Fediverse: Was Sie über Mastodon und Co. wissen müssen
Eva Wolfangel
(Bild: T. Schneider/Shutterstock.com)
Besonders das Netzwerk Mastodon erhält im Fediverse derzeit großen Zulauf. Kann das Problem der Skalierbarkeit das Web0 lösen?
Alles begann mit seinem eigenen Geburtstag: Zahlreiche Menschen gratulierten Aral Balkan auf dem Microblogging-Dienst Mastodon. 28.000 Menschen folgen Balkan. Der Programmierer und Aktivist ist bekannt als Gründer der "Small Web Foundation" und hat ein großes Netzwerk. "Ich konnte es nicht lassen, jedem ein 'Danke' zurückzuschicken", erklärt Balkan – und damit begann die ganze Misere: "Tausend Mal 'Danke' – und ich konnte nichts mehr schreiben." Seine Follower wiederum markierten seine Antwort mit dem kleinen Sternchen oder antworteten gar erneut. Das alles führte zu einer Kaskade, die so viel Verkehr erzeugte, dass Balkans Server aufgab. Somit hatte sich das Geburtstagskind selbst ohne Absicht eine DDoS-Attacke eingehandelt – also eine Distributed Denial of Service Attacke.
Denn Balkan betreibt seinen eigenen Mastodon [1]-Server, und es liegt in der Natur des Netzwerkes, dass seine vielen Posts recht viel Verkehr verursachten: Mastodon ist in Form von Netzwerken organisiert, unzählige so genannte Instanzen, die miteinander föderieren. Das heißt, all diese Instanzen – im Prinzip Server - tauschen sich untereinander aus. Wer neu hinzustößt, entscheidet sich für eine Instanz und eröffnet dort einen Account. Auch wenn nicht alle Instanzen offen für neue Mitglieder sind, so ist die Auswahl doch groß: Von rund 18.000 Instanzen sind derzeit etwa 13.000 online [2]. Die Instanzen sind eingeteilt nach bestimmten Interessen – von sehr spezialisierten Instanzen, die sich mit bestimmten Programmiersprachen beschäftigen, wie ruby.social, über gröbere gemeinsame Interessen wie die Klimakatastrophe, etwa auf climatejustice.social, oder Technologie, wie auf Techhub.social, bis hin zu inhaltlich offenen wie mastodon.social. Die Instanzen unterscheiden sich zudem durch ihre Serverregeln, die Interessierte auf der jeweiligen Startseite lesen können. Mastodon ist damit Teil des sogenannten Fediverse. Der Begriff ist ein Kofferwort aus der englischen Bezeichnung "Federated Universe", also "föderiertes Universum", das aus der Bündelung alternativer sozialer Netzwerke besteht.
Doch zurück zu Mastodon: Untereinander sind die meisten Instanzen miteinander vernetzt: das heißt, auch eine Instanz wie Balkans Server schickt Nachrichten ihrer Mitglieder an zahlreiche andere Instanzen, damit deren Mitglieder sie schließlich in ihrem Newsfeed finden können – wenn sie Balkan folgen oder jemand aus der Instanz einen seiner "Tröts" oder "Toots" genannten Posts erneut teilt. Doch auch wenn zumindest Mastodon für viele – vor allem für jene, die sich derzeit von Twitter dort registrieren – ähnlich zu sein scheint wie die gerade im Tumult befindliche Plattform Twitter, funktioniert es im Hintergrund ganz anders. Anstatt einer zentralen Organisation liegen sowohl die Infrastruktur als auch die Inhalte verteilt auf unzähligen Servern.
Für Twitter-Nutzer schwerer Start bei Mastodon
Wie Balkan mit seiner selbst gestarteten DdoS-Attacke erging es Ende Oktober auch dem größten Mastodon-Server mastodon.social: Als der Unternehmer Elon Musk medienwirksam Besitzer der neuen Plattform wurde, wechselten viele Twitter-Nutzer dorthin, vermutlich in der Annahme, dass man damit nichts falsch machen kann. Dieser Ansturm zwang die Instanz immer wieder in die Knie. Und so machten viele der Twitter-"Flüchtlinge" in ihrer neuen Social-Media-Heimat zunächst eher negative Erfahrungen: Ihre ersten Posts verzögerten sich teilweise massiv.
Der Zulauf auf den größten Server mastodon.social verstärkt gleichzeitig die Zentralisierung, die ja eigentlich verhindert werden soll. Mastodon.Social ist eine Instanz aus Deutschland und mit mehr als 880.000 registrierten Nutzenden die größte Instanz, dicht gefolgt von der japanischen Instanz pawoo.net mit etwas mehr als 784.000.
Seine selbst gestartete DDoS-Attacke hat für Balkan erneut fühlbar gemacht, was er schon lange wusste – und auch, dass seine Forderung sinnvoll ist: "Jeder große Account, sollte seinen eigenen Server betreiben." Das würde auch die Dezentralität verstärken. Das führt zu weiteren zentralen Themen, die wichtig sind, um Phänomene wie Mastodon im Speziellen und das Fediverse im Allgemeinen zu verstehen. Dabei geht es etwa um die Struktur, die auf einem gemeinsamen Kommunikationsprotokoll vieler Apps und Programme basiert.
"Auch ich habe das Fediverse am Anfang nicht verstanden", gibt Kubikpixel zu, ein Schweizer Entwickler, der nicht nur auf Mastodon, sondern auch in diesem Artikel nur mit seinem Usernamen genannt werden will. "Ich habe meinen Account anfangs auch auf Mastodon.Social eröffnet, weil ich dachte, die Hauptinstanz ist mit allen anderen verbunden." Inzwischen hat er gewechselt und ist heute auf Chaos.Social unterwegs, ein Server, der eine Nähe zum Chaos Computer Club hat. Heute sei er "ein bisschen der IT-Erklärbär", sagt er selbst, und auf Mastodon wird er allenthalben empfohlen, um die Eigenheiten des Fediverse zu erklären. Immer mal wieder veranstaltet er Kryptoparties, bei denen er Menschen Verschlüsselung erklärt, aber auch, wie sie sich im Fediverse zurechtfinden.
Ist das Fediverse kompliziert? "Schwer zu sagen", sagt Kubikpixel. Eigentlich sei es wie bei E-Mails: Auch hier nutzen verschiedene Menschen verschiedene Dienste, doch alle verstehen sich untereinander – wer bei Gmail ist, kann eine gmx-Email empfangen und lesen. So kann man im Fediverse beispielsweise mit einem Account bei Mastodon anderen bei Friendica [3] folgen, einem weiteren dezentralen Netzwerk, das oft mit Facebook verglichen wird, oder auch die Videos auf Peertube [4] – eine Art Youtube-Alternative – anschauen und kommentieren. "Wer Reddit mag, sollte sich Lemmy [5] anschauen", empfiehlt Kubikpixel. Und Mobilizon [6] ist wie Facebook- Events. Manche überfordere die Entscheidungsfreiheit zunächst, beobachtet Kubikpixel: "Die Eigenverantwortung ist hoch, man wird nicht an die Hand genommen. Wenn du vorher fünf Möglichkeiten hattest, etwas zu entscheiden, hast du jetzt 25." Und das betrifft die Plattform-Wahl ebenso wie die Frage, auf welcher Instanz man seinen Account anlegen möchte.
"Was eine Instanz ausmacht, sind die jeweiligen Serverregeln" erklärt Klaudia Zotzmann-Koch, die den Mastodon-Server Literatur.Social betreibt – eine Instanz "für Autorinnen, Autoren und Literaturmenschen." Es lohnt sich also, sich diese Regeln durchzulesen auf der Suche, welche Heimat zu einem passt. Die Nachrichten der eigenen Instanz bekommt man dann in der sogenannten "Lokalen Timeline" (im Gegensatz zur "Föderierten Timeline") angezeigt. Wer also neu ist und sich über seine leere Timeline wundert, kann erstmal dort stöbern und entscheiden, wem er oder sie folgen will: Diese Posts erscheinen dann in der Startseiten-Timeline – und zwar einfach chronologisch.
Allzu heikel ist diese erste Entscheidung für eine Instanz aber auch wieder nicht, denn erstens ist das Umziehen recht einfach und zweitens kann man nahezu allen anderen im Fediverse ebenfalls folgen: "Das Fediverse ist ein Netzwerk von Netzwerken", sagt Zotzmann-Koch. "Mastodon ist dabei das Schweizer Taschenmesser unter den Fediverse-Softwares", so die Autorin und Datenschutz-Coach, "du siehst Posts von Pixelfed, oder Pleroma [24], Funkwhale und vielen anderen." Das heißt, Mastodon kann aufgrund des gemeinsamen Kommunikationsprotokolls ActivityPub nicht nur Daten austauschen, sondern die Formate der anderen Dienste ebenfalls anzeigen, beispielsweise der Instagram-ähnlichen Plattform Pixelfed [25] oder der Podcast-Plattform Funkwhale [26].
Ein weiterer Vorteil, den man auch von der Plattform Twitter kennt: Mit wem man nicht reden will, den kann man als Nutzerin blocken oder auch erstmal nur stumm schalten. Zudem blockieren verschiedene Instanzen einige andere, beispielsweise werden die Posts der rechten Hatespeech-Instanz Truth.Social, auf der auch Donald Trump unterwegs ist, in die wenigsten hiesigen Timelines gespült.
"Mit denen föderiert unsere Instanz von Literatur.Social aus rechtlichen und moralischen Gründen nicht", erklärt Zotzmann-Koch.
Auch Stephanie Henkel, die im Fediverse unter dem Namen "Ückück" bekannt ist, genießt gerade diese Möglichkeit, mit einem oder wenigen Accounts mehrere Plattformen gleichzeitig nutzen zu können. Die Studentin der Wirtschaftsinformatik und zweite Vorsitzende der Partei Piraten Sachsen betreibt einen Podcast auf Funkwhale, veröffentlicht Videos auf Peertube – und hostet gemeinsam mit einem Kollegen die Instanz Dresden.Network, auf der sowohl ein Mastodon- als auch ein Peertube-Sever beheimatet sind. Aktuell ist ihr eines besonders wichtig: Die Unbhängigkeit des Fediverse. "Uns kann niemand kaufen, weil wir ein Netzwerk von vielen sind."
Insgesamt liegen den hunderten von Anwendungen im Fediverse – eine Übersicht gibt es auf Fediverse.party [27] – vier Kommunikationsprotokolle zugrunde, von denen ActivityPub das verbreitetste ist. "Friendica kann alle Sprachen", empfiehlt Henkel – anders als mit Mastodon kann man mit einem Account dort auch die Aktivitäten von Diaspora [28]-Mitgliedern verfolgen, ein Dienst, der mit Google+ verglichen wird und die gleichnamige Sprache diaspora verwendet. Zudem biete Friendica mehr Möglichkeiten, Posts zu formatieren, und die Posts dort dürfen länger sein. "Mastodon hingegen ist absichtlich rudimentäter", sagt sie. Dort werden die längeren Posts anderer zwar angezeigt, Formatierungen hingegen verschwinden.
Mastodon "verstehe" zudem den Kalender von Mobilizon nicht, einer App, mit der man, wie mit Facebook Events, Veranstaltungen organisieren kann. Mastodon-User können diese zwar sehen, sich aber nicht mit einem Klick anmelden. Stephanie Henkel empfiehlt auch Pixelfeed, auch wenn es noch etwas fehlerhaft laufe. "Es wird immer mit Instagram verglichen, aber eigentlich sind die Inhalte anders", sagt sie: "hochwertiger und künstlerischer."
Jeder kann eine Instanz betreiben
Das ganze Fediverse wachse massiv, beobachtet Henkel. Letztlich könne tatsächlich jede und jeder selbst eine Instanz betreiben – "das sagen wir immer so, aber es sind eben nicht alle Techies", schränkt sie ein und lacht. Aber es gebe auch erste Hosting-Sevices, bei denen Menschen das Hosting eines Fediverse-Servers buchen und selbst eine Instanz aufbauen können.
Und wahrscheinlich ist das nötig, damit das Fediverse dem Ansturm langfristig gewachsen ist. Das Thema Skalierung wird derzeit immer häufiger auf Mastodon diskutiert. Das führt wieder zurück zu Aral Balkan und seiner DDoS-Attacke auf sich selbst. Denn diese zeige nicht nur die Grenzen der Skalierung der Föderation auf: Das Fediverse ist nicht sicher vor Zentralisierung, warnt Balkan, und letztlich nicht einmal vor feindlichen Übernahme durch die großen Tech-Konzerne. Er holt etwas aus: "Viele der Probleme, die gerade auftreten, hätten wir nicht, wenn wir weniger und dafür größere Instanzen hätten", sagt er. Denn dann müssten sich weniger Instanzen untereinander austauschen: In einer zentraleren Struktur fallen weniger dieser Datenverbindungen an, die den bestehenden Instanzen zur Zeit so zu schaffen machen. Aber Zentralisierung ist ja genau das, was das Fediverse verhindern soll. "Leider existieren die falschen Incentives", sagt Balkan und meint damit bestimmte Anreize. Die stecken aus seiner Sicht in der Architektur des Netzwerkes: "Weil es föderiert organisiert ist und nicht peer-to-peer."
Sobald ein föderiertes Netzwerk massiv wächst, tendiere es dazu, eine Lösung in Zentralisierung zu suchen – nahezu automatisch. Und das ist etwas, das die großen Tech-Konzerne gut können, schließlich ist dort auch das nötige Geld, um große Serverinfrastrukturen bereit zu stellen. Was, wenn Elon Musk auf einmal föderieren möchte? Er dürfte ActivityPub implementieren, auch wenn er aufgrund der Lizenz entsprechende Veränderungen stets offen halten müsste. "Viele Instanzen würden sich vermutlich weigern, mit ihm zu föderieren", sagt Balkan.
Aber es gibt andere kommerzielle Tech-Unternehmen, bei denen die Abneigung weniger eindeutig ist. Der Blogging-Dienst Tumblr hat kürzlich angekündigt, Activity Pub unterstützen zu wollen [29]. „Matt ist noch am wenigsten Silicon-Valley-mäßig unterwegs“, sagt Balkan. Tumblr-Chef Matt Mullenweg hat zahlreiche Open-Source-Projekte aufgebaut und gefördert. Wenn Tumblr nun tatsächlich ActivityPub implementiert, wäre es Teil des Fediverse – und mit seinen 135 Millionen aktiven Nutzenden mit Abstand die größte Instanz des Fediverse. Es ist eine ganz andere Größenordnung als die 800.000 Accounts der derzeit größten Instanz Mastodon.Social.
Der Ansatz des Fediverse ist nicht-kommerziell
Die größte Instanz wäre dann ein kommerzieller Dienst, der trotz möglicherweise fortschrittlichen Denkens seines Betreibers all das vereint, was man im Fediverse nicht gerne sieht: Zentralismus, Kommerz, eine algorithmisch gesteuerte Timeline – kann das überhaupt funktionieren? "Das ist eine moralische Frage", sagt Kubikpixel. Denn auch wenn das Fediverse nicht-kommerziell angelegt ist, könne niemand verhindern, dass Unternehmen Dienste anbieten, mit denen sie Geld verdienen. Und auch nicht, dass kommerzielle Unternehmen Teil des Ferdiverse werden, die eine algorithmisch gesteuerte Timeline anbieten.
"Ein System wird zu dem, für das es designet wurde", sagt Balkan dazu. Wenn die Incentives im Fediverse so sind, dass zentralistische kommerzielle Tech-Unternehmen Vorteile haben, dann werden diese auch kommen und womöglich früher oder später dominieren. "Allerdings ist es gar nicht so einfach, so etwas anders zu designen", gibt er zu.
Web0 im Kontrast zum Web3
Aral Balkan arbeitet seit acht Jahren am "small web", wie er sein Projekt nennt. Spaßeshalber hat er es auch mal "Web0" genannt, im Kontrast zum Web3 – der Slogan war recht erfolgreich, weil es eingängig ist. Das "Manifesto" beginnt mit einer Gleichung: [30]
Viele kritisieren das Web3. Balkans Vision ist das Gegenteil davon: selbstbestimmt, nichtkommerziell, dezentral. Genau genommen soll die Funktion der Infrastruktur, an der er arbeitet, allein den Menschen dienen, die sie nutzen – und keinen Konzernen, die Daten sammeln beispielsweise. Der wohl größte Unterschied zum Fediverse ist eine Peer-to-peer-Kommunikation: Nutzende kommunizieren direkt miteinander, ohne zwischengeschalteten zentralen Service, aber auch ohne zu föderieren.
Dafür sollten alle ihren eigenen Webserver betreiben, sagt Balkan – und weil das schon wieder kompliziert klingt, schiebt er gleich hinterher: "Freilich dürfe es dafür Hosting-Sevices geben. Aber diese sollten jeweils maximal 10.000 Nutzer hosten dürfen. Das ist genug, es soll nachhaltig sein", sagt Balkan. So bilden sich seiner Meinung nach keine Tech-Giganten.
Server im Small Web
Gerade entwickelt Balkan sowohl "kitten" – einen kleinen Webserver und ein Framework, um Anwendungen für das Small Web zu programmieren, sowie "domain", ein Tool für Hosting-Anbieter. Der Normalfall soll aber sein, dass es einen Server pro Menschen gibt: "Es ist wirklich einfach". Das könne auch einfach ein Raspberry Pi sein, für den es lediglich einen Usernamen und ein "Geheimnis" brauche, einen kryptografischen Schlüssel. Mit Namen und öffentlichem Schüssel könne der Nutzer dann mit jedem anderen Server im Small Web kommunizieren. "Radikale Einfachheit", sagt Balkan. Auf Basis dieser Technologie ließe sich alles entwickeln, eine Möglichkeit zu chatten oder auch Backgammon zu spielen oder Bilder zu teilen oder was Menschen ansonsten gerne tun im Netz.
Er habe nichts gegen das Fediverse, sagt Balkan. Im Gegenteil: "Die Menschen wären jetzt gerade verloren, wenn es das Fediverse nicht gäbe." Auch dass der Mastodon-Gründer Eugen Rochko seine Plattform so entwickelt hat, wie er es getan hat, sei nur im Nachhinein einfach zu kritisieren. "Hätte er damals das gebaut, was ich gerade versuche zu gestalten, hätte es nicht funktioniert." Aber jetzt zeige sich, wohin die Design-Entscheidung in der Konsequenz führe – nämlich wieder in Richtung Zentralisierung. Nun sei die Zeit reif, etwas gänzlich neues zu gestalten, etwas, das nicht übernommen werden kann von Akteuren aus dem "Big Web". "Wir werden nicht koexistieren im bestehenden System, damit es nett aussieht", sagt Balkan entschlossen, "wir bauen etwas ganz anderes."
Die Gemeinsamkeit zwischen Energy Drinks, die ich während meines Praktikums am DHIP getrunken habe, und der Arbeit an einer digitalen Briefedition? Beides kann die Herzschlagrate schlagartig erhöhen. Aber: Auch das Stichwort „Recycling“ spielt hier eine Rolle. Forschungsdaten und ihre Nachnutzbarkeit werden immer wieder diskutiert; und das nicht nur im Seminar “Methoden der Digital Humanities” an der Uni Trier…
Offene und faire Daten – Etwas Theorie als Apéritif
Für viele Disziplinen, die bereits traditionell und analog mit Daten arbeiten bzw. diese erzeugen, sind Digitalisierung, Linked Open Data und FAIRification wichtige Themen[1]. Bereits zu Beginn eines Projekts sollte die Zukunft der Forschungsdaten bedacht werden. Dabei geht es auch darum, den Umgang mit Daten transparent(er) zu gestalten. Ähnlich wie beim Recyclen meiner etlichen Energy-Drink-Dosen, sollten auch die Forschungsdaten, möglicherweise in neuer Form, weiterleben können, nachdem sie von Forschenden verzehrt—ich meine natürlich verwendet—wurden. FAIR steht dabei für findable, accessible, interoperable und reusable. Diese Grundprinzipien der GO FAIR Organisation beschreiben, wie Forschende mit Daten hantieren sollten.
Bereits 2005 kreierte Tim Berners-Lee mit seinem Ansatz der 5 Stars of Open Data einen Meilenstein für Überlegungen zur Verlinkung von (Forschungs)daten.
In der digitalen Briefediton der Constance de Salm (CdS), einer Schriftstellerin des 19. Jahrhunderts, die tüchtig korrespondierte, ist FAIR bereits zentral umgesetzt. Auf der Website sind Faksimile der Briefe, Metadaten und weitere Inhalte einsehbar. Aber welche Schritte kann man gehen, wenn nun FAIRe Daten vorliegen? Kann man sie noch fairer gestalten, indem man weitere Open Data–Sternchen vergibt?
Ganz plump behauptet… ja, genau das sollte das Ziel sein! Es geht also darum, eine bereits bestehende Sammlung an Daten, in diesem Fall der Korrespondenz, in ein noch breiteres Feld einzuordnen. Durch eine solche Kontextualisierung, die bei Berners-Lee mit fünf Sternchen und somit mit der Höchstpunktzahl ausgezeichnet ist, eröffnen sich innerhalb eines Projektfeldes weitere Sphären. Jedoch ist der Sprung zwischen den Stufen häufig nicht einfach zu bewältigen und vor allem ist eine vollendete “Sternchenauszeichnung” aufwendig. Dies ist besonders dann der Fall, wenn viele verschiedene Fronten bei den Daten vorliegen.
Schritt für Schritt Richtung Sternenhimmel
Eine Anmeldung zur Nutzung der Datenbank ist nicht mehr notwendig, alle Scans sind ohne Wasserzeichen online einsehbar. Um die Nutzung im französischsprachigen Raum zu ermöglichen, wurden alle Texte der Website und die Datenbankfelder übersetzt. Die Korrespondenz kann nun unter einer französischen Weboberfläche konsultiert werden. Zugleich wurden die Erschließungsdaten aus dem Projekt mit Normdaten angereichert: Die Personenamen sind mit ihren GND- und VIAF-Einträgen verknüpft, die Ortsangaben mit der URL von GeoNames. Die Erschließungsdaten wurden außerdem in den Briefverbundkatalog correspSearch, eingespielt und die angereichterten Daten bei Zenodo hinterlegt
Wie dieses Zitat zeigt, wurden bei der Datenaufbereitung der CdS-Korrespondenz bereits einige FAIRe Schritte gemacht: Nicht nur sind die (Meta)daten maschinenlesbar und offen (also auch in einem nicht-proprietären Format) auf Zenodo und correspSearch verfügbar, sondern sind sie auch noch mit Normdaten verknüpft. Diese Aufbereitung ist, selbstverständlich, nicht allumfassend möglich gewesen. So haben einige Personen, die in der Korrespondenz auftreten, noch keinen GND– oder VIAF-Eintrag. Zusätzlich gab es durch nicht-normierte Daten mit Zusatzinformationen zum Stand oder Beziehung zu CdS teilweise Vereinheitlichungs- und Identifikationsprobleme. Neben Personen- und Ortsnamen sind teilweise übrigens auch Sach- bzw. Schlagwörter der Briefe durch GND-Identifierausgezeichnet.
Was zunächst möglicherweise wie ein Nachteil wirkt, ist keineswegs als einer zu verstehen. Während meines Praktikums im September und Oktober 2022 am DHIP hatte ich das Vergnügen, die Welt der Constance de Salm genauer kennenlernen zu dürfen. Mein Einblick in das Datenuniversum der CdS-Korrespondenz gestaltete sich sehr vielfältig und ich wurde stets von Mareike König dabei unterstützt, ausbauende Konzepte zur Korrespondenz zu entwerfen.
Und dann?
Ursprünglich war die Idee, ein paar einfache Visualisierungen (wie Histogramme) zur Korrespondenz zu erstellen. Da die Metadaten zu den Briefen bereits tabellarisch als CSV vorliegen, ging das mit Hilfe von Python und einigen externen Modulen schnurstracks.[2] Zu möglichen Komponenten der Visualisierung gehörten unter anderem auch ein paar Vorverarbeitungschritte – so zum Beispiel das Filtern der teilweise normierten Daten nach Jahrzehnten oder Ausstellungsorten.
Eine Beispielvisualisierung: Ein Histogramm der Korrespondenzhäufigkeiten zwischen CdS und anderen Personen 1820 (für bessere Lesbarkeit bitte via Mausklick auf das Bild vergrößern).
Nachdem ich diese Visualisierung erstellt hatte, habe ich mich gefragt, wie überschaubar und aussagekräftig sie tatsächlich ist. Besonders bei Korrespondenzen ist Netzwerkförmigkeit ein wichtiges Thema. Wie also kann ich Mareikes Visualisierungs-Wünschen gerecht werden und gleichzeitig meinen eigenen Sternenstaub einbringen? Genau, ich erstelle ein interaktives Netzwerk der Korrespondenz!
Und in der Praxis?
Ein interaktiver Graph der CdS-Korrespondenz
Wer mich kennt, weiß, dass ich sehr verbissen bin. Das heißt, dass die Idee des CdS-Netzwerks mich bis zum Ende des Praktikums nicht ruhen ließ. Als erstes überführte ich also die tabellarischen Daten in einen Graphen mit Knoten und Kanten. Die Knoten repräsentieren die einzelnen Personen in der Korrespondenz, während die Kanten sie miteinander verbinden und somit den Brief(-wechsel) symbolisieren. Informationen über den Briefwechsel, zum Beispiel zum Datum oder Jahrzehnt, zu dem der Brief versendet wurde, sind in den Kanten gespeichert und können genutzt werden, um den Graphen zu filtern. Informationen zu den Personen können außerdem in den Knoten gespeichert werden.
Aber wie sinnvoll ist eine solche Visualisierung auf lange Sicht?
Zunächst ist der Graph, zu sehen im eingefügten Gif, nur lokal auf einem eigenen Server zugreifbar. Es steht kein konkretes Datenmodell hinter der Visualisierung und die Metadaten sind nicht (semantisch) strukturiert hinterlegt (außerhalb der Tabelle). Somit handelt es sich um eine, vom Rest des Webs, abgekapselte Darstellung. Sie ist vielleicht ein Augenschmaus und eröffnet neue Ebenen des Nachdenkens über die CdS-Korrespondenz – bringt aber keinen übergreifenden Mehrwert.
Da ich im vergangenen Semester eine Veranstaltung mit dem Titel “Semantische Technologien” belegt hatte, und zusätzlich Veranstaltungen zu den Themen “Methoden der Datenerschließung” und “(Digitale) Edition und Publikation”, geisterten noch viele Stichwörter in meinem Kopf herum. Nicht nur Datenmodellierung, Semantic Web, Knowledge Graphs[3] und Ähnliches, auch Begriffe wie Nachnutzbarkeit, Benutzerfreundlichkeit oder Interoperabilität stimmten mich nachdenklich. Was kann ich tun, um sowohl die CdS-Korrespondenz mit neuen Inhalten zu ergänzen als auch die Außenwelt am Mehrwert der Forschungsdaten teilhaben zu lassen? Zunächst habe ich mich also ans Recherchieren gemacht und bin den Spuren RDFizierter Korrespondenzen gefolgt.[4] RDF, das Resource Description Framework, ist ein Datenmodell, das die Beziehung von Entitäten in Tripeln beschreibt[5].
RDF is a standard for data interchange that is used for representing highly interconnected data. Each RDF statement is a three-part structure consisting of resources where every resource is identified by a URI. Representing data in RDF allows information to be easily identified, disambiguated and interconnected by AI systems
Erste Schritte, wie das Überführen der vorliegenden tabellarischen Daten in ein passendes semantisches Modell, habe ich in einem Lucidchart-Board festgehalten und so meine Gedanken strukturiert.
Ideen zu einem RDFizierten Datenmodell der CdS-Korrespondenz
Ein passendes Datenmodell in OWL bzw. RDF habe ich in Ansätzen entworfen, um – aus der CSV-Formatierung herausgelöst – Objekte besser identifizieren zu können (bspw. mit vorgegebenen Namespaces wie FOAF, RDF Schema, OWL, usw.). Ein vorgegebenes, bereits bestehendes Vokabular beschreibt und kontextualisiert Datensätze in der Korrespondenz, ohne dabei extrem spezialisiert zu sein. Deswegen wollte ich kein gänzlich eigenes Vokabular entwerfen, da die Wiederverwendung die Lesbarkeit und Benutzer*innenfreundlichkeit gewährleisten kann. Einige eigene Properties waren trotzdem notwendig.
The beauty of reusing existing vocabularies (assuming that you choose popular and standardised ones), is that any developer, data scientist, or user who has worked with RDF before can likely already understand and work with [y]our data.
Mein Ansatz war also folgender: Ein Korrespondenz-Knowledge Graph. Ein Graph, der Wissen rund um die CdS-Korrespondenz enthält und codiert. Zentrum des Ganzen sind demnach die Briefe, Personen, Themen und Orte, die bereits erfasst sind. Diese erhalten, in einer übergeordneten Ontologie[6], eigene Klassendefinitionen. Mit Hilfe eines bestehenden Vokabulars können dann Tripel erstellt werden, die den Briefwechsel beschreiben.
Formal ontologies provide humans and machines an accurately understandable context or meaning. Ontologies ensure a common understanding of information. In practice, ontologies, describe and link disparate and complex data. Ontologies enable reuse of foundational concepts in (upper) ontologies that are domain independent and can be used across domains.
Die bereits genormten Metadaten sollen dazu genutzt werden können, weitere Informationen rund um die Korrespondenzen zu reconciliieren. Ich entschuldige hier den OpenRefine-Jargon und hänge eine kurze Definition aus der Dokumentation an.
Reconciliation is the process of matching your dataset with that of an external source. Datasets for comparison might be produced by libraries, archives, museums, academic organizations, scientific institutions, non-profits, or interest groups. You can also reconcile against user-edited data on Wikidata or other Wikibase instances, or reconcile against a local dataset that you yourself supply.
In OpenRefine kann man nämlich nicht nur Daten aufräumen, indem man zum Beispiel redundante Einträge entfernt oder Informationen korrigiert, sondern auch Datensammlungen anreichern und mit externen Quellen verknüpfen. Probleme, die ich bereits in oberen Abschnitten erwähnt habe, können so halb-automatisch verbessert und ein Reconciling durchgeführt werden.
Warum ist Reconciling wichtig?
Das Reconciling von Informationen aus externen Daten kann nur dann gelingen, wenn Übereinstimmungen gefunden werden. Außerdem können Einträge zu Personen, die durch Tippfehler o.Ä. im Namen doppelt vorkommen, vereinheitlicht werden. Nicht-genormte Metadaten habe ich so mit Hilfe von Python und OpenRefine harmonisiert. Das Reconciling lieferte außerdem (über Wikidata und die GND) weitere Verbesserungsoptionen. Zugleich erfolgte eine Rück-Korrektur von Personennamen und Sachbezeichnungen in der Korrespondenz-Datenbank FuD. Es geht also nicht nur darum, Personen- oder Ortsnamen eindeutig identifizierbar zu machen. Auch der Sachindex, in dem die Themen der Briefe zusammengefasst sind, kann mit Hilfe einer Verlinkung auf externe Datensammlungen besser definiert werden.
Ergebnisse und weitere Ziele – SPARQLing Stars
Die RDFizierung ermöglicht eine maschinen- und menschenlesbare, semantische Vernetzung und Anreicherung der Daten. Außerdem ordnet sie den eigenen Datenbestand, idealerweise, in bereits bestehende Kontexte ein (ganz nach dem Fünf-Sterne-Motto: All the above [u.a. RDFication], plus: Link your data to other people’s data to provide context). Korrespondenzen zwischen Personen sind nicht mehr nur Kanten oder Einträge in einer Tabelle. Informationen über den Briefwechsel und die beteiligten Personen können manuell und automatisch erfasst und erforscht werden. Das Reconciling von weiteren Informationen erlaubt das Hinzufügen oder Korrigieren von Aspekten, beispielsweise das Ergänzen von genauen Geburtsdaten der Korrespondierenden oder die Wikidata-Identifier des Themenvokabulars. Darüber hinaus können Knowledge Graphs, die in RDF beschrieben sind, mit SPARQL durchsucht werden.[7] Dies ist super nützlich, wenn man die eigenen Daten für andere Nutzer*innen abfragbar machen will. Außerdem erlauben föderierte Queries (federated queries) das Hervorholen weiterer Informationen basierend auf bestehenden Einträgen.
One major advantage of linked open data is that we can use not only the information stored within our graph. Instead, because we have matched most of our values to existing WikiData-Items (where possible), we are able to write queries linking to different Knowledge Bases like WikiData [or others that also link to WikiData-Items].
Des Weiteren können gesammelte Daten aus der eigenen Welt in andere Repositorien gespeist werden. Beispielsweise könnten Informationen, die im FactGrid oder auf Wikidata zu Constance de Salm fehlen, durch die Verbindung über Identifier eingespeist werden.[8] Etwas, das natürlich auch nennenswert ist: Die Visualisierung eines Wissensgraphen ermöglicht Nutzenden, die Netzwerkförmigkeit und die Interkonnektivität der Korrespondenz zu erfassen. Ziel des ganzen Mini-Projekts während meines Praktikums war also ein Zusammenführen der Informationen mit Hilfe von Skripten und Software, um einen Wissensgraphen zu bauen und zu visualisieren[9]. Mein absolutes Endziel ist das Einbauen des Wissensgraphens in die CdS-Website. Dann könnten Nutzende Anfragen zur Korrespondenz stellen (unter anderem auch mit föderierten Queries) und den Graphen so auch visuell filtern. Anfragen von Nutzenden könnten im Hintergrund durch SPARQL Queries auf die Datenbasis angewandt werden und so die gewünschten Infos hervorbringen.
Der zeitliche Rahmen meines Praktikums hat leider nicht dafür gereicht, alle Ziele umzusetzen. Die ersten Ansätze und Ergebnisse sind jedoch in meinem GitHub-Repository zu finden. Auch eine umfängliche, technische(re) Beschreibung meines Vorgehens und meiner Ideen kann dort nachgelesen werden. Somit ist dieser Blogbeitrag ein weiterer kleiner Wrap-up dessen, was ich während meines zweimonatigen Praktikums gemacht habe. Es war spannend, aus der Datenmodellierungs-Perspektive auf die Briefedition der Constance de Salm zu blicken. Die Aufgaben im Kontext der Korrespondenz während des Praktikums haben auch meinen Umgang mit der Theorie, die wir an der Universität Trier im Rahmen des Studiengangs Digital Humanities (M.Sc.) zum Umgang mit Forschungsdaten lernen, verändert. FAIRe Daten, Forschungsdatenmanagement und Wissenschaftskommunikation in der Realität zu erleben ist nämlich eine Erfahrung, auf die einen kein Lehrbuch vorbereiten kann. Somit folgt zum Abschluss noch ein kleiner Werbeblock für Praktika am DHIP und richtet sich vor allem an fellow DH-Studis: Macht ein Praktikum in der Abteilung der digitalen Geschichtswissenschaften am DHI Paris, Leute! Damit verabschiede ich mich vorerst von der Arbeit an der Korrespondenz. But: You haven’t seen the last of me, Constance de Salm. À bientôt, vielleicht mit weiteren Ideen zu Sternchen…
Dieser Blogbeitrag ist keine Einführung in die Welt von Datenmodellierung, Graphen oder Wissensnetzwerken. Hilfreiche Einführungsliteratur verlinke ich in den Fußnoten in entsprechenden Absätzen. Einen ersten Überblick zum Thema Forschungsdatenmanagement gewährt zum Beispiel das Konsortium NFDI4Culture oder die DFG. [↩]
Sarah studiert Digital Humanities (M.Sc.) an der Universität Trier. Dort hat sie auch ihren Bachelor in Computerlinguistik und französischer Philologie gemacht und arbeitet am Trier Center for Digital Humanities. Außerdem absolvierte sie im September und Oktober 2022 ein Praktikum in der Abteilung Digital History am DHIP.
Vermeintlich klimaneutrales Heizen mit Holz ist gesundheitsschädlich. Das Heizen mit Holz in Festbrennstofföfen und -kaminen ist eine der Hauptquellen von Feinstaub und Ruß in unserer Atemluft. Holz als wichtigen Rohstoff zu verheizen ist viel zu schade und schadet letztlich auch dem Klima und der biologischen Vielfalt.
So rät das Umweltbundesamt (UBA) aus Klimaschutz-, Luftreinhalte- und ökologischen Gründen zu einem Verzicht auf die Nutzung von Holz zur Wärmeversorgung von Häusern. Als „knapp, teuer und unerwartet klimaschädlich“ haben die Scientists for Future (Juli 2022) den Einsatz von Holz zum Heizen bezeichnet. Die Auswirkungen der Holznutzung auf den Naturschutz und die biologische Vielfalt wurden in der Stellungnahme dabei sogar kaum berücksichtigt.
Siehe auch die Pressemitteilung des Regionalverbandes Elbe-Heide vom 16.11.2022 sowie Beiträge im Lüne-Blog zum Heizen mit Holz.
Der Anteil der Holzfeuerung an der gesamten Feinstaubemission ist beträchtlich. Laut Umweltbundesamt übersteigen die Emissionen des Feinstaubs mit größeren Teilchen (Durchmesser weniger als 10 Mikrometer!) aus „Holzkleinfeuerungsanlagen mit 17,3 Tsd. t [...] in Deutschland mittlerweile“ die Auspuffemissionen aus dem Straßenverkehr (bei ca. 5,8 Tsd. t ).
Es gibt keine untere Grenze, bei der Feinstaub nicht mehr gesundheitsschädlich ist. Vor diesem Hintergrund hat die Weltgesundheitsorganisation WHO im September 2021 neue globale Luftgüteleitlinien mit strengeren Werten insbesondere beim Feinstaub verabschiedet. Der Wert beim Feinstaub mit kleineren Partikeln (PM 2,5) wurde auf höchstens fünf statt bisher zehn Mikrogramm pro Kubikmeter Luft verschärft, bei den etwas größeren Partikeln (PM 10) nun 15 statt bisher 20 Mikrogramm. In Lüneburg liegen die Werte an Feinstaub oft deutlich über den neuen WHO-Werten. Die zur Zeit geltenden EU-Grenzwerte - 25 Mikrogramm für Feinstaub aus kleineren und 40 Mikrogramm aus größeren Teilchen - sind veraltet und werden hoffentlich bald verschärft.
Laut WHO ließen sich weltweit „nahezu 80 % der Todesfälle im Zusammenhang mit [dem feineren Feinstaub] vermeiden, wenn die derzeitige Belastung durch Luftverschmutzung auf die in den Leitlinien vorgeschlagenen Werte gesenkt“ würde. Allein in Deutschland starben 2019 nach Schätzungen der Europäischen Umweltagentur ca. 53.800 Personen vorzeitig aufgrund der zu hohen Feinstaubbelastung (Quelle ZDF).
Insbesondere der für den Menschen besonders gefährliche Ultrafeinstaub kann in den Blutkreislauf eindringen und wird dann in verschiedene Organe verteilt, wo sie als chronische, winzige Entzündungsherde "Kettenreaktionen" in Gang setzen können, welche Herzinfarkt, Zuckerkrankheit und andere Leiden begünstigen und in verschiedenen Organen Krebs entstehen lassen oder begünstigen können (UBA). Seit kurzem weiß man nun sogar genauer, wie Luftverschmutzung, verursacht durch die Nutzung fossiler Brennstoffe, also auch durch das Heizen mit Holz (-Pellets), Lungenkrebs fördert (Quelle: taz)
Wenn man Holz verheizt, sollte die Emission von Feinstaub soweit wie möglich verringert werden. Sogar neue marktübliche Öfen stoßen beim Zulassungstest im Labor deutlich mehr Feinstaub und Ruß aus als ein 20 Jahre altes Dieselauto. In der Praxis erzeugt ein Ofen oftmals ein Vielfaches der Schadstoffmenge, die im Labor gemessen wurde. Auch falsche Handhabung gefährdet oft die Gesundheit. „Es besteht ein klarer Zusammenhang zwischen Rauchgeruch und Luftverschmutzung durch Holzfeuerung. Übermäßiger Rauch und Geruch sind in der Regel auf Fehlbedienung oder gar Brennstoffmissbrauch zurückzuführen. “ (DUH Flyer, S.2).
Die Deutsche Umwelthilfe (DUH) empfiehlt deshalb nur Holzöfen zu betreiben, die den strengen Anforderungen des Blauen Engels für Kaminöfen genügen bzw. die mit einem Filter oder Staubabscheider ausgerüstet sind, für die es seit Januar 2022 ebenfalls einen Blauen Engel gibt. Wenn schon mit Holz geheizt wird, sollte dieses aus regionalen, nachhaltig bewirtschafteten Wäldern stammen, die aber durchaus auch kritisch gesehen werden kann (Quellen: taz, WWF). Weitere Tipps zum richtigen Heizen mit Holz gibt der Flyer "Kaminofen & Co" der DUH.
Zu bedenken ist dennoch, dass insbesondere bei der Verbrennung von verschiedenen Holzbrennstoffen aus nicht-nachhaltiger Forstwirtschaft fast doppelt so viel CO2 freigesetzt wird wie beim Einsatz von Gas, es steigt also die Menge an Kohlenstoff, die bei der Produktion von Wärme abgegeben wird (Quellen: WWF und Scientists for Future, S. 13-14).
Eine energetische Verwertung als wertvoller Rohstoff sollte erst am Ende einer Kaskadennutzung in langlebigen Gebrauchsgütern (z. B. Häuser, Möbel) erfolgen. Dürren und Waldbrände aufgrund des Klimawandels gefährden die Verfügbarkeit von Brennholz (vgl. Scientists for Future, S. 8-9). Wälder als natürliche CO₂-Senken und Lebensraum sind zum „Schutz der Artenvielfalt und unseres Klimas unersetzlich“, schreibt die Klimaallianz Deutschland, ein Bündnis deutscher Umwelt-und Entwicklungverbände 2020 in einer gemeinsamen Erklärung zur Verwertung von Holz als Biomasse. Waldökosysteme sind „für das lokale, regionale und globale Klima von größter Bedeutung“ und trotzdem sind die Wälder weltweit bedoht (vgl. Ibisch, P. u.a. 2021).
Die Verbrennung von Holz ist in der Regel nicht treibhausgasneutral, schon bei der Bereitstellung (Holzernte, Transport und Bearbeitung) entstehen Emissionen (UBA Ratgeber „Heizen mit Holz", S. 29), besonders wenn Holz aus anderen Teilen Europas und der Welt importiert wird.
Es geht zukünftig vor allem darum, Kohlenstoffdioxid langfristig zu speichern, etwa durch die Aufgabe der Nutzung in den besonders wertvollen Altwäldern mit großem Holzvorrat auf mindestens ein Drittel der Waldfläche, also durch die Schaffung von mehr Naturwäldern, aber auch durch adäquate Bodenbehandlung, nicht nur im Waldbau sondern auch in der Landwirtschaft sowie durch die Vernässung von ehemaligen Mooren, was deutlich mehr CO2bindet als Wald.
Knapp, H. D., Klaus, S., & Fähser, L. (Hrsg.). Der Holzweg: Wald im Widerstreit der Interessen. Succow Stiftung ; Oekom Verlag, 2021. Darin: Ibisch, P., Welle, T., Blumroeder, J., Sommer, J., & Sturm, K. (2021). Wie das Klimaschutznarrativ die Wälder bedroht (S. 175–200).
