„Blindterni“ – ein inklusives Spiel aus dem 3D-Drucker
Einleitung
Menschen mit Behinderung sind in vielen alltäglichen Bereichen eingeschränkt und werden deshalb häufig, auch unabsichtlich, ausgegrenzt. Spiele sind eine einfache Möglichkeit, gemeinsam den Alltag zu gestalten, in Kontakt zu treten und Berührungsängste abzubauen.
Im Falle von Menschen mit Sehbehinderung ist die breite Masse an Gesellschaftsspielen nur sehr schlecht oder gar nicht spielbar. Das Erkennen von Schrift, Farben oder Symbolen ist häufig essenziell für die Spielteilnahme. Dagegen sind einige Kartenspiele mit Brailleschrift (Die SEHWELT 2024), „four senses“ (Thalia Bücher GmbH 2024) oder taktile Würfel (Die SEHWELT 2024) etabliert und zeigen die Möglichkeiten zielgerichteter Entwicklungsarbeit. Der Markt barrierefreier Spiele ist jedoch klein, damit sind sie schwer auffindbar und teuer. Gerade die bisher genutzte zentrale Fertigung der Produkte und der damit verbundene Vertriebsweg erschwert Menschen mit Sehbehinderung, insbesondere in wirtschaftlich schwächeren Ländern, den Zugang.
In diesem Aufsatz stellen wir unsere Anstrengungen vor, die genannten Probleme zu lösen – als Initiative entstanden aus einer internationalen Zusammenarbeit zweier Forschungsgruppen.
Anforderungen an das Spiel
Die Herausforderungen bestehender Gesellschaftsspiele werden am Beispiel eines dreidimensionalen „Vier in einer Reihe“-Spiels in Anforderungen übersetzt. Diese werden beispielsweise als „Quaterni 3D“ von der Fa. Holz Bi-Ba-Butze vertrieben. Es soll sowohl von Menschen ohne als auch mit Sehbehinderung gemeinsam spielbar sein. Dazu wird taktile Perzeption mit Farben kombiniert und das Zwei-Sinne-Prinzip angewendet. Die Orientierung auf dem Spielfeld wird ebenfalls taktil ermöglicht. Außerdem wird das Verrutschen des Spieles auf dem Spieltisch vermieden und so der Spielfluss nicht durch versehentliches Verrücken unterbrochen. Die Spielweise selbst ist angenehm und flüssig auszuführen.
Die Materialien werden möglichst nachhaltig gewählt. Dazu zählt die Biokompatibilität mit den Spielenden und die Umweltverträglichkeit der Teile. Um dies einer breiten Masse an Menschen zur Verfügung zu stellen, wird der opensource-Ansatz mit public domain gewählt und die Druckdateien kostenfrei zugänglich online abgelegt. Dazu müssen die Bauteile einfach und ohne Nacharbeit zu fertigen sein.
Material und Methoden
Das Spiel wurde mittels eines Design Thinking-Prozesses entwickelt. Dabei handelt es sich um eine iterative Methode, die sich zyklisch mit den Bedürfnissen der Zielgruppe auseinandersetzt. Diese werden durch Hereinversetzen in die Zielgruppe ermittelt und in Entwicklungsaufgaben übersetzt. Es sollen möglichst viele Lösungsansätze generiert und anschließend gefiltert werden. Die Gegenprüfung der Bedürfniserfüllung wird mithilfe von Prototypen in Tests validiert, welche später auch mit der Zielgruppe stattfinden. Anhand der Ergebnisse kann von jeder beliebigen Phase in eine weitere zurückgesprungen werden, bis das Produkt die Bedürfnisse bestmöglich erfüllt (Abbildung 1) (Stanford d.school, 2018).

Abbildung 1: Schritte des Design Thinking-Prozesses. Design Thinking ist eine agile Methode, die erlaubt, über eine iterative Abfolge einzelner Phasen ein fertiges Produkt mit hoher Akzeptanz zu entwickeln. In Anlehnung an Stanford d.school 2018.
Die Bauteile werden mithilfe der CAD-Software Siemens NX 12 entworfen und additiv im Fused-Layer-Modelling (FLM) mit einem Prusa MK3S+ aus Prusament Polylactid (PLA) gefertigt. Entwürfe werden sowohl von Menschen ohne Sehbehinderung mit verbundenen Augen als auch von sehbehinderten Menschen an der LVR-Karl-Tietenberg-Schule in Düsseldorf getestet und iterativ verbessert.
Durchführung
Das gewählte Spiel „Vier in einer Reihe 3D“ wird mit zwei bis drei Personen gespielt. Jede spielende Person erhält runde Steine einer Farbe. Ziel ist es, diese in einem dreidimensionalen Raum so zu platzieren, dass vier einer Farbe in einer Reihe horizontal, vertikal oder diagonal liegen.
Die inklusive Weiterentwicklung „Blindterni“ unterscheidet die Spielsteine nicht nur durch ihre Farbe, sondern auch durch ihre Haptik: Vertikale Rillen und Einbuchtungen ermöglichen eine eindeutige taktile Unterscheidung (Abbildung 2). Das Spielfeld wird im Vergleich zum Originalspiel vergrößert, damit ein Ertasten der gespielten Steine möglich ist. Zudem ist es modular aufgebaut und damit fertigungsgerecht und zuverlässig durch FLM herstellbar.
Am Rand der Spielfeldbasis finden sich Markierungen zur taktilen Zuordnung der Position der Steine. Die Basisfläche verfügt über 16 konisch zulaufende Aufnahmen für Stifte. Sie erlauben eine sichere Verankerung der Stifte über Keilwirkung, die Verwendung von Kleber oder ähnlichen Verbindungsmitteln entfällt. Alle Bauteilkanten werden fertigungsbedingt und für bessere Haptik mit 45°-Fasen versehen. Ein weiterer Vorteil der modularen Fertigung liegt darin, dass mögliche Fehler im Druckprozess einen geringen Verlust zur Folge haben.

Abbildung 2: Erste Version des Spieles „Blindterni“. Die Spielsteine unterscheiden sich neben der Farbe auch in ihrer Haptik.
Die Größe des Spielfeldes ist mit 19 × 19 cm so gewählt, dass es auf den meisten gängigen 3D-Druckern gefertigt werden kann. Als Material wird PLA gewählt, da es weit verbreitet und einfach zu verarbeiten ist. Außerdem ist es als Biokunststoff umweltverträglicher als andere Kunststoffe, wie beispielsweise Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) (Mendes et al. 2017). Die Farbwahl spielt eine untergeordnete Rolle, da die reine Haptik der Spielsteine ausreichend ist, um auch von Menschen ohne Sehbehinderung differenziert werden zu können. Um ein Verrutschen des Spielfeldes zu verhindern, werden Einkerbungen für rutschhemmende Füße auf der Unterseite vorgesehen.
Evaluation
Tests (Abbildung 3) belegen die Funktionalität und den Unterhaltungswert des Spiels. Das ausgeprägte räumliche Denken der Testgruppe lässt einen reibungslosen Spielfluss zu. Auch eine gemischte Gruppe aus Menschen mit und ohne Sehbehinderung kann dieses reibungslos nutzen. Die Schüler und Schülerinnen berichten, keine Nachteile empfunden zu haben. Das Ertasten der Spielsteine sei problemlos möglich, sie differenzieren sich ausreichend. Die Spielfeldmarkierung zur Positionsbestimmung der Steine wird teilweise verwendet. Das Spielfeld verrutscht nicht, wodurch es zuverlässig wiedergefunden wird.

Abbildung 3: Test der ersten Version von Blindterni mit freundlicher Unterstützung der LVR-Karl-Tietenberg-Schule.
Beim Ertasten der Position der Spielsteine kommt es sporadisch dazu, dass oben liegende Spielsteine gelöst werden und somit vom Spielfeld fallen. Ein Wiederfinden des Steines sowie die erneute Positionierung an der nicht wahrgenommenen Stelle ist den Schülerinnen und Schülern nicht möglich.
Zur Behebung dieses Problems wurde den Spielsteinen auf der Innenseite eine Kerbe und den Stiften eine Rastnase eingefügt (Abbildung 4). Diese schnappen ineinander und sorgen für die Sicherung der Steine. Die Fertigung des Stiftes bleibt dabei einfach und robust. Die Rastnase ist als nachgiebiger Mechanismus gestaltet, sodass keine beweglichen Teile vorliegen und der Montageprozess weiterhin einfach ist. Zukaufteile und Hilfsstoffe sind nicht nötig (Zhang und Zhu 2018, 1 ff.).

Abbildung 4: Rastnase mit Feststoffgelenk in der Schnittansicht; a: kompletter Stift, welcher in die Basisplatte gesteckt wird; b: Einfedern der Rastnase beim Aufstecken des Spielsteines; c: verriegelter Spielstein.
Fazit
Mit „Blindterni“ wurde ein inklusives Spiel entwickelt, mit dem sowohl Menschen mit als auch ohne Einschränkung des Sehvermögens gemeinsam spielen können (Abbildung 5). Lediglich 10 % der Menschen mit Blindheit haben die Fähigkeit, Brailleschrift zu lesen (Blinden- und Sehbehindertenverein Westfalen e. V. 2024). Taktile Spiele ohne jede Art von Schrift oder Sprache sind hingegen barrierefreier, da zum einen jede Person mit Sehbeeinträchtigung diese spielen kann, aber auch Menschen mit vollem Sehvermögen mitspielen können.

Abbildung 5: Transformation des Originalspieles „Quaterni“ zur ersten Version des inklusiven „Blindterni“.
Additive Fertigung basierend auf FLM bietet sich besonders an, da es weltweit verbreitet und damit einfach zugänglich ist. Die Kosten belaufen sich mit den beschriebenen Techniken auf 53,85 € (Tabelle 1). Die Bauteile sind für leicht geübte Nutzer von 3D-Druckern problemlos herstellbar. Versandkosten oder sogar Zollgebühren entfallen, wodurch ein kostengünstiger und umweltschonender Zugang weltweit möglich ist.
Tabelle 1: Kostenkalkulation des Spieles. Aufgrund des Open-Source-Ansatzes wird bewusst auf eine Kalkulation der Mitarbeiterkosten verzichtet.
|
Bauteil |
Zeit [hh:mm] |
Maschinenkosten [€] |
Materialkosten [€] |
|---|---|---|---|
|
Basis |
10:23 |
6,54 |
5,16 |
|
Stifte |
09:37 |
6,06 |
4,12 |
|
Steine glatt |
08:30 |
5,36 |
2,94 |
|
Steine genoppt |
16:03 |
10,11 |
2,73 |
|
Steine gerillt |
13:11 |
8,31 |
2,53 |
|
Summe |
53,85 € |
Die genutzte Methode Design Thinking eignet sich ideal für den iterativen Entwicklungsprozess. Mithilfe der Tests wird das Spiel konstruktiv mit den beabsichtigten Nutzern weiterentwickelt und orientiert sich damit am tatsächlichen Bedarf. Weiterentwicklungen sind dabei dezentral und eigenständig möglich. Die Druckdateien dazu stehen unter folgendem Link zum Download bereit: https://www.thingiverse.com/thing:6777827
Dank
Die Autoren danken Sarah Kitza von der TU Dortmund für ihre hilfreichen Anregungen und die Gelegenheit, die Prototypen in der LVR-Karl-Tietenberg-Schule zu testen!
Weiterer Dank gilt dem Team des Projektes Mao3D der Bundesuniversität von São Paulo für den offenen Austausch und Inspirationen im Designprozess.
Literaturverzeichnis
Blinden- und Sehbehindertenverein Westfalen e. V. (2024). Wie lesen blinde Menschen?
Online verfügbar unter https://www.bsvw.org/wie-lesen-blinde-menschen.html#:~:text=Die%20meisten%20blinden%20Menschen%20k%EF%BF%B6nnen (abgerufen am 27.09.2024).
Die SEHWELT (2024). Skatspiel mit Brailleschrift-taktil. Online verfügbar unter https://www.diesehwelt.shop/p/skatspiel-mit-brailleschrift-taktil (abgerufen am 18.09.2024).
Die SEHWELT (2024). Taktiler Würfel im 3D-Druck. Online verfügbar unter https://www.diesehwelt.shop/p/taktiler-wuerfel-im-3d-druck
(abgerufen am 18.09.2024).
Mendes, Luís/Kangas, Anneli/Kukko, Kirsi/ Mølgaard, Bjarke/Säämänen, Arto/Kanerva, Tomi/Flores Ituarte, Iñigo/ Huhtiniemi, Marika/Stockmann-Juvala, Helene/Partanen, Jouni/Hämeri, Kaarle/ Eleftheriadis, Konstantinos/Viitanen, Anna-Kaisa (2017). Characterization of Emissions from a Desktop 3D Printer. Journal of Industrial Ecology. http://dx.doi.org/10.1111/jiec.12569.
Stanford d.school (2018). Design Thinking Bootleg. Online verfügbar unter https://dschool.stanford.edu/resources/design-thinking-bootleg (abgerufen am 22.08.2024).
Thalia Bücher GmbH (2024). Four Senses (Spiel). Online verfügbar unter https://www.thalia.de/shop/home/artikeldetails/A1055379099?ProvID=11000533&gad_source=1&gclid=Cj0KCQjw9Km3BhDjARIsAGUb4nwKmyiSa8NMROz4gj-5t0JxanmkjJjsbbYIG9mGXpMbf5IZbmPwG8YaAvHxEALw_wcB (abgerufen am 18.09.2024).
Zhang, Xianmin/Zhu, Benliang (2018). Topology Optimization of Compliant Mechanisms. Singapore: Springer Nature Singapore Pte Ltd.

Moses-Gereon Wullweber
Westfälisches Institut für Bionik, Westfälische Hochschule

Prof. Dr. Tobias Seidl
Westfälisches Institut für Bionik, Westfälische Hochschule
tobias.seidl@w-hs.de