Footprints without Borders

Kontext

Hochschule Magdeburg-Stendal,
Master Interaction Design
Wintersemester 2021 / 2022
Projektthema: „Beauty of Data in Spaces“
Einzelarbeit
Betreuung: Prof. Dominik Schumacher,
Prof. Michael Herzog

Mensch und Computer 2022 Darmstadt,
Veröffentlichung und Demo
UX Design Award nominated 2022

Projekt

Footprints Without Borders ist eine interaktive Installation zur Kommunikation von nachfragebasierten Emissionen. Ziel ist es, wissenschaftlich erhobene Daten in einer Museumsumgebung zu vermitteln.

Wenn Klimaschutzpolitik auf der territorialen Bilanzierung von Treibhausgasen basiert, werden ins Ausland verlagerte Emissionen vernachlässigt. Auch wenn diese Emissionen durch den Konsum von importierten Waren entstanden sind. Eine reaktive Weltkarte ermöglicht den Besucher*innen die im Handel verkörperten Emissionen visuell und haptisch zu erkunden. Dabei wird die Differenz zwischen territorial produzierten Emissionen und durch Nachfrage eines Landes verursachten Emissionen wortwörtlich begreifbar. Das Ziel des Exponats besteht in der Anregung eines gesellschaftlichen Diskurses über Verantwortung von Emissionen, die außerhalb der eigenen Grenzen entstehen.

Installation

Hintergrund

Nach aktuellen Klimaschutzabkommen werden entstehende Treibhausgase den Herstellungsländern zugerechnet. Während einige Länder des globalen Nordens ihre Inlands-Emissionen in den letzten Jahren senkten, wird die gleichbleibende oder steigende Nachfrage nach Waren durch Importe gedeckt (Net-Import Länder). Im Gegensatz dazu produzieren viele Entwicklungsländer wie China und Indien durch Herstellung von Waren mehr CO₂, als sie im eigenen Land konsumieren (Net-Export Länder). Wäre es nicht sinnvoller, Länder auf Basis ihrer Nachfrage und den dadurch weltweit entstehenden Emissionen zu bewerten? Die OECD-Statistics stellt Datensätze zu nachfragebasierten Emissionen für 65 Nationen über 20 Jahre bereit, dabei ist die Kommunikation dieser Daten außerhalb des wissenschaftlichen Kontextes unmittelbar relevant für zukünftige Klimastrategien. Eine nachfragebasierte Bilanzierung von Treibhausgasen bedingt ein Verständnis ausgelagerter Emissionen und einer politischen Akzeptanz, Verantwortung für Emissionen zu übernehmen, die außerhalb der eigenen Grenzen entstehen. Wie könnten diese Informationen erfolgreich an die Öffentlichkeit kommuniziert werden, um einen Diskurs anzuregen?

Lösungsansatz

Die Möglichkeit der Adressierung von Umweltthemen durch Kunst und Design zeigt sich in zahlreichen Ausstellungen zu klimarelevanten Themen. Im Rahmen einer einwöchigen Ausstellung des Instituts Industrial Design der Hochschule Magdeburg-Stendal sollte Besucher*innen ein Verständnis über Import und Export von CO₂ in Form von Gütern durch ein Exponat vermittelt werden. Barrieren zur erfolgreichen Umweltkommunikation sollten durch eine Übersetzung der abstrakten Daten in einen begreifbaren Raum überwunden werden. Weitere Parameter zur Bewertung entwickelter Designansätze bestanden in der unterhaltsamen Aufbereitung der Thematik, um bei den Nutzer*innen eine Lust am Erforschen, Analysieren und Interpretieren der Daten zu wecken. Um einen Diskurs anzuregen, sollte eine Interaktion mit dem Exponat durch mehrere Besucher*innen gleichzeitig ermöglicht werden.

Konzept

Das entwickelte Designkonzept besteht aus einer Weltkarte, welche von oben auf ein schwarzes, flexibles Textil projiziert wird. Die bekannteren, durch Produktion entstehenden Emissionswerte der Länder bilden dabei durch Höhenunterschiede im Textil eine topografische Karte. Weiße Höhenlinien bieten eine Referenz und Orientierung zwischen den verschiedenen Ländern, wobei eine Linie einer Tonne CO₂ pro Kopf entspricht. Sobald ein Besucher*in ein ausgewähltes Land auf dem Textil berührt, wandelt sich der zuvor angezeigte produktionsbasierte Emissionswert (PBA) in den, durch Nachfrage des Landes weltweit verursachten Emissionswert (CBA), die Farbe der Höhenlinien wird dabei Orange angezeigt. Das bedeutet, dass Net-Import Länder, deren Nachfrage höher als die Produktion im Land ist, in die Höhe wachsen. Im Gegensatz dazu sinken Net-Export Länder, deren Produktion sich höher als die eigene Nachfrage im Land darstellt. Ergänzend dazu werden der Ländername sowie die genauen Emissionswerte – verursacht durch Produktion und Nachfrage – pro Kopf auf die Karte projiziert. Mit einer Zeitachse kann die Entwicklung der in Handelsgütern verkörperten Emissionen über die Wandlung der topografischen Karte verfolgt werden.

Umsetzung im Funktionsprototypen

Die Umsetzung der interaktiven Installation erfolgte prototypisch anhand von zwei Net-Import Länder (USA und Norwegen) und zwei Net-Export Länder (Südafrika und Taiwan). Die Zeitleiste wurde durch drei Jahre, abgebildet, wobei 1995, 2007 und 2018 Ausschnitte einer längeren Zeitspanne abbilden. Die Installation besteht aus einem Gehäuse, welches die technischen Komponenten beinhaltet und an der Oberfläche mit dehnbarem Textil bespannt ist. Das Textil bildet die Projektionsfläche und enthält an den Ländermittelpunkten eingenähte kapazitive Sensorfäden, um eine Berührung der Länder zu registrieren. Im Gehäuse unter den Länderpunkten angebrachte Stifte lassen sich über Servomotoren einzeln in der Höhe verändern. Die Auswahl der Jahreszahlen wird über drei Druckknöpfe am unteren Rand der Projektionsfläche erkannt. Alle eingesetzten Sensoren werden durch einen ESP32-Prozessor gelesen, welcher auch die Servomotoren ansteuert. Ein Programm auf einem Raspberry Pi Computer berechnet abhängig vom Input die anzufahrenden Winkel für die Servomotoren. Gleichzeitig erstellt dieses Programm die Visualisierung, welche über eine HDMI-Schnittstelle an den Projektor weitergeleitet wird.

Ergebnis

Die Installation Footprints Without Borders bietet durch das Konzept einer dreidimensionalen Weltkarte als tangible Benutzeroberfläche einen neuartigen Ansatz, über nachfragebasierte Emissionen im Ausstellungskontext aufzuklären. Die ersten Ergebnisse der Evaluation zeigen Hinweise eines Lerneffekts auf verschiedenen Verständnisebenen. Dabei wurde das entwickelte Design- und Interaktionskonzept in ersten Nutzertests mit hohen pragmatischen und sehr hohen hedonischen Qualitäten bewertet. Ich hoffe, möglichst viele Besucher*innen der Ausstellung zu einem Diskurs über Verantwortung und Bilanzierung von Emissionen angeregt zu haben.

Evaluation

muc22-89