Klemmbaustein

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Das Lego-System ist das weltweit weitverbreitetste Klemmbaustein-System.

Klemmbausteine (auch Noppenbaustein oder Steckbaustein) sind modulare Konstruktionselemente, die üblicherweise aus Kunststoff gefertigt sind und die sich formschlüssig zusammenbauen lassen. Die Basis-Bauteile sind meist quaderförmig, an der Oberseite in einem Rastermaß zylindrisch genoppt, an der Unterseite hohlkörperartig und an den Seiten glatt. Die strukturierte Oberseite wirkt durch Reibung und Formschluss mit der entsprechend negativ ausgestalteten Unterseite anderer Klemmbausteine zusammen, so dass sich komplexe Bauformen stecken lassen.

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kiddicraft- und Lego-Klemmbausteine in verschiedenen Farben.

Die meisten Klemmbaustein-Systeme gehören nach der Systematik der Spielwissenschaft zur Spielgattung der Konstruktionsspiele. Kennzeichnende Merkmale von Klemmbausteinen sind:

  • Modularität: Entsprechend dem Baukastenprinzip kann das Ganze in Teile aufgeteilt und entlang definierter Stellen wieder zusammengesetzt werden.
  • Variabilität: Bereits sieben gleichfarbige 4×2-Steine können auf über 85 Milliarden Möglichkeiten kombiniert werden.
  • Rekombinierbarkeit: Steine lassen sich immer wieder unterschiedlich zueinander anordnen.

Erstrebenswerte Eigenschaften sind:

Die Noppen von Klemmbausteinen halten im anderen Bauteil zunächst durch Kraftschluss – er verhindert, dass sie einfach wieder herausrutschen aus dem anderen Bauteil. Bezogen auf Klemmbausteine wird die Kraft, eine Noppe aus ihrer Aufnahme zu ziehen, umgangssprachlich auch „Klemmkraft“ genannt. Bausteine verschiedener Hersteller unterscheiden sich hierin mitunter. Quer zur Noppe wirkt vor allem der Formschluss.

Abgrenzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Im Vergleich zu den meisten keramischen oder hölzernen Bausätzen lassen sich Konstruktionen schaffen, die auch (in beschränktem Umfang) Zugkräfte ertragen. Gegenüber Metallbaukästen weisen Klemmbausteine jedoch nur eine schwache Bindigkeit auf, da sie meist ohne spezielle Verbinder auskommen; die Bindigkeit kann jedoch durch formschlüssige Querverbindungen erhöht werden. Metallbaukästen sind meist raumbildender.

Anforderungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Umgang mit Klemmbaustein-Spielzeug erfordert und schult die Visuomotorik, die Koordination von visueller und haptischer Wahrnehmung und des Bewegungsapparat (Auge-Hand-Koordination, Kraftdosierung/-aufbau), die Feinmotorik,[1] die Farbwahrnehmung, das räumliche Vorstellungsvermögen sowie die Orientierung darin und die gedanklichen Vorwegnahme von Handlungsschritten. Es fördert die Kreativität, Fantasie sowie den Spieltrieb und dient der Selbstwirksamkeitserfahrung.[1]

Material[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

LEGO-Steine sind Thermoplaste.
Spritzgusswerkzeug für 4×2-Blöcke
Spritzgussform Oberseite

Klemmbausteine werden fast immer aus thermoplastischem Kunststoff im Spritzgussverfahren gefertigt.[2] (Andere Materialien siehe Kapitel Nachhaltigkeit.) Das Material der Klemmbausteine muss elastisch sein, um den Größenunterschied zwischen Noppen und Aussparung auszugleichen und eine bleibende Klemmwirkung zu erzeugen, dabei auch bei vielfacher De-/Montage sowie Zug-/Druckbelastung formstabil und bruchfest bleiben. Die Oberflächen sollten glatt aber griffig sein und Toleranzen von nur wenigen Mikrometern haben, da die Ober- und Unterseite der Klemmbausteine als Steckfassung füreinander dienen.

Beispiel Lego[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Lego nutzte anfangs das Material Celluloseacetat (CA), ein Acetat der Cellulose.[3][4] Seit 1963 werden Legosteine aus dem Kunststoff Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS) hergestellt.[5] Transparente Bauelemente bestehen aus Polycarbonat („Makrolon“)[6] und Achsen wegen dessen höherer Torsionssteifigkeit aus Polyamid (PA). ABS hat ein geringes spezifisches Gewicht bei einer Dichte von 1,03 bis 1,07 g·cm−3. Durch die gute Schlagfestigkeit ist es bruchfest, eine Oberflächenhärte von 50–60 Shore macht es kratzfest. Das Material ist resistent gegen wässrige Chemikalien, jedoch unbeständig gegen Lösungsmittel wie Aceton.[7]

Der Kunststoff kann bis zu einer Temperatur von 80 °C erhitzt werden und hat gute mechanische und akustische Dämpfungseigenschaften. Die verwendeten amorphen Thermoplaste sind matt glänzend, verschiedene Farben sind herstellbar.

Nachhaltigkeit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Verwitterungsprozess von aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS) hergestellten Klemmbausteinen kann laut einem Forschungsergebnis der University of Plymouth im Meer je nach Bedingungen zwischen 100 und 1300 Jahre dauern,[8] weshalb manche Hersteller den Umstieg auf nachhaltige Rohstoffe anstreben; einige Hersteller fertigen Lego-kompatible Bausteine beispielsweise aus Holz,[9] aus Bioethanol[10] oder verwenden Harze aus Naturstoffen als Basis,[11] ebenso sollen mitunter die Verpackungen umweltfreundlicher werden.[12] Es gibt auch Klemmbausteine aus Pappe.[13] Rote und gelbe Bausteine von Lego, die zwischen 1963 und 1981 gefertigt wurden, können unter Magensäureeinwirkung krebserregendes Cadmium freigeben in heutige Grenzwerte ca. 10-fach (Zitat: „by 1 order of magnitude“) überschreitender Menge.[3][14]

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

1934 startete die Rubber Specialties Company in den Vereinigten Staaten die Produktion ihrer Bild-O-Brik aus Gummi.[15] Von 1935 bis 1976 stellte die Premo Rubber Company die MiniBrix her.[16] Das System bestand aus braunen Gummisteinen im Grundrastermaß 1×½×⅜ Zoll.[17] Ab 1939 fertigte die Firma Halsam Products ihre American Bricks aus gepresstem Holz.[18]

Die ELGO Plastic Company produzierte ab 1946 Klemmbausteine unter der Bezeichnung Elgo American Plastic Bricks.[19] 1949 begann die dänische Firma Lego mit der industriellen Fertigung seines Automatic Binding Bricks, der allerdings wie seine Vorgänger innen hohl war und daher nur eine sehr geringe Haftwirkung erzeugte. Die Steine sind eine nahezu identische Kopie[20] der 1947 erschienenen Self-locking Building Bricks der englischen Marke Kiddicraft des Spielzeugentwicklers Hilary Page.[21] In der 1997 erschienenen Publikation Developing a Product bezieht sich Lego explizit auf die Herkunft des Klemmbausteins:

Automatic Binding Bricks […] were inspired by a couple of British plastic building bricks by the Kiddicraft company and sold only in Britain. […] we modified the design of the brick […]. The modifications […] included straightening round corners and converting inches to cm and mm, which altered the size by approx. 0.1 mm in relation to the Kiddicraft brick. The studs on the bricks were also flattened in top.

„Die Automatic Binding Bricks […] wurden von ein paar Kunststoffbausteinen der britischen Kiddicraft company inspiriert, die nur in Großbritannien verkaufte. […] Wir haben das Design des Bausteins geändert […]. Zu den Modifikationen […] gehörten das Eckigmachen der Rundecken und das Umwandeln von Zoll auf Zentimeter und Millimeter, wodurch sich die Größe gegenüber dem Kiddicraft-Stein um ca. 0,1 mm änderte. Die Noppen auf den Bausteinen wurden oben abgeflacht.“

Maaike Lauwaert: Developing a Product. 1997.[15]

Kombinationsmöglichkeiten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Klemmbausteine können mannigfaltig miteinander kombiniert werden. Zwei gleichfarbige 4×2 Steine können auf 24 Möglichkeiten angeordnet werden, bei dreien sind dies bereits 1560. Die Zahl der Kombinationen steigt bei nur sieben gleichfarbigen 4×2-Steinen auf über 85 Milliarden,[22] wie eine Arbeit der Mathematischen Fakultät der Universität Aarhus darlegt.[23]

Alle 24 Möglichkeiten, zwei gleichfarbige 4×2-Steine anzuordnen. Alle weißen Paare sind jeweils bereits durch eines der roten Paare repräsentiert.
Anzahl gleichfarbiger
4×2-Steine
resultierende
Kombinationsmöglichkeiten
1 1
2 24
3 1.560
4 119.580
5 10.116.403
6 915.103.765
7 85.747.377.755

Modelle und Hersteller[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Maße der Klemmbausteine gemäß Lego-System

Klemmbaustein-Konstruktionsspielzeug wird meist in Baukästen mit Bauanleitung vertrieben, seltener als sortenreines oder gemischtes Schüttgut. Ergänzend zum Hauptmodell eines Bausatzes wird gelegentlich auch eine Bauanleitung für ein alternatives Modell („B-Modell“) beigelegt, häufig wird dann auch damit geworben („2-in-1“, „3-in-1“). Klemmbausteine werden in unterschiedlichen Formen, Größen und Systemen weltweit von verschiedenen Herstellern produziert,[24] wobei die Mehrheit der Hersteller sich an den Konstruktionsmaßen von Lego orientiert, einem Rastermaß von 8 × 8 mm (und weitere Formvorgaben), um ihre Stecksysteme kompatibel zu halten. Die meisten Hersteller produzieren neben den Standardformen Spezialbausteine, auf die wiederum Klemmbausteine der eingangs beschriebenen Art aufsetzbar oder aufklemmbar sind.

Einige Hersteller konzentrieren sich auf so genannte MOCs („My Own Creation“), die von Baustein-Fans entwickelt und zum Nachbau freigegeben oder lizenziert wurden.

Rechtsstreitigkeiten wegen Markenschutz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Lego-System[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Unternehmen Lego beklagte wiederholt konkurrierende Klemmbausteinhersteller vor Gericht. Die Klagen waren meist erfolglos, da die Gerichte das funktionale Design des Basissteins eher als eine Fragestellung des Patent- denn des Markenrechts bewerteten, und alle relevanten Legopatente abgelaufen sind. Lego selbst übernahm in den späten 1940er Jahren die Maße der Steine weitgehend von einer Erfindung des britischen Spielzeugentwicklers Hilary Page.[25][26]

Lego und Tyco Toys stritten in den 1980er Jahren vor US-amerikanischen Gerichten um Tycos Klemmbausteine, wobei Tyco obsiegte.[27] Am 31. August 1987 entschied das US-Bezirksgericht, dass Tyco weiterhin Lego-Klonsteine mit dem Produktnamen Super Blocks herstellen könne, ordnete aber an, dass Tyco die Verwendung der Lego-Marke unterlasse und nicht mit „Lego, aber nur billiger“ werben dürfe. Durch Legos Klage in Hongkong gegen Tyco Super Blocks erwirkte Lego eine einstweilige Verfügung, die Tyco zwang, das Klonen von Legosteinen aus der Zeit nach 1973 einzustellen. Tyco wurde auch in Österreich, Italien und Kanada von Lego verklagt.[28]

Der kanadische Hersteller Mega Bloks wurde verklagt, weil die Verwendung des Verbundsteinsystems aus „Noppen und Röhren“ eine Verletzung der von Lego gehaltenen Marken darstellt. Am 17. November 2005 bestätigte der Oberster Gerichtshof von Kanada das Recht von Mega Bloks, das Produkt weiterhin in Kanada zu verkaufen.[29] Am 12. November 2008 traf das Gericht der Europäischen Union in erster Instanz eine ähnliche Entscheidung.[30] Am 14. September 2010 entschied der Europäische Gerichtshof, dass das achtnoppige Design des ursprünglichen Legosteins „lediglich eine technische Funktion erfüllt [und] nicht als Marke eingetragen werden kann“ (bzgl. Steine-Nachbau; jedoch ist er noch immer als 3D-Marke geschützt bzgl. Werbezwecken/Firmenlogos u. ä.).[31]

Die englische Firma Best-Lock Construction Toys verklagte Lego vor deutschen Gerichten im Jahr 2004 und 2009.[32] Im letztgenannten Fall lehnte der Bundesgerichtshof den Lego-Markenschutz für die Form seiner Steine ab.[33]

2002 verklagte Legos Schweizer Tochtergesellschaft Interlego AG erfolgreich die Gesellschaft Tianjin CoCo Toy Co. Ltd. wegen Urheberrechtsverletzung. Ein Berufungsgericht stellte fest, dass viele CoCo-Sets gegen geltendes Recht verstoßen. CoCo wurde angewiesen, die Herstellung der gegen geltendes Recht verstoßenden Sets einzustellen, eine formelle Entschuldigung in der Beijing Daily zu veröffentlichen und eine kleine Entschädigung an Interlego zu zahlen. In der Berufung bestätigte der Oberste Volksgerichtshof in Peking das Urteil des Gerichtshofs.[34]

Im Jahr 2000 meldete Lego eine dreidimensionale Marke für seine Minifiguren an, die Best Lock bereits 1998 dupliziert hatte. So klagte Best Lock 2012, um die Marke zu widerrufen. Am 16. Juni 2015 bestätigte der Europäische Gerichtshof die Figurmarke von Lego.[35] Lego hatte im Jahr 2009 seine Urheberrechtsansprüche in einer US-Zolldatenbank hinterlegt, die zur Beschlagnahme von Best-Lock-Sendungen aus Asien führten. Im Oktober 2011 reichte Lego beim United States District Court in Hartford eine Klage gegen Best-Lock wegen der Minifigurenmarke ein.[25] Mega Bloks gewann 2010 ein Verfahren vor dem obersten Gerichtshof der EU gegen die Markeneintragung eines roten Spielzeugbausteins durch Lego.[36]

Jon Capriola hatte 2002 die Idee eines Leuchtbausteins, genannt Laser Pegs, der 2006 zum Patent angemeldet und 2009 schließlich erteilt wurde. Lawrence Rosen von LaRose Industries wurde von Capriola angesprochen, um im Februar 2011 auf der American International Toy Fair in das Unternehmen zu investieren. Stattdessen meldete Rosen ein beschleunigtes Patent an und erhielt es 2012. Die Cra-Z-Art-Abteilung von LaRose Industries begann dann mit der Produktion von Lite Brix Leuchtblöcken. Im Jahr 2013 verklagt Capriolas Unternehmen Rosen wegen Patentverletzung, während Rosen die Löschung seines Patents beim United States Patent and Trademark Office beantragte.[37] Im Jahr 2014 wurde Light Stax als weiterer LED-lichtkompatibler Baustein eingeführt.[38]

Im Jahr 2011 verklagte Lego die Guangdong Jumbo Grand Plastic Moulding Industrial wegen nachgeahmter Verpackungen von BanBao. Die beiden Unternehmen einigten sich außergerichtlich, wobei Guangdong sich bereit erklärte, eigenständige Verpackungen aufzulegen und eine neue Figur, ToBees genannte, zu produzieren.[39]

2016 gab Lego bekannt, dass sie rechtliche Schritte gegen den chinesischen Hersteller Guangdong Loongon einleiten werde, der die Marke Lepin produziert und für identische Nachbauten von Legomodellen bekannt ist.[40]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Videos[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Commons: Klemmbausteine – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Philipp Heinitz: Diese Konkurrenz-Produkte sind mit Lego-Steinen kompatibel. In: Die Welt. 8. Januar 2021, abgerufen am 14. Januar 2021.
  2. LEGO-Spritzgießen. In: kunststoff-magazin.de. (Video; 5:03 min)
  3. a b Reinhard Wolff: Wo ist der grüne Klotz? Schadstoffbelastung in Legosteinen. In: Die Tageszeitung (taz). 12. Februar 2018, abgerufen am 4. Februar 2021.
  4. Antonia Bauer: So entsteht ein Legostein. In: Der Spiegel (online) / Dein Spiegel. Ausgabe 12/2018. 1. Februar 2020, abgerufen am 16. August 2020.
  5. Thomas Portl: NanoHIPS als schlagzähmodifizierter Thermoplast. (PDF; 14,7 MB) In: Technische Universität Darmstadt – Fachbereich Chemie. 23. Mai 2011, abgerufen am 21. Februar 2019.
  6. Lego, das Spielzeug des Jahrhunderts. In: wissen.de.
  7. Katrin Morawitz: Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS). In: Vortrag im Rahmen der „Übungen im Vortragen mit Demonstrationen – Organische Chemie“, SS 2011. 2. Mai 2016, abgerufen am 2. März 2019.
  8. jdo: Legosteine können sich im Meer länger als tausend Jahre halten. In: Der Standard. 12. April 2020, abgerufen am 31. Januar 2021.
  9. Andreas Grüter: Zertifizierte, giftfreie Bausteine von Panorigo aus dem Naturprodukt Holz für Kinder. In: Ecowoman. 2020, abgerufen am 14. Januar 2021 (Die Firmen Bena in Lüdenscheid und Panorigo in Swisttal fertigen Klemmbausteine aus naturbelassenem Holz.).
  10. Biobuddi. In: Natürliche Familie. Abgerufen am 4. Februar 2021 (Die niederländische Firma BioBuddi produzieren ihre Steine aus Bioethanol, der aus Zuckerrohrresten gewonnen wird.).
  11. Peter Thomas: Die junge Liebe ist ein altes Spiel. In: Frankfurter Allgemeine Zeitung. 3. Februar 2020, abgerufen am 14. Januar 2021 (Der US-amerikanische Spielzeug-Konzern Mattel präsentierte auf der gleichen Fachmesse drei Bausätze aus seiner Serie von Klemmbausteinen für Kinder im Vorschulalter („Mega Bloks First Builders“), für deren Spritzguss Harze aus Naturstoffen verwendet werden. Das Ziel einer insgesamt nachhaltigeren Produktpalette bis 2030 will Mattel durch verschiedene Methoden erreichen: Sowohl das Spielzeug selbst als auch die Verpackung soll in zehn Jahren komplett entweder aus Rezyklaten, aus biobasierten Kunststoffen oder aus wiederverwertbarem Material bestehen.).
  12. Joachim Müller-Jung: Lego mit Greta. Spielzeug aus Bioplastik? In: Frankfurter Allgemeine Zeitung. 17. Juni 2019, abgerufen am 14. Januar 2021 (Lego verkündete auf der Nürnberger Spielwarenmesse 2019, alle Klemmbausteine bis 2030 „nachhaltig zu produzieren“.).
  13. Gigi-Homepage, große Klemmbausteine aus Pappe.
  14. Andrew Turner: Concentrations and Migratabilities of Hazardous Elements in Second-Hand Children’s Plastic toys. In: Environmental Science & Technology. 2018, abgerufen am 4. Februar 2021 (amerikanisches Englisch).
  15. a b Maaike Lauwaert: The Place of Play: Toys and Digital Cultures. Amsterdam University Press, Amsterdam 2009, ISBN 978-90-8964-080-2, Kapitel 7. LEGO Toys: from Wooden Blocks to Plastic Bricks (S. 52), S. 159 (englisch, google.de).
  16. Margaret Simpson: Minibrix construction toy. In: Museum of Applied Arts & Sciences. März 2008, abgerufen am 16. August 2020 (englisch).
  17. Malcolm Hanson: The History of Minibrix. In: minibrix.com. (englisch)
  18. Halsam. In: toyhistory.com. 5. Juli 2008. (englisch)
  19. Lego vs. Elgo. In: eurobricks.com. 13. März 2016.
  20. Chris Preovolos: The Lego brick turns 60: Here’s a look back. In: Connecticut Post. 2. Februar 2018, abgerufen am 11. September 2019 (amerikanisches Englisch).
  21. History of block toys before LEGO. In: Gigazine. 3. Februar 2016, abgerufen am 11. September 2019 (englisch).
  22. Martin Wolf: Der Stein der Weisen. In: Der Spiegel. Nr. 12, 2014 (online).
  23. Sören Eilers: A LEGO Counting problem. Universität Aarhus, 7. April 2005, abgerufen am 9. Juni 2019 (englisch).
  24. Julia Bonstein: Noppe um Noppe. In: Der Spiegel. Nr. 51, 2005 (online).
  25. a b Mara Lee: Blocking And Tackling: A Nasty LEGO Copyright Battle. In: Hartford Courant. 29. Januar 2012, abgerufen am 8. Oktober 2018 (amerikanisches Englisch).
  26. Gregory Seay: Lego locked in domestic copyright fight. In: Hartford Business Journal. 30. Januar 2012, abgerufen am 26. Februar 2019 (amerikanisches Englisch).
  27. Ian Austen: Building a Legal Case, Block by Block. In: The New York Times. 2. Februar 2005, abgerufen am 21. Februar 2019 (amerikanisches Englisch).
  28. Caroline E. Mayer: Lego, Tyco Each Declare Victory in Battle of the Bricks. In: Washington Post. 1. September 1987, abgerufen am 21. Februar 2019 (amerikanisches Englisch).
  29. 2005 SCC 65. CanLII. 17. November 2005. Abgerufen am 9. März 2015.
  30. Lego loses trademark ruling in EU. (Nicht mehr online verfügbar.) In: The New York Times. 12. Oktober 2008, archiviert vom Original am 26. Oktober 2008; abgerufen am 19. Februar 2019 (amerikanisches Englisch).
  31. CNS: Montreal’s Mega Brands triumphant after Lego loses trademark challenge. (Nicht mehr online verfügbar.) In: The Gazette. 15. September 2010, archiviert vom Original am 19. September 2010; abgerufen am 9. Juni 2019 (amerikanisches Englisch).
  32. Dennis Breuer: Pressemitteilung des BGH Nr. 158/2009: Legostein als Marke gelöscht. In: Markenmagazin.de. 19. April 2012, abgerufen am 11. September 2019.
  33. Pressemitteilung Nr. 147/04 vom 3. Dezember 2004. Juris.bundesgerichtshof.de. 3. Dezember 2004. Abgerufen am 9. März 2015.
  34. Lego defeats the Chinese pirates. In: BBC News. 21. Januar 2003, abgerufen am 11. Januar 2020 (britisches Englisch).
  35. Sarah Butler: Lego blocks legal bid to remove trademark protection for its mini-figures. In: The Guardian. 16. Juni 2015, abgerufen am 26. Februar 2019 (britisches Englisch).
  36. AFP: EU court rules Lego figurines are protected trademark. In: The Telegraph. 16. Juni 2015, abgerufen am 9. Juni 2019 (amerikanisches Englisch).
  37. Ashley Lagzial: Patent Fight Short Circuits 'Laser Peg' Toy Plan. In: CNBC. 30. Juni 2013, abgerufen am 11. Januar 2020 (amerikanisches Englisch).
  38. New Hybrid range brings sound to Stax creations. In: Toy World Magazine. Alakat Publishing, 14. September 2018, abgerufen am 18. Juli 2019 (englisch).
  39. Abe Sauer: China Watch: Banbao Blames Lego For Not Letting Banbao Copy Lego. In: Brandchannel. 24. September 2012, abgerufen am 11. Januar 2020 (englisch).
  40. Christian W.: Fierce copyright battle mars Lego’s push in China. In: The Copenhagen Post. 1. Dezember 2016, abgerufen am 18. Juli 2019 (englisch).