Mit dem quelloffenen Mikroprozessor Arduino und dem Einplatinenrechner Raspberry Pi stehen der Maker-Szene gleich zwei große Systeme zur Verfügung, auf die nicht nur Tüftler, sondern längst auch industrielle Anwender für eigene Projekte zurückgreifen. Bislang noch weniger bekannt ist dagegen der Elektronik-Baukasten Tinkerforge, der schon genauso lange wie der Raspberry Pi auf dem Markt ist – und der genau genommen auch keine Konkurrenz zu den beiden bekannten Systemen, sondern vielmehr eine Ergänzung mit eigener Schwerpunktsetzung ist.

Hinter Tinkerforge stecken die beiden Gründer Olaf Lüke und Bastian Nordmeyer sowie der Mitarbeiter der ersten Stunde, Matthias Bolte. Die Idee zu ihrem System kam ihnen noch zu Studienzeiten an der Universität Paderborn: Ihre Zielsetzung, im Rahmen eines Uni-Projekts „teamfähige“ Fußball-Roboter zu entwickeln, scheiterte immer wieder daran, dass zunächst knifflige Elektronik-Probleme zu lösen waren. Warum also nicht ein System entwickeln, dachten Lüke und Nordmeyer, das die Elektronik von Haus aus mitliefert? So könnten sich Programmierer wieder auf die für sie eigentlich spannenden, Software-seitigen Fragen konzentrieren.

Gesagt, getan: Die Idee zu Tinkerforge war geboren, ein EXIST-Gründerstipendium und die Unterstützung durch das Entrepreneurship-Programm der Uni Paderborn taten ihr Übriges. Heute umfasst das Baukasten-System der Ostwestfalen rund 70 Module, die Anwendern das Tor zu individuellen Prototypen, ins Internet of Things und zu eigenen DIY-Projekten öffnen. Von den Verkaufserlösen kann sich das fünfköpfige Kernteam inzwischen ohne externes Kapital finanzieren.

Die Tinkerforge-Module sind alle aufeinander abgestimmt. Insgesamt wartet das Baukasten-System mit drei verschiedenen Modul-Typen auf:

1. Die Bricks, die allesamt 40x40mm messen, sind die Basis-Bausteine des Systems. Sie lassen sich per USB steuern und zu Stapeln zusammenstecken. In diesem Fall lässt sich ein ganzer Stapel über den USB-Port des untersten Bricks – der jetzt als Master-Brick fungiert – ansteuern. Im Unterschied zu Arduino oder Raspberry Pi hat jeder Brick eine feste Funktion, kommt also mit einer vorprogrammierten Software, die sich um die elektronischen Details kümmert. „Um Fragen wie ‚Wie muss ich einen Schrittmotor ansteuern, damit er eine schöne Beschleunigungskurve erzielt?‘ kümmert sich der Brick selbst“, erklärt Matthias Bolte. „Der User muss nur noch seine Parameter eingeben und los geht’s.“ Ein besonderer Brick ist der RED Brick, ein 4×4-Quadratzentimeter-großer Linux-PC, der es ermöglicht, das System auch ohne Anbindung an einen Desktop-PC zu betreiben.
2. Bricklets sind die Erweiterungsmodule und werden über Bricklet-Ports mit den Bricks verbunden. Während die Auswahl an Bricks überschaubar ist, sind der Fantasie bei den Bricklets keine Grenzen gesetzt: Von unterschiedlichen Ein- und Ausgabemöglichkeiten wie Knöpfen, Joysticks oder verschiedensten Displays über Motoren bis hin zu Sensoren für Spannung, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck oder Helligkeit – die rund 60 Bricklets decken fast jedes denkbare Anwendungsszenario ab. Und falls doch mal eine Funktion fehlt: Das System wird von Tinkerforge stetig erweitert.
3. Die Master Extensions ermöglichen zu guter Letzt weitere Möglichkeiten neben USB, mit dem Master-Brick – also dem untersten Brick eines Stapels – zu kommunizieren. Beispiele für Master Extensions sind etwa die Ethernet-Extension oder die Wifi-Extension, die auch als Access-Point genutzt werden kann.

Preistechnisch kann Tinkerforge nicht mit dem kostengünstigen Raspberry Pi mithalten. Für einen einzelnen Brick müssen Käufer rund 50 Euro hinblättern, pro Bricklet kommen noch einmal fünf bis zehn, in Ausnahmefällen bis zu 30 Euro hinzu. Das Startup leidet zuweilen darunter, dass der Raspberry Pi so unverschämt günstig ist, erzählt Matthias: „Viele Leute haben keine Vorstellung mehr davon, was Hardware kostet.“ Dabei lasse sich der Raspberry Pi schon vom Ansatz her nicht mit Tinkerforge vergleichen, er sei immerhin ein speziell zu Lernzwecken entwickelter Basis-Computer, die dahinter stehende Raspberry Pi Foundation arbeite nicht gewinnorientiert.

„Ingenieure wissen die Zeitersparnis, die unser System ihnen bringt, sehr zu schätzen.“

Das ist bei Tinkerforge natürlich anders. In den letzten Jahren hat die Zahl der professionellen Anwender, die den Baukasten etwa fürs Prototyping einsetzen, stark zugenommen: „Die Ingenieure wissen die Zeitersparnis, die unser System ihnen bringt, in der Regel sehr zu schätzen“, erklärt Matthias. Tinkerforge bleibt nicht zuletzt wendig, weil es nach wie vor in Deutschland produzieren lässt: „Wir können bei unserem Bestücker zur Not auch mal eben vorbeifahren, wenn es ein Problem gibt.“ Auch das zeichnet das Startup in den Augen seiner Kunden aus, schlägt sich aber letztlich im Preis des Produkts nieder.

Heute, schätzt Matthias, widmet das Team 40-50 Prozent seiner Zeit der Arbeit für Firmenkunden, neben vielen Ingenieurbüros sind das zum Beispiel auch Forschungseinrichtungen wie Max-Planck- oder Fraunhofer-Institute. Verläuft das industrielle Prototyping so erfolgreich, dass ein Produkt in Serie gehen soll, steht Tinkerforge auch hier als Dienstleister zur Seite.

Die ursprüngliche Zielgruppe der Bastler und Tüftler soll deswegen allerdings nicht vernachlässigt werden. Unter tinkerunity.org findet sich ein Forum, in dem Nutzer Ideen austauschen, sich gegenseitig helfen und ihre Projekte vorstellen können. Von der durch einen Infrarot-Sensor getriggerten Benachrichtigungsfunktion, dass der Rasen mal wieder gemäht werden muss, über Wasserstandsmeldesysteme für Kellerräume bis hin zu automatisierten Cocktailmixern ist hier alles dabei.

Das Team hat die Erfahrung gemacht, dass Nutzer sich erst mit dem System vertraut machen müssen, um wirklich eigene Ideen generieren und umsetzen zu können. Daher bietet das Startup auch thematische Starter-Kits wie etwa ein Wetterstations-Set oder das Blinkenlights-Set mit seinem großen, frei programmierbaren Display an. Ein festes Curriculum etwa für Schulklassen wolle man aber nicht entwickeln, sagt Matthias: „Das System soll möglichst frei und kreativ zum Einsatz kommen.“

„Unser System kann man einem Sechsjährigen nicht unbedingt an die Hand geben.“

An dieser Stelle dürfte spätestens klar sein, dass Tinkerforge sich nicht an den unbedarften Erstnutzer richtet, anders als beispielsweise LittleBits, das viel verspielter aufgestellt ist und sich mit einem deutlich reduzierten Modulumfang auch an Kinder und Einsteiger richtet. „Unser System kann man einem Sechsjährigen nicht unbedingt an die Hand geben“, sagt Matthias.

Tinkerforge unterstützt die Programmiersprachen C/C++, C#, Delphi/Lazarus, Java, JavaScript, LabVIEW, Mathematica, MATLAB/Octave, Perl, PHP, Python, Ruby, Shell und Visual Basic .NET. Außerdem können die Module auch direkt per TCP/IP gesteuert werden. Das Software-Development-Kit für die einzelnen Module wird mitgeliefert.

Mindestens eine dieser Programmiersprachen sollten User gut verstanden haben, um wirklich mit dem System arbeiten zu können, empfiehlt Matthias – ganz ähnlich wie beim Raspberry Pi. Und tatsächlich harmonieren die beiden Systeme, die auf den ersten Blick wie Konkurrenten erscheinen mögen, ziemlich gut miteinander: Viele Nutzer, die sich aus einem Impuls heraus einen Raspberry Pi gekauft haben, landen auf der Suche nach konkreten Anwendungsszenarien früher oder später beim System von Tinkerforge. „In diesem Sinne hat Raspberry Pi den Markt enorm vergrößert“, sagt Matthias, „auch für uns.“