Open-Source-Hardware (OSH) bezeichnet Geräte, deren Design öffentlich zugänglich ist. Jeder kann darauf zugreifen, es nutzen und modifizieren. Dazu gehören verschiedene Komponenten wie 3D-Druck-Dateien, Schaltpläne, Stücklisten, technische Zeichnungen und eine umfassende Dokumentation [1]. Insbesondere der 3D-Druck eröffnet im Bereich der Open-Source-Hardware neue Möglichkeiten, da er den Zugang zur Fertigung erleichtert und aufwendige Werkzeuge oder industrielle Produktionsmittel oft überflüssig macht.
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Die Idee von Open-Source-Hardware ist theoretisch älter als die von Open-Source-Software. Schon Leonardo da Vinci und viele andere vor und nach ihm haben ihre Entwürfe geteilt, wodurch sie frühe Prinzipien offener Hardware verwirklichten. Dennoch gibt es im Vergleich zur Open-Source-Software einige grundlegende Unterschiede und Herausforderungen.
Herausforderungen
Ein wichtiger Unterschied liegt in der Versionsverwaltung. Während es für Software etablierte Oberflächen zur Versionsverwaltung wie GitHub [2] oder GitLab [3] gibt, fehlt eine vergleichbare, weit verbreitete Lösung für Hardware-Designs [1]. Auch das Lizenzmodell unterscheidet sich: Während in der Software-Welt der Copyleft-Effekt sicherstellt, dass alle abgeleiteten Werke unter derselben Lizenz stehen, werden im Hardware-Bereich oft Patente genutzt, um geistiges Eigentum zu schützen. Zudem existieren weniger etablierte Standards, was die Kompatibilität und Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Projekten erschwert. Updates und Änderungen an Hardware sind ebenfalls komplizierter, da physische Komponenten schwerer zu modifizieren und die Modifikation selbst oft mit hohen Kosten verbunden sind [4].
Auch die Dokumentation ist eine zentrale Herausforderung bei Open-Source-Hardware. Während in der Softwareentwicklung viele Informationen – etwa zur Funktionsweise oder zu getroffenen Designentscheidungen – direkt im Quellcode integriert und somit leicht nachvollziehbar sind, gestaltet sich dies bei Hardware deutlich komplexer. Technische Details, Zusammenhänge und Begründungen für bestimmte Konstruktionsentscheidungen müssen in separaten Dokumenten wie Zeichnungen, Stücklisten oder erläuternden Texten festgehalten werden. Diese zusätzliche Hürde erschwert nicht nur die Nachvollziehbarkeit, sondern stellt auch höhere Anforderungen an die Qualität und Vollständigkeit der begleitenden Unterlagen.
Ein weiteres Hindernis im Bereich der Open-Source-Hardware ist die eingeschränkte Kompatibilität von Dateiformaten, insbesondere bei CAD-Anwendungen. Viele professionelle Werkzeuge arbeiten mit proprietären Formaten, die nicht ohne Weiteres mit freier Software geöffnet oder bearbeitet werden können. Dies erschwert die Zusammenarbeit und Weiterentwicklung durch eine breitere Community erheblich. Zudem ist die Leistungsfähigkeit frei verfügbarer CAD-Software oft noch nicht mit kommerzielleren Lösungen vergleichbar, was die Umsetzung komplexer Projekte einschränken kann.
Lizenztypen
CERN Open Hardware License (OHL)
Trotz dieser Herausforderungen gibt es bereits etablierte Open-Hardware-Lizenzen. Eine der bekanntesten ist die CERN Open Hardware License (OHL). Sie erlaubt die freie Nutzung, Modifikation und Verbreitung von Hardware-Designs, verlangt jedoch, dass alle abgeleiteten Werke ebenfalls unter derselben Lizenz veröffentlicht werden [5].
TAPR Open Hardware License
Ähnlich offen ist dieTAPR Open Hardware License, die ebenfalls Transparenz und Dokumentation vorschreibt. Darüber hinaus werden auch Lizenzen aus dem Open-Source-Software-Bereich, wie die GNU GPL oder die Apache License, von der OSH-Community genutzt. Viele Open-Hardware-Lizenzen enthalten zudem einen vollständigen Haftungsausschluss für veröffentlichte technische Dokumentationen, um die Entwickler rechtlich abzusichern [5].
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DIN SPEC 3105
Ein bedeutender Schritt zur Standardisierung von Open-Source-Hardware ist die DIN SPEC 3105. Sie schafft eine Grundlage für die Normierung in diesem Bereich, um den Technologieaustausch zwischen Marktteilnehmern, Forschungsinstituten und OSH-Initiativen zu erleichtern. Die Spezifikation enthält konkrete Leitlinien für die Dokumentation offener Hardware und hat das Ziel, Open-Source-Hardware auch für die Industrie und Forschung nutzbar zu machen. Eine Voraussetzung ist, dass alle Dokumente unter freier Lizenz veröffentlicht werden und eine eindeutige Versionierung erhalten. Zudem definiert die DIN SPEC 3105 einen Peer-Review-Prozess, um Hardware-Dokumentationen gemeinschaftlich und dezentral zu bewerten und zu verbessern [6].
Beispiele für Open-Source-Hardware
Das Projekt STMBL bietet ein offenes Servoverstärker-System, das für CNC-Maschinen und Robotikanwendungen entwickelt wurde. Es kombiniert leistungsstarke Elektronik mit quelloffener Firmware und bietet damit eine flexible Alternative zu proprietären Motion-Control-Lösungen: https://github.com/rene-dev/stmbl
Ein weiteres Beispiel aus dem Bereich der 3D-Druck-Community ist BCN3D Moveo – ein Roboterarm mit fünf Achsen. Mit dem Open-Source-Zugriff können seine Bauteile vollständig im 3D-Druckverfahren hergestellt werden. Die Steuerung erfolgt über Elektronik und Software von Arduino: https://www.thingiverse.com/thing:1693444
Einen ganz anderen Fokus hat das Projekt OpenRC F1, das einen ferngesteuerten Formel-1-Rennwagen als Open-Source-Modell bereitstellt. Die detailreiche Konstruktion eignet sich nicht nur für den 3D-Druck, sondern auch als Lernplattform für Elektronik, Mechanik und Fahrzeugtechnik. Durch die offene Verfügbarkeit aller Konstruktionsdaten hat sich um das Projekt eine aktive Community entwickelt, die regelmäßig Verbesserungen und Modifikationen beisteuert: https://www.thingiverse.com/thing:1193309
Referenzen
[1] F. Fauther. (2022, Dezember 8). Open Source Hardware – die neue Revolution? [Online]. Abrufbar: https://prototypefund.de/open-source-hardware-die-neue-revolution/. [Abruf Juni 6, 2025].
[2] Zur offiziellen Seite von GitHub: https://github.com/
[3] Zur offiziellen Seite von GitLab: https://about.gitlab.com/
[4] Open Circularity. The differences of open source hardware & open source software & how to overcome them? [Online]. Abrufbar: https://opencircularity.info/differences-of-open-source-hardware-open-source-software-and-how-to-overcome-them/. [Abruf Juni 6, 2025].
[5]RS. (2024, Mai 31). Open Source Hardware. [Online]. Abrufbar: https://de.rs-online.com/web/content/discovery-portal/produktratgeber/open-source-hardware. [Abruf Juni 6, 2025].
[6] VDI. Die Open-Source-Hardware Initiative. [Online]. Abrufbar: https://www.vdi.de/veranstaltungen/detail/die-open-source-hardware-initiative. [Abruf Juni 6, 2025].
