Dritte-Welt-PC 100-Dollar-Laptop läuft mit Jojo-Antrieb

Hochauflösender Bildschirm, Mini-Stromverbrauch, originelle Vernetzung: Noch ist der 100-Dollar-Laptop im Projektstatus, doch der letzte Stand der Entwicklung verheißt einiges. SPIEGEL ONLINE schildert, was der viel diskutierte Schüler-Rechner wirklich bietet.

Wenn er über "das Ding" reden darf, kommt Bert Freudenberg ins Schwärmen: "Unter Volllast braucht das Gerät gerade mal drei Watt. Das ist ungefähr so viel, wie mein Notebook im Standby-Modus benötigt - oder ein Netzteil, sobald man es in die Steckdose steckt."

"Das Ding", so nennt Freudenberg den 100-Dollar-Laptop, eines der am meisten diskutierten Entwicklungshilfe-Projekte der Gegenwart.

Die Idee zu dem günstigen Gerät stammt ursprünglich von dem Computerpionier Alan Kay. Der amerikanische Computer-Pionier entwickelte bereits in den siebziger Jahren die Idee vom "Dynabook", einem Computer für Kinder. Der sollte so einfach zu bedienen sein, dass selbst Sechsjährige damit umgehen und sogar eigene Programme entwickeln können sollten. Damals war das eine noch nicht zu verwirklichende Vision.

Unter Führung des MIT-Media-Lab-Mitbegründers Nicholas Negroponte wird die Idee des Dynabook nun tatsächlich realisiert, als 100-Dollar-Laptop im Rahmen des One-Laptop-Per-Child-Projekts (OLPC).

Das OLPC soll in Millionen-Stückzahlen in die Dritte Welt geliefert werden und den dortigen Kindern eine moderne Schulbildung ermöglichen - so der Plan. Noch befindet sich das Gerät jedoch in der Entwicklungsphase. Die Massenproduktion soll in einigen Monaten anlaufen. An der Entwicklung sind Techniker, Ingenieure, Programmierer und Grafiker aus aller Welt beteiligt, darunter unter anderem ein Deutscher: der Magdeburger Softwareingenieur Bert Freudenberg.

Falltests für ein langes Leben

Der kann auch erklären, wieso das Gerät ausgerechnet 100 Dollar kosten soll: "Pro Kind müssen in Entwicklungsländern jährlich rund 20 Dollar für Schulbücher ausgegeben werden. Die Lebensdauer des OLPC ist auf fünf Jahre ausgelegt. Damit das Gerät tatsächlich als Ersatz für die Schulbücher gekauft wird, darf es nicht teurer sein als die Schulbücher, die in dieser Zeit angeschafft werden müssten."

Noch ist man von diesem Preis-Ziel ein ganzes Stück weit entfernt. Derzeit werden die Kosten auf etwa 176 Dollar pro Gerät geschätzt. Die Massenproduktion soll diesen Preis noch senken helfen: Mindestens fünf Millionen Geräte sollen abgesetzt werden.

Die beiden OLPCs, die Freudenberg in Potsdam bei sich hatte, gehören zur zweiten Testserie, von der etwa 2000 gebaut wurden. Etliche Dutzend davon fielen allerdings Falltests zum Opfer. Die seien nötig, weil Kinder eben nicht besonders sorgsam mit ihren Sachen umgehen und die Geräte deshalb besonders stabil sein müssen, erklärt der Softwareingenieur.

Die dabei zerstörten Laptops starben für einen guten Zweck. Die Erfahrungen aus den Falltests fließen in die dritte Prototypen-Baureihe ein. So werden die bunten Plastikanbauteile und auch die Antennen künftig aus Gummi hergestellt, um Stürze und Rempeleien besser abzupuffern. Ohnehin ist das Plastikgehäuse eineinhalbmal dicker als sonst üblich.

Sonnenlicht-tauglich

Das Kronjuwel des Kinder-Laptops ist allerdings sein innovativer Bildschirm. "Über das Display ist viel Unsinn geschrieben worden", sagt Freudenberg. Oft werde behauptet, der für das OLPC vollkommen neu entwickelte Bildschirm hätte unterschiedliche Auflösungen, je nachdem ob er im Schwarzweiß- oder im Farbmodus betrieben werde.

"Das ist falsch", sagt der Softwareingenieur und erklärt, dass das Display mit seinen 1200 mal 900 Pixeln stets die gleiche hohe Auflösung von 200 Punkten pro Zoll (dpi) bietet. Zum Vergleich: Standard-Notebooks mit hochauflösenden Displays erreichen selten mehr als 110 bis 120 dpi.

Um nun vom Farbmodus in den monochromen Modus zu wechseln, ist keine Umschaltung nötig. Der Aufbau des Displays wurde schlicht so verändert, dass einfallendes Sonnenlicht hinter den Pixeln reflektiert wird, also wie eine Hintergrundbeleuchtung funktioniert. Deshalb ist der Bildschirm auch unter voller Sonneneinstrahlung, anders als herkömmliche Displays, bestens ablesbar. Und das ist besonders wichtig, so Freudenberg, weil Schulen in Entwicklungsländern eben oft einfach aus "einer Fläche um einen Baum herum" bestehen.

Ein Kraftwerk für Kinderhände

Kraftwerk für Kinderhände

Die Frage der in Entwicklungsländern notwendigen autonomen Stromversorgung scheint nun auch geklärt. Die ersten Prototypen fielen durch eine große Handkurbel auf, mit deren Hilfe die Schüler den Akku laden sollten. Sehr plakative Idee, aber leider viel zu anfällig, wie Freudenberg zu berichten weiß: "Die Kurbel brach natürlich ab, als Negroponte das erste Gerät dem ehemaligen Uno-Generalsekretär Kofi Annan vorführte."

Deshalb gibt es nun ein neues Konzept. Mit einer Art Jojo soll die nötige Energie wie bei einem Expander erzeugt werden. Jedes Mal, wenn ein Kind an der Kordel des Jojo-artigen Geräts zieht, wird Strom erzeugt und in den Akku geladen. Diese Lösung sei nicht nur robuster, "sondern auch ergonomisch günstiger", so Freudenberg: "Wir streben dabei ein Verhältnis von eins zu zehn an: Eine Minute Bewegung soll Strom für zehn Minuten Arbeit liefern." Zusätzlich soll es eine Solar-Ladestation geben. Die wird in der Schule verbleiben und soll zehn Laptops zugleich aufladen können.

Energiesparend ist auch der Grafikchip. Der kann den Bildschirminhalt quasi zwischenlagern. Liest man also ein digitales Buch, lädt der Chip die jeweilige Seite, zeigt sie an und versetzt dann alle übrigen Komponenten des Laptops in einen Schlafmodus.

Ein Internetzugang reicht für alle

Clever sind auch die Ideen zur Vernetzung. Während bei normalen Laptops die W-Lan-Antennen im Gehäuse stecken, sind sie beim OLPC ausklappbar. Dadurch, so Freudenberg, erreichten die Geräte eine "Reichweite von bis zu zwei Kilometern" im freien Gelände. Unter Normalbedingungen in bebautem Gebiet sind gut 100 Meter drin. Wichtig ist aber vor allem, dass sich die Laptops automatisch miteinander zu einem sogenannten Mesh-Netzwerk zusammenschließen, sobald sie einander nahekommen. Dadurch können die Kinder gemeinsam spielen oder gemeinsam an Texten und Bildern arbeiten.

Vor allem aber dient das Mesh dazu, allen vernetzten Laptops einen Internet-Zugang zu verschaffen. Dazu genügt es, wenn der Server in der Schule online ist. Dessen Verbindung wird über das Mesh von Rechner zu Rechner weitergereicht. Und auch hier gibt es wieder eine bemerkenswerte Detaillösung: Selbst wenn ein OLPC scheinbar komplett abgeschaltet ist, bleibt dessen Netzwerkchip aktiv und sorgt dafür, dass das Mesh erhalten bleibt. Den Energiebedarf dafür taxiert Freundmann auf "wenige Milliwatt".

Programmieren, ohne zu programmieren

Bei der Software setzt das Projekt auf Open Source, also auf Programme, die jedermann nutzen und modifizieren kann. So basiert der Webbrowser des Laptops beispielsweise auf Firefox und das Schreibprogramm auf der Textverarbeitung Abiword. Besonders viel Spaß dürften die jungen Anwender allerdings an "TamTam", einem Musikprogramm, haben.

Freudenbergs Steckenpferd ist jedoch Etoys, eine Software, mit der die Schüler verschiedene Medien zu einem Ganzen kombinieren können. Und das nicht etwa statisch, sondern auch animiert. Damit werden die Schüler sogar in die Lage versetzt, kleine Animationen zu erstellen. Freudenberg vergleicht die Einfachheit, mit der das geht, mit dem Ansatz, den Apple seinerzeit mit dem Simpel-Programmiersystem Hypercard verfolgte. Letztlich versetzt Etoys die Kinder in die Lage, genau das zu tun, was schon Alan Kays für sein Dynabook gefordert hatte: Sie können die Software selbst modifizieren.

Freudenberg: "Damit programmieren die Kinder, ohne es zu merken." Klassenziel erreicht.

Anmerkung des Autors: Wie wichtig ein niedriger Stromverbrauch ist, bekam ich noch während der Bahnfahrt zurück von Potsdam nach Hamburg zu spüren. Etwa auf halbem Weg warnte mich mein Notebook, dass der Akku nun beinahe leer ist und es sich deshalb selber abschalten wird. Mit einem OLPC-Laptop wäre das wohl nicht passiert.