Open-Source Software (OSS) ist Software, deren Quelltext öffentlich einsehbar ist. Obwohl viele zentrale Technologien wie Linux, die Programmiersprache Python auf Open Source basieren, gibt es noch viele Missverständnisse. Besonders verbreitet ist die Annahme, Open Source sei grundsätzlich gratis und zwinge zur Veröffentlichung des eigenen Codes. Beides stimmt nicht.

Was ist Open-Source Software?

Open Source bedeutet zunächst, dass der Quelltext sichtbar und unter klar definierten Lizenzbedingungen verändert und weitergegeben werden darf. Dadurch entsteht für Unternehmen eine hohe Investitionssicherheit: Verschwindet ein Hersteller vom Markt, kann trotzdem jede geeignete Organisation Weiterentwicklung oder Anpassungen übernehmen. Auch die Qualitätssicherung durch Code-Reviews dritter wird möglich. Open Source ist daher mehr als nur kostenloser Code, es handelt sich um ein Entwicklungsmodell. Häufig werden die Begriffe „Open Source“ und „Freie Software“ synonym verwendet. Auch wenn beide Bewegungen große Schnittmengen haben, verfolgen sie unterschiedliche Zielsetzungen: Freie Software, wie sie zum Beispiel durch die Free Software Foundation propagiert wird, betont die Freiheiten der Nutzerinnen und Nutzer. Dies ist die Freiheit eine Software zu Nutzen/die Software auszuführen, diese Software zu analysieren, sie zu verändern und auch weiterzugeben. Open-Source, zum Beispiel definiert durch die Open Source Initiative (OSI), fokussiert stärker auf praktische Vorteile offener Entwicklungsprozesse wie Dezentralität, Sicherheit, Innovation und Qualität. Welche Rechte und Pflichten für OSS gelten, bestimmt die jeweilige Lizenz, unter der die Open-Source Software steht.

Es ist wichtig zu erwähnen, dass Open-Source Lizenzen in der Regel eine kommerzielle Nutzung der Software erlauben und ermöglichen. Ebenfalls fordern OSS-Lizenzen nicht generell, dass eigene Werke, die von OSS-Code abgeleitet wurden oder diesen nutzen, automatisch offengelegt werden muss. Es lohnt sich, sich mit den genauen Forderungen der jeweiligen Lizenzen auseinanderzusetzen.

Kategorie von Open-Source Lizenzen

• Copyleft-Lizenzen (z. B. GPL): Von der OSS abgeleitete Werke müssen offengelegt werden, sofern sie weitergegeben werden. Interne Nutzung oder Hosting ohne Distribution erfordern keine Freigabe. Ziel ist, dass Nutzerinnen und Nutzer abgeleiteter Werke die gleichen Freiheiten bekommen, die auch der ursprüngliche Code einräumt.
• Abgeschwächte Copyleft-Lizenzen (z. B. LGPL, EPL): Nur Änderungen am lizenzierten Code müssen veröffentlicht werden. Eigenständiger, nur angebundener Code kann proprietär bleiben.
• Permissive Lizenzen ( z. B. Apache, BSD, MIT): Diese Lizenzen erfordern in der Regel keine Freigabe von Quelltexten und Modifikationen, Teilweise aber die Nennung der genutzten Softwarekomponenten.

Die Bedeutung von Open Source im industriellen Kontext

Auch und insbesondere im industriellen Kontext spielt Open-Source Software eine zunehmend zentrale Rolle. Unternehmen setzen nicht nur aus Kosten-gründen darauf, sondern vor allem aus strategischen, technischen und organisatorischen Überlegungen.

Innovationssicherheit und Verfügbarkeit

Ein entscheidender Vorteil beim Einsatz von Open-Source Software im industriellen Kontext ist eine erhöhte Investitionssicherheit. Unternehmen stehen häufig vor der Herausforderung, Softwarelösungen langfristig betreiben, warten und weiterentwickeln zu müssen, oder, sofern die Software in eigene Produkte integriert ist, Kunden eine langfristige Wartung gewährleisten zu müssen. Proprietäre Lösungen sind hier oft riskant: Zwar kann man vertraglich die Verfügbarkeit von Updates vereinbaren, im Fall einer Insolvenz ist dies aber nicht immer durchsetzbar.

Auch kritische Softwarekomponenten werden dann plötzlich nicht mehr weiterentwickelt. Da bei einer Open-Source Software der Quelltext öffentlich verfügbar ist, können bei Bedarf andere Unternehmen und Dienstleister (oder bei großen Unternehmen eigene Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter) die Pflege und Weiterentwicklung übernehmen. Die so entstehende technische, aber auch organisatorische Resilienz ist im industriellen Umfeld, in dem eine Softwarelösung oft über Jahrzehnte verfügbar bleiben muss, von unschätzbarem Wert.

Vermeidung von Vendor Lock-In

Sehr eng verbunden mit Innovationssicherheit und Verfügbarkeit ist auch das Risiko des sogenannten Vendor Lock-in. Damit ist die starke Abhängigkeit von einem bestimmten Hersteller gemeint. Nutzt man im Kern der eigenen Aktivitäten geschlossene Software, dann besteht die Gefahr, dass diese sich nicht oder nicht optimal mit Lösungen anderer Hersteller verbinden lässt. Ebenfalls könnte die Weiterentwicklung einer Software eingestellt werden, oder eine wichtige Software nur zu sehr hohen Preisen verfügbar bleiben nachdem sie eine Marktdominanz erreicht hat. Open Source reduziert die Abhängigkeit von einzelnen Anbietern, da niemand exklusiv über Code oder Schnittstellen verfügt. Wechselbare Dienstleister, offene Standards und Interoperabilität erleichtern Integration, Erweiterung und Austausch von Komponenten. Unternehmen sichern dadurch ihre technologische Souveränität und können eigene strategische Entscheidungen unabhängiger treffen.

Transparenz: Sicherheit, Wartbarkeit und Vertrauen

Transparenz ist einer der Kernwerte von Open Source. Daraus resultieren im industriellen Umfeld eine Reihe hand-fester Vorteile. So ermöglicht ein offener Quellcode unabhängige Code-Reviews, Sicherheitsanalysen und Penetration-Tests. Sicherheitslücken können schneller erkannt und geschlossen werden, da sich eine potenziell große Community an der Qualitätskontrolle beteiligen kann. Ebenfalls können Unternehmen die Funktionsweise von Software verstehen, optimieren und an eigene Anforderungen anpassen. Es entsteht keine „Blackbox“. Auftretende Probleme, auch in sehr speziellen Situationen, können leichter nachvollzogen werden, da der Code vollständig vorliegt. Außerdem schafft Transparenz Vertrauen, sowohl auf technischer als auch auf organisatorischer Ebene. Für regulierte Branchen wie das Finanzwesen, Medizintechnik oder kritische Infrastruktur ist nachvollziehbares und überprüfbares Verhalten von Software essenziell. Die Transparenz von OSS führt dazu, dass sich Unternehmen nicht mehr blind auf die Aussagen eines Herstellers verlassen müssen, sondern dass sie genutzten Code unabhängig prüfen und validieren lassen können.

Akzeptanz durch eine offene Referenzimplementierung

In vielen Industriebereichen haben sich offene Referenzimplementierungen als wichtiger Erfolgsfaktor etabliert – etwa bei Kommunikationsprotokollen, Datenformaten oder Schnittstellen. Eine Referenzimplementierung zeigt, wie ein Standard in der Praxis funktioniert. Mit einer Open-Source Referenzimplementierung können Hersteller die Funktionalität eines Standards unmittelbar validieren und Fehler, sowie Unklarheiten im Standard können schneller identifiziert und beseitigt werden. Eine offene Referenzimplementierung verhindert, dass einzelne Unternehmen „inoffizielle Erweiterungen“ erstellen, die zu Fragmentierung führen. Gleichzeitig können Unternehmen auf eine gemeinsame, evtl. auch gemeinsam gepflegte Code-Basis zurückgreifen und sich so auf die Entwicklung neuer, gegebenenfalls differenzierender Features in der eigenen Software konzentrieren. Dies fördert Innovationen und führt gleichzeitig zur Verbreitung von Standards für Interoperable Technologien. Open Source ist dadurch auch ein zentraler Innovationstreiber. Speziell kleine und mittlere Softwareunternehmen können dank Open-Source Komponenten schnell konkurrenzfähige Softwareprodukte er-stellen, die neue Ansätze und Lösungen implementieren.

Beispiel Eclipse BaSyx: Industrie 4.0 Middleware für Digitale Zwillinge

Für die Diskussion der Vor- und Nachteile von Open-Source Software, sowie von Open-Source Geschäftsmodellen betrachten wir die Entwicklung von Eclipse BaSyx, einer Open-Source Middleware für Digitale Zwillinge, die darauf abzielt, eine flexible, hochautomatisierte Produktion im Rahmen der Industrie 4.0 zu ermöglichen. Die Arbeiten zu Eclipse BaSyx haben 2016 aus dem Wissenschaftlichen Beirat der Plattform Industrie 4.0 (heute: Forschungsbeirat Industrie 4.0) heraus in einem vom BMFTR geförderten Konsortialprojekt unter Leitung des Fraunhofer IESE begonnen. Das Konsortium hatte das Ziel, eine Softwareplattform zu entwickeln, die es Unternehmen erleichtert die zentralen Festlegungen und Standards der Industrie 4.0 umzusetzen.

Um von Anfang an einen Vendor Lock-in auszuschließen, wurde bewusst eine Open Source-Lösung für das System sowie alle weiteren damit verbundenen Artefakte gewählt. Die Eclipse Foundation wurde einbezogen, um langfristige Verfügbarkeit, eine klare Governance und unabhängige Weiterentwicklung sicherzustellen.

Mit der Open-Source Bereitstellung das Ziel einer niedrigen Eintrittshürde in die Industrie 4.0 verfolgt. Dieses Ziel wurde teilweise erreicht: Unternehmen mit einer hohen Software-Kompetenz konnten Eclipse BaSyx sehr gut nutzen um die technischen Grundlagen eines Digitalen Zwillings umzusetzen. Es zeigte sich aber auch, dass kleine und mittlere Unternehmen oft zusätzlich Beratungs- und Integrationsunterstützung benötigten, da sie nicht über die IT-Kapazitäten verfügen um eine OSS direkt einzusetzen, anzupassen und zu betreiben. Für diese Unternehmen sind komplexere Open-Source-Lösungen erst dann wertvoll, wenn externe Dienstleister diese aufgreifen und nutzen um kostengünstige und zuverlässige Implementierungsangebote bereitstellen. Im Fall von Eclipse BaSyx ist dies gelungen. Zahlreiche kleine und mittlere Softwareunternehmen haben mittlerweile diese Open-Source Software aufgegriffen und damit eigene abgeleitete Softwarelösungen und Beratungsangebote entwickelt.

Durch den Einsatz von Eclipse BaSyx bei Pilotunternehmen konnte Eclipse BaSyx einen Reifegrad erreichen, der diese Lösung für industrielle Einsatzszenarien qualifiziert hat. Gleichzeitig gewährleistet die Governance der Eclipse Foundation die Verfügbarkeit der Software und stellt die Möglichkeit zu deren Weiterentwicklung sicher. Dies schafft Investitionssicherheit und stärkt die Akzeptanz in der Industrie.

Fazit und Lessons Learned

Ist Open-Source Software damit ein Allheilmittel? Nein. Open-Source hat das Potential die Entwicklung von neuen Technologien voranzutreiben und den Transfer von Lösungen aus der Wissenschaft in die Industrie zu unterstützen. Mit einer Open Source Software, die zum Beispiel neue Standards implementiert, können Anwenderinnen und Anwender schnell neue Ideen ausprobieren und Feedback zu Konzepten geben. Softwareunternehmen können kostengünstiger Lösungen entwickeln, als wenn sie den gesamten Code selbst schreiben müssten. Eine echte Marktdurchdringung erfordert jedoch auch Dienste, die bei der Installation, Integration und dem Betrieb gerade komplexerer Softwarelösungen unterstützen.

Soll eine Open-Source Software die Grundlage für eine längerfristig eingesetzte Softwarelösung werden, dann muss auch für Open-Source ein tragfähiges Geschäftsmodell entwickelt werden, dass die Pflege und Weiterentwicklung der Software gewährleistet. Denn nur weil eine Software Open-Source ist, wird diese nicht automatisch durch eine Community weiterentwickelt und qualitätsgesichert. Hierfür sind (planbare) Aufwände erforderlich. Support- und Wartungsverträge, Schulungsangebote, Entwicklungspartnerschaften und finanzierte Community-Beiträge sichern die Weiterentwicklung.

Geschäftsmodelle für Open-Source Software können von deren unbestreitbaren Vorteilen profitieren: Die Abwesenheit von Vendor Lock-Ins, Investitionssicherheit, und die Anpassbarkeit der Software sind Vorteile, die OSS bietet. Open-Source Software ist daher viel mehr als kostenloser Code: Open-Source ermöglicht es, gemeinsam vorwettbewerblichen Code zu entwickeln, zu pflegen, und daraus kommerzielle Produkte mit jeweils eigenen Alleinstellungsmerkmalen zu erstellen.

Literatur:

1. Free Software Foundation, https://www. fsf.org/de
2. Open Source Initiative, https://open-source.org/
3. GNU General Public License 3, https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html
4. Eclipse Public License - v 2.0, https://www.eclipse.org/legal/epl-2.0/
5. Apache License, Version 2.0, https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
6. 3-Klauseln BSD Lizenz, https://open-source.org/license/bsd-3-clause
7. MIT Lizenz, https://opensource.org/license/mit
8. Eclipse BaSyx, https://eclipse.dev/basyx/
9. Plattform Industrie 4.0, https://www. plattform-i40.de/IP/Navigation/DE/Home/home.html
10. Fraunhofer IESE, https://www.iese. fraunhofer.de/
11. Eclipse Foundation, https://www.ec-lipse.org/

Über die Autoren:

Dr. Thomas Kuhn leitet die Hauptabteilung Eingebettete Systeme am Fraunhofer-Institut IESE in Kaiserslautern. Dort entwickelt er Lösungen für Digitale Zwillinge und Datenräume, insbesondere für die Digitalisierung der Industrie, für Fahrzeugprüfstände und für kritische Infrastrukturen.

Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Liggesmeyer ist Leiter des Fraunhofer-Instituts für Experimentelles Software Engineering IESE in Kaiserslautern und Inhaber des Lehrstuhls für Software Engineering am Fachbereich Informatik der RPTU Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau.