personal Computer –, nicht nur das Leben der Menschen zu verändern, sondern die ganze Welt.

Zu dieser Sichtweise wurden sie inspiriert von Stewart Brand, einem Kind der psychedelischen Kultur der 1960er-Jahre. Er warb gemeinsam mit den frühen Visionären des Silicon Valley für Technologie als Form der »Befreiungsbewegung durch Computer«, die sowohl die Gedanken als auch die Talente der Menschen auf eine Weise befreien konnte, wie Drogen es nie geschafft hatten.

Walter Isaacson beschreibt in seiner Biografie von Steve Jobs die Rolle, die Brand bei der Entstehung der Maker-Bewegung spielte:

»Brand betrieb The Whole Earth Truck Store, anfangs ein mobiler Wagen, von dem aus er coole Geräte und Lehrmaterialien verkaufte. 1968 beschloss er, sein Geschäft durch The Whole Earth Catalog auszubauen. Auf dem ersten Cover dieses Katalogs war das berühmte Bild der aus dem Weltraum aufgenommenen Erde abgebildet. Die Bildunterschrift lautete: ›access to tools‹ [etwa: ›Zugang zu Werkzeugen‹]. Die zugrunde liegende Philosophie besagte, dass die Technologie unser Freund sein könnte. Brand schrieb auf der ersten Seite dieser Ausgabe: ›Ein Bereich intimer persönlicher Macht entfaltet sich – der Macht des Individuums, seine eigene Erziehung zu leiten, seine eigene Inspiration zu finden, seine eigene Umwelt zu formen und sein Abenteuer mit dem zu teilen, der interessiert ist. Werkzeuge, die diesen Vorgang unterstützen, werden vom The Whole Earth Catalog gesucht und gefördert.‹ Richard Buckminster Fuller schrieb dazu ein Gedicht: ›I see God in the instruments and mechanisms that work reliably‹ [›Ich sehe Gott in den Instrumenten und Mechanismen, die zuverlässig funktionieren‹].«¹³

Der Homebrew Computer Club, in dem Jobs und Wozniak den ersten Apple-Computer entwickelten, war auf diesen Prinzipien begründet. Heute tragen Hunderte Makerspaces diese Ideen weiter, und das Ziel eines jeden ist es, mit den Mitteln des 21. Jahrhunderts dieselben revolutionären Veränderungen in Wirtschaft und Gesellschaft zu bewirken.

Richtige Länder stellen Dinge her

Jedes Land, das stark bleiben will, muss über eine eigene Industrie verfügen. Ein Viertel der aktuellen US-Wirtschaft besteht aus der Herstellung physischer Güter. Wenn man den Transport und den Verkauf dieser Güter im Einzelhandel hinzurechnet, liegt der Anteil bei fast zwei Dritteln. Eine Dienstleistungsgesellschaft ist schön und gut, aber wenn man die verarbeitende Industrie eliminiert, erhält man ein Land von Bankern, Burgerbratern und Fremdenführern. Die Software- und Computerindustrie bekommt in der Presse die meiste Aufmerksamkeit, aber nur wenige Menschen arbeiten tatsächlich in der Branche.

Viele sprechen davon, dass wir »online leben«, doch im Alltag trifft das nicht zu. Unser Wirtschaftsleben findet überwiegend in der realen Welt statt mit Ziegeln und Mörtel, Lebensmitteln und Kleidung, Autos und Häusern, und das wird auch so bleiben, bis wir in einer fernen, fantastischen Zukunft nur noch als körperlose Gehirne in Lagertanks existieren. Bits sind aufregend, aber in der Wirtschaft insgesamt geht es nun einmal überwiegend um Atome.

Doch die Arbeitskosten machen es der produzierenden Industrie in den reichen Ländern des Westens immer schwerer. Wegen des Kostenvorteils vor allem in Asien werden viele Fabrikjobs in diese Niedriglohnländer verlagert, und die Beschäftigungszahlen in der Produktion, in absoluten Zahlen und als Anteil an der arbeitenden Bevölkerung, sind in den Vereinigten Staaten so niedrig wie seit einem Jahrhundert nicht mehr. Schlimmer noch, die Fabriken, die sich diesem Trend widersetzen, finden kaum noch qualifizierte Arbeiter, weil eine ganze Generation Fabrikarbeit nicht mehr als Karriereoption betrachtet. Die Industrie, die die Mittelschicht in Amerika hervorbrachte, scheint nun dem Untergang geweiht. (Das ist nicht der Fall, aber ohne einen Neuanfang besteht die Gefahr, dass aus dem Anschein Realität wird. Mehr dazu später.) Arbeit in der Fabrik gilt als langweilig, gefährlich und als berufliche Sackgasse.

Heute besteht die Möglichkeit, diese Entwicklung rückgängig zu machen, aber nicht indem man zu den riesigen Fabriken der Vergangenheit mit ihren Armeen von Arbeitern zurückkehrt. Die Industrie der Zukunft wird mehr wie das Web selbst aussehen: eine Graswurzelbewegung, breit gestreut und mit viel Unternehmergeist.

Das Klischee besagt, dass jeder mit einer passablen Softwareidee ein sagenhaft erfolgreiches Unternehmen im Web aufbauen kann. Im Web gibt es kaum Einstiegshürden für Jungunternehmer: Man braucht nur einen Laptop und eine Kreditkarte, und schon ist man im Geschäft.

Im Sekundärsektor war das bisher völlig anders. Die Produktion von Gegenständen ist teuer: Für jeden Schritt werden Ausrüstung und Kenntnisse benötigt, von der eigentlichen Verarbeitung bis zum Lieferkettenmanagement. In der Regel sind erhebliche Anfangsinvestitionen notwendig, und Fehler führen zu Lagerhäusern voller unverkäuflicher Bestände. Online sind die Einstiegskosten relativ niedrig, und ein Misserfolg wird gefeiert, während in der Welt der Dinge ein Misserfolg in den Ruin führt. Atome wiegen schwer, und entsprechend schwerwiegend sind die Folgen eines Misserfolgs. Niemanden schert es, wenn eine Website aus dem Netz genommen wird. Wenn eine Fabrik geschlossen wird, verlieren viele Menschen ihre Arbeit, und der Eigentümer wird die Schulden manchmal ein Leben lang nicht mehr los.

Zumindest war es bisher so. Aber in den letzten Jahren ist etwas Bemerkenswertes geschehen: Der Herstellungsprozess von physischen Gegenständen hat sich immer mehr der Herstellung von digitalen Produkten angeglichen. Das Bild von wenigen, cleveren Leuten, die mit einem Internetanschluss und einer Idee die Welt verändern, beschreibt zunehmend auch den sekundären Wirtschaftssektor.

DIY-Herstellung

Die industrielle Herstellung selbst ähnelt immer mehr dem Web, wird immer vernetzter, digitaler und offener. Die größten Fertigungslinien sprechen dieselbe Sprache wie MakerBot (»G-Code«), wodurch ein Wechsel vom einen zum anderen jederzeit möglich ist. Als Folge kann die globale Fertigungswirtschaft heute mit allen Stückzahlen arbeiten, von eins bis eine Million. Sonderanfertigungen und kleine Stückzahlen sind nicht nur möglich, sondern sie sind die Zukunft.

Bei Fotoverwaltungssoftware, Picasa oder iPhoto, die auf vielen PCs im Einsatz ist, wird das besonders deutlich. Dort kann man über ein Menü auswählen, ob man seine Fotos auf dem eigenen Drucker zu Hause ausdrucken oder sie an einen Dienstleister schicken möchte, der sie professionell druckt oder sogar ein Fotoalbum daraus erstellt. Dieselbe Auswahlmöglichkeit bieten CAD-Tools, mit denen man 3-D-Objekte am eigenen PC-Bildschirm entwerfen kann. Sobald ein Entwurf im CAD-Programm fertig ist, kann man auswählen, ob das Objekt »lokal« gedruckt werden soll (als einzelner Prototyp aus dem eigenen 3-D-Drucker oder einem anderen entsprechenden Gerät) oder »global«, sodass der entworfene Gegenstand von einem Dienstleister in größeren Stückzahlen produziert wird. Der einzige Unterschied ist der Zwischenschritt über die Kreditkartenzahlung oder Rechnungsstellung, der anfällt, wenn ein Dienstleister beauftragt wird, wie es auch bei jedem Fotoservice der Fall ist.

Diese Entscheidungsmöglichkeit zwischen der »lokalen oder globalen« Produktion ist ein entscheidender Fortschritt. In dieser einfachen Menüoption stecken drei Jahrhunderte industrieller Revolution, die per Mausklick abrufbar sind. Karl Marx würden vor Staunen sicher die Worte fehlen. Die »Kontrolle über die Produktionsmittel« sieht heute so aus, dass jeder (jeder!) per Mausklick ganze Fabriken in Bewegung setzen kann. Der Unterschied zwischen einem Amateur und einem Unternehmer ist auf eine Programmoption reduziert. Der Schritt von der Einzelanfertigung zur Massenproduktion besteht heute nur noch aus einer Menüauswahl und der Frage, wie viel man bezahlen will (oder wie weit man seine Kreditkarte ausreizen will).

Im Freeware-CAD-Programm 123D von Autodesk wird das besonders deutlich. Dort gibt es einen Menüpunkt »Make«, der den Nutzer durch die Auswahl führt zwischen der Herstellung eines Prototyps am Schreibtisch oder der Beauftragung eines Dienstleisters. Mit der Zeit werden immer mehr CAD-Programme einen solchen »Assistenten« anbieten, der die Wahl erleichtert zwischen 2-D- oder 3-D-Ausgabe, zwischen verschiedenen Materialien je nach physikalischen Eigenschaften und Kosten, und der bei der Integration vorgefertigter Teile hilft, die der Dienstleister dann besorgt. Firmen wie Ponoko bieten solche Online-Dienste bereits an und stellen so über das Internet eine Verbindung zwischen Desktop-Tools und globalen Produktionskapazitäten her. Irgendwann wird man über den »Make«-Button im Programm alles herstellen können. Die Fachkenntnisse aus der Werkstatt werden in einem Softwarealgorithmus nachgebildet.

Die Neuerfindung der Sprinkleranlage

Ich möchte noch einmal zurückkommen auf den automatischen Rasensprenger meines Großvaters und meine Gedankenexperimente darüber, wie anders seine Entwicklung heute ablaufen würde. Damals musste er ein Patent anmelden, eine Lizenz an einen Hersteller vergeben und verlor so die Kontrolle über seine Erfindung. Heute hätte er selbst für die Produktion sorgen können und wäre kein reiner Erfinder mehr gewesen, sondern Unternehmer.

Aber ich wollte mir nicht nur vorstellen, wie es gewesen wäre, sondern ich wollte es ausprobieren. Also beschloss ich, den automatischen Rasensprenger als moderne Maker-Ausführung neu zu erfinden.

Allerdings bin ich nicht der geborene Sprinklerunternehmer. Unser »Rasen« ist auch nur drei Meter lang und knapp über einen Meter breit (einer der Nachteile davon, wenn man in den Hügeln von Berkeley lebt). Zum Mähen brauchen wir nur eine Gartenschere, mich interessiert Gartenarbeit überhaupt nicht, und ich betrete den Rasen auch nur einmal im Jahr, um dort für das alljährliche »Camping-Abenteuer« meiner Kinder ein kleines Zelt aufzubauen. Meine Frau ist der Gärtner der Familie, und was ihre Blumenbeete angeht, macht sie keine Kompromisse. Sie hat von Anfang an klargestellt, dass in ihrem Herrschaftsbereich keine Experimente mit einem Rasensprenger durchgeführt werden.

Aber die Idee meines Großvaters war nun einmal eine automatische Sprinkleranlage, und der Familientradition zuliebe musste es eben ein Rasensprenger sein. Also sprach ich mit Freunden, die einen richtigen Rasen mit Sprinkleranlage hatten, ging in Gartencenter und las Webseiten für Gärtner. Ich wollte ein Erfinder und Unternehmer für Rasenbewässerungsanlagen werden, aber welche Probleme erwarteten mich da?

Der beste Weg, um eine bestehende Branche neu zu erfinden, war es wahrscheinlich, sie für die Ideen anderer zu öffnen. Also stellte ich ein paar grundsätzliche Fragen auf, einen Satz Transformationswerkzeuge (der auf praktisch jedes Produkt angewendet werden kann):

1. Welche Vorteile hätte es, wenn diese Produkte mit dem Internet verbunden wären?
2. Welche Vorteile hätte es, wenn die Entwürfe frei zugänglich wären, wenn also jeder sie verändern und verbessern könnte?
3. Wie viel billiger wären die Produkte, wenn die Hersteller auf eine Bezahlung für ihr geistiges Eigentum verzichten würden?

Nach kurzer Zeit entschied ich, dass Rasensprenger deutlich verbessert werden konnten, so klug mein Großvater auch gewesen war und trotz der vielen Verbesserungen, die eine riesige Industrie im Laufe eines halben Jahrhunderts hervorgebracht hatte. Zunächst einmal waren alle Produkte auf dem Markt geschütztes Eigentum. Das bedeutete, dass man, selbst wenn sie an das Internet angeschlossen werden konnten (was nur bei wenigen der Fall war), eine Nutzungsgebühr bezahlen musste und auf die Möglichkeiten beschränkt war, die der Hersteller einräumte. Man konnte nur Sensoren desselben Herstellers anschließen und sie auch nur auf die Weise benutzen, die der Hersteller vorgesehen hatte. Und sie waren teuer: Eine Komplettinstallation konnte schnell Tausende von Dollars kosten, und man brauchte dafür in der Regel einen Fachberater.

Ich dachte mir einen deutlich verbesserten Rasensprenger aus – den OpenSprinkler.

Zunächst einmal sollte er per Telefon gesteuert werden können. Man ist im Urlaub und hat vergessen, den Rasensprenger einzustellen? Dafür gibt es eine App. Man ist bei der Arbeit und will die Feuchtigkeit im Erdbeerbeet an einem heißen Tag messen? Ein Blick aufs Handy genügt.

Wie wäre es mit einem Sprinklersystem, das weiß, wenn es am nächsten Tag regnet und heute nicht bewässert werden muss? Natürlich gibt es teure Markenprodukte zu kaufen, die das können, aber nur gegen eine zusätzliche Gebühr. Und wenn vor Ort bessere Wetterdaten verfügbar sind, als die Firma sie benutzt, hat man Pech, denn man muss die Firmendaten verwenden. Auch hier täten mehr Offenheit und Freiheit gut.

Man soll ein Handbuch lesen, nur um herauszufinden, wie man das komplizierte Bedienungsmenü der Sprinkleranlage benutzt? Bei OpenSprinkler kann man eine einfache Website einrichten mit einer einfachen grafischen Benutzeroberfläche. Und wem die Standard-Benutzeroberfläche nicht gefällt, kann aus Dutzenden anderen wählen, die Mitglieder einer Online-Community entwickeln und zur Verfügung stellen.

Das war es also, das Rezept für einen besseren Rasensprenger: offen, mit Internetanschluss und erschwinglich.

In der Vorstellung ist es ganz einfach, aber wie konnte man das umsetzen?

Meine Elektronikfirma basiert auf der Open-Source-Computing-Plattform Arduino, einem günstigen und benutzerfreundlichen Prozessor mit kostenloser Programmierumgebung. Damit kann jeder Sensoren und Schalter an ein Computerprogramm anbinden und so Programmierung und physikalische Elemente verbinden. Dies wird häufig als »Physical Computing« oder »Embedded Computing« bezeichnet. Beispiele hierfür finden sich überall. Fast jedes elektronische Gerät im Haushalt funktioniert auf diese Weise, vom Thermostat bis zum Wecker, Stereoanlagen, Mikrowellen und tragbare Audiogeräte. In Autos befinden sich Dutzende solcher eingebetteter Systeme. Nur sind diese Systeme alle in sich geschlossen und geschützt, während Arduino einfach benutzt und verändert werden kann. Ein Großteil des neu entstehenden »Internets der Dinge« besteht aus Geräten, die auf Arduino basieren und mit dem Web verbunden sind, von Kaffeemaschinen, die ihren Status twittern, bis zu Fütterungsmaschinen für Haustiere, die per Telefon von jedem Ort aus gesteuert werden können.

Weil ich mich sehr gut damit auskannte, beschloss ich, die Kontrolleinheit für den Rasensprenger mit Arduino zu bauen. Dadurch konnte ich auf die Erfahrungen der vielen Menschen zurückgreifen, die Arduino für alle möglichen Zwecke einsetzen, und die die meisten Probleme dabei, wie man ein solches Gerät an das Internet oder jeden vorstellbaren Sensor anschließt, bereits gelöst hatten. Ich benutzte Arduino, weil ich hoffte, dass so ein anderer einen Großteil der Arbeit bereits für mich getan hatte.

Nach kurzer Suche war klar, dass dem tatsächlich so war. Tatsächlich stieß ich auf eine aktive Subkultur um Arduino-Sprinkler. Zahllose Projekte beschäftigten sich mit kontrollierter Tröpfchenbewässerung, Überwachung der Bodenfeuchtigkeit und sogar damit, wie man Pflanzenbehälter mit der Sonne bewegen konnte. Hier trafen zwei Leidenschaften aufeinander: die Gärtnerei und Computer. Daher waren es so viele. Ein Großteil der aktiven »Gärtner« arbeitete mit Hydrokulturen; sie pflanzten also wohl vor allem qualitativ hochwertigen Pot an. Dieser Markt wird von den Herstellern traditioneller Bewässerungsanlagen nicht berücksichtigt.

Trotz allem gab es immer noch Raum für Verbesserungen, und ich fand schnell Gleichgesinnte: Rui Wang, ein Professor an der Universität von Massachusetts, der herausgefunden hatte, wie man Arduino an ein günstiges, handelsübliches Wasserventil anschließen konnte. Und Andrew Frueh, der das anspruchsvolle GardenBot-Projekt angestoßen hatte. Wir mussten nur noch einen Weg finden, um die ganze computergesteuerte Gartentechnik mit dem Internet zu verbinden, und wir wären im Geschäft. Nach wenigen Monaten Bastelei hatten wir einen funktionsfähigen Prototyp. Er konnte sich mit dem Internet verbinden und damit auf jeden Wetterservice im Web zugreifen, und war drahtlos mit einer Kontrolleinheit für die Sprinkleranlage verbunden, über die beliebig viele Ventile und Sensoren gesteuert werden konnten.

Damit war die Erfindungsphase abgeschlossen. So viel hatte auch mein Großvater auf eigene Faust erreicht. Der nächste Schritt markiert den Unterschied zwischen damals und heute. Mein Großvater kam um eine Patentanmeldung für seine Erfindung nicht herum, ein teurer und zeitaufwendiger Vorgang mit vielen Anwälten und jeder Menge Schreibarbeit. Wir hingegen veröffentlichten einfach alles online unter einer Open-Source-Lizenz. Mein Großvater musste einen Hersteller finden, der eine Lizenz auf seine Patente erwarb und den Rasensprenger für ihn produzierte. Wir mussten unsere Entwürfe für die Elektronik nur an einen Hersteller schicken. Ich entschied mich für Advanced Circuits, mit denen ich schon früher einmal zusammengearbeitet hatte. Unseren CAD-Entwurf für das Gehäuse schickten wir an einen Dienstleister, der eine Spritzgussform herstellte, die wiederum an einen Spritzgussbetrieb geschickt wurde, der kleine Stückzahlen produzierte.

Wir hatten berechnet, dass eine OpenSprinkler-Kontrolleinheit, also ein einfach programmierbares, handyfreundliches Sprinklergehirn mit Internetanschluss, für 100 Dollar hergestellt und mit moderatem Gewinn verkauft werden konnte. Das war zwischen einem Drittel und einem Fünftel dessen, was entsprechende kommerzielle Sprinkleranlagen kosteten. Wenn Forschung und Entwicklung nichts kosten (dank der Open-Source-Gemeinde) und man sich für das geistige Eigentum nicht extra bezahlen lässt, ist es auch bei kleinen Stückzahlen einfach, jedes Markenprodukt zu unterbieten.

Am Ende war es sogar noch günstiger, und heute ist ein OpenSprinkler-Set für 79,95 Dollar erhältlich. Rui Wang bezog die Platinen und andere wichtige Komponenten von kommerziellen Zulieferern und verkaufte die Produkte im eigenen Webshop. Insgesamt kostete uns die Markteinführung weniger als 5000 Dollar. Das bezahlt man zwar nicht aus der Portokasse, aber mein Großvater hat allein für seinen Patentanwalt mehr bezahlt. Die Firma, die schließlich sein Patent in Lizenz nahm, hat zweifellos das Hundertfache bezahlt, bevor auch nur ein Stück ausgeliefert war.

Für eine Unternehmensgründung ist es jedenfalls spottbillig. Man kann es mit Kreditkarte zahlen, ohne sein Limit zu überschreiten, und es ist ein Bruchteil dessen, was es früher kostete, einen produzierenden Betrieb einzurichten.

Auf jeden Fall werden in den nächsten Jahren weitere neue Anbieter von Open-Innovation-Sprinkleranlagen mit Internetanbindung auf den Markt drängen, und die Branche wird sich verändern. Vielleicht werden sie auf unsere Arbeit aufbauen, oder vielleicht haben sie selbst bessere Ideen. Fest steht nur, dass die wichtigen Neuerungen nicht von den etablierten Größen im Markt für Gartengeräte kommen werden. Sie werden von Start-up-Unternehmen kommen, die nach dem Internetmodell arbeiten. Im Gegensatz zu meinem Großvater hat heute jeder die Möglichkeit, zum Unternehmer zu werden.

Weitere Entwicklungen

Falls Sprinkleranlagen Sie nicht interessieren, können Sie stattdessen jedes beliebige andere Produkt oder jede andere Branche einfügen. Während der letzten halben Stunde, als ich dies schrieb, erreichten mich über meinen Newsfeed Berichte über ähnliche internetbasierte Hardwareprojekte aus der Pferdehaltung (eine elektronische Anlage in Pferdeställen, die das Kommen und Gehen der Tiere überwacht; anscheinend brauchen Pferdewirte so etwas), Temperaturregler für die Wohnung, Zentrifugen für Biologielabore und Wetterstationen. Auch große Unternehmen und Behörden wie die Forschungsgruppe des Pentagon DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) und General Electric nutzen Open Innovation für alle möglichen Entwicklungen, von kleinen Drohnen für die Armee bis zur intelligenten Steckdose für zu Hause.

Natürlich ist die neue industrielle Revolution nicht auf Open Innovation beschränkt. Die Entwicklung konventioneller Markenprodukte profitiert genauso von digitalen Prototyping-Werkzeugen, von 3-D-Druckern bis CNC-Routern (CNC: computerized numerical control). Diese neuen Möglichkeiten beschleunigen Innovationen in den größten Firmen der Welt, von der Innenausstattung der Autos bei Ford bis zu neuen Küchenartikeln von IKEA. Ich werde in diesem Buch noch zeigen, wie Mitarbeiter von Firmen wie General Electric Maker-artige gemeinschaftliche Innovationsmethoden einsetzen, um geschützte Markenprodukte zu entwickeln. Open Innovation muss also nicht unbedingt ganz offen sein. Mittelständische Betriebe in den Vereinigten Staaten und Europa nutzen digitale Produktionsverfahren, um extremen Arbeitsaufwand oder ruinöse Kosten für Ausstattung und Werkzeuge wegzurationalisieren, und werden so gegenüber den Niedriglohnländern wie China immer wettbewerbsfähiger.

Hinter alldem steckt dasselbe Prinzip: Menschen, die mit außergewöhnlichen Werkzeugen gemeinsam an einer Revolution des Sekundärsektors arbeiten. Die Industriestruktur des 21. Jahrhunderts wird eine gänzlich andere sein als im 20. Jahrhundert. Innovationen werden nicht mehr von den großen Firmen von oben aufgesetzt, sondern sie werden von unten kommen, von zahllosen Einzelpersonen, Amateuren, Unternehmern und Profis. In der Welt der Bits haben wir es bereits erlebt, wie aus vereinzelten Computerfreaks die Bürgerarmee des Internets wurde. Jetzt sind die Voraussetzungen dafür geschaffen, dass es wieder funktionieren kann, in einem noch größeren, breiteren Ausmaß, in der Welt der Atome.