Das Pinephone und das Librem 5 dominieren die Nische der Linux-Smartphones. Aber eignen sich die Geräte auch für den Alltag?

Seit rund fünf Jahren entwickelt sich zaghaft ein zartes Pflänzchen namens Linux-Phones und trägt erste Früchte. Doch die Geschichte dieser Geräteklasse beginnt bereits viel früher, nämlich im Jahr 2003. Damals verkündete Motorola die Absicht, seine Telefone künftig mit Linux zu vertreiben, und ließ den Worten mit dem A760 [1] auch Taten folgen.

Die Oberfläche des High-End-Smartphones mit einem Einführungspreis von 599 Euro basierte auf Qt und umfasste eine PIM-Suite, einen Videoplayer, einen Musikplayer und ein Instant-Messaging-Tool. Es folgten die Modelle Motorola A768, E680 und A1200. Allerdings gelang es dem Hersteller nicht, sich damit gegen die Konkurrenz von Microsoft CE, PalmOS und SymbianOS durchzusetzen.

Die Situation verschärfte sich, als 2008 Android in den Markt eintrat. Googles Betriebssystem nutzt zwar einen modifizierten Linux-Kernel und weitere Open-Source-Software, enthält aber auch viele proprietäre Anteile. Mobilgeräte mit Android oder von Android abgeleiteten Custom-ROMs gelten somit nicht als Linux-Phones. Bereits 2007 erschien Apples mobiles Betriebssystem iOS. Es basiert auf NeXTStep, das seinerseits auf BSD beruht. Somit verwenden beide Marktführer unixoide Systeme, ohne aber freie Software zu sein.

Schon sehr in die Richtung heutiger Linux-Phones ging das Nokia N900 [2], das als Betriebssystem das von Nokia entwickelte, unter der GPL lizenzierte und von Debian abgeleitete Maemo [3] nutzte. Das N900 war Handy und Computer für die Hosentasche in einem. Die von Gnome abgeleitete Oberfläche hörte auf den Namen Hildon (Abbildung 1) [4].

Abbildung 1: Das Nokia N900 mit Hildon als Benutzeroberfläche war das erste Linux-Phone, das eine größere Community um sich scharen konnte. Es hat bis heute treue Fans. Quelle: Ianaré Sévi / Wikimedia Commons, GFDL 1.2+

Die letzte veröffentlichte Version Maemo 5 lieferte Nokia 2010 aus. Der Einstandspreis für das N900 lag bei Veröffentlichung im Jahr 2009 bei rund 600 Euro. Die Beliebtheit dieses robusten Geräts ist ungebrochen, was auch die Preise für Gebrauchtgeräte belegen, die bei etwa 200 Euro liegen. Ab und zu tauchen noch Neugeräte auf, die rund 350 Euro kosten.

Comeback

Es gab keine durchgängige Linux-Phone-Entwicklung. Die Geschichte moderner Linux-Phones geht erst im September 2017 weiter, als die für ihre Linux-Notebooks bekannte Firma Purism [5] das Librem 5 ankündigte. Im Zug einer Schwarmfinanzierung sagten rund 3000 Vorbesteller der Firma 2 Millionen US-Dollar zu. Das Librem 5 kostete für Unterstützer anfänglich 599 US-Dollar und sollte 2019 beim Kunden ankommen. Wir haben das Librem 5 in einem eigenen Artikel [6] in der letzten Ausgabe bereits näher vorgestellt. Ein Jahr später im Oktober 2018 kündigte Pine64, bis dahin eher für Einplatinencomputer bekannt, ebenfalls ein Linux-Phone an. Es sollte lediglich 150 US-Dollar kosten und ebenfalls 2019 auf dem Markt erscheinen.

Beide Anbieter offerieren tatsächlich seit 2019 erste Geräte, die Konzepte unterscheiden sich jedoch stark voneinander. Wir sortieren, was an Hard- und Software zur Verfügung steht und wer dabei mitmischt. Darüber hinaus blicken wir kurz auf weitere Smartphones. Dabei handelt es sich zwar nicht um Linux-Phones, aber sie passen in dieses Segment hinein, unter anderem weil sie aus Gründen der Sicherheit und dem Schutz der Privatsphäre den Zugriff auf Google-Dienste aus den Geräten verbannen (Abbildung 2).

Abbildung 2: Mit unterschiedlichen Ansätzen weg von Google und dem Tracking im Netz: Links das Pinephone, in der Mitte das Librem 5 und rechts GrapheneOS auf einem Google Pixel 3a.

Grundsätzlich unterscheiden sich Linux- von Android-Phones mit alternativen Custom-ROMs dadurch, dass es sich bei ROMs wie LineageOS, GrapheneOS oder Ubuntu Touch zwar um freie Software handelt. Die benötigt jedoch eine Abstraktionsschicht wie Halium und Hybris, die es erlaubt, Anpassungen von Bionic (der Standardprogrammbibliothek des Android-Betriebssystems) in Glibc-Umgebungen umzusetzen.

So sehr Pinephone und Librem 5 ihren Platz beanspruchen und das Linux-Mobiltelefon-Ökosystem vorantreiben, so sehr unterscheidet sich ihre Philosophie. Obwohl die Ansätze von Purism und Pine64 stark differieren, gibt es auch Synergien, sodass beide die Nische Linux-Phone ausbauen und sich bei allen Gegensätzen auch gegenseitig befruchten. So kommt etwa die von Purism für das Librem 5 entwickelte Oberfläche Phosh auch bei Distributionen für das Pinephone zum Einsatz. Aus den Kreisen von PostmarketOS stammt dagegen die Kamera-App Megapixels, die auch auf dem Librem 5 für bunte Bilder sorgt.

Pinephone

Das Pinephone kostet wie bei seiner Veröffentlichung im Jahr 2019 versprochen 150 US-Dollar. Für diesen Preis erhält man ein Smartphone am unteren Ende des Leistungsspektrums, das aber mit pfiffigen Teillösungen aufwartet (Abbildung 3). Dazu zählen etwa die Pogo-Pins, die verschiedene Erweiterungen über austauschbare Rückseiten ermöglichen. Lesen Sie dazu auch unseren Artikel zum Tastaturcover für das Pinephone [7].

Abbildung 3: Die Rückseite des Pinephones zeigt unten die austauschbare Batterie, darüber rechts das Modem und links davon das Mäuseklavier für die Kill-Switches. Darüber befinden sich die Pogo-Pins, die verschiedene Funktionen bereitstellen.

Die Hardware basiert auf bereits vorhandenen Mainboard-Layouts für die Single-Board-Computer des Unternehmens. Seit einiger Zeit gibt es aus der Community eine freie Firmware für das Modem des Pinephone. Derzeit müssen Sie diese noch manuell einspielen, aber bald soll das über den LVFS-Dienst und den Befehl fwupd, über Gnome Software oder KDE Discover funktionieren.

Pine64 verlässt sich bei der Entwicklung und Pflege der Software für alle seine Produkte inklusive des Pinephones auf die Community, die es dafür mit Spenden unterstützt. Dafür spart sich das Unternehmen eigene Softwareentwickler. Das Konzept scheint zu funktionieren, denn die Community erstellte und portierte bereits über ein Dutzend Betriebssysteme für das Pinephone und stellt auch Patches für den Linux-Kernel bereit.

Die Ausgestaltung dieser Arbeitsteilung findet nicht überall Anklang, wie ein Artikel im Blog des umtriebigen Entwicklers Drew DeVault belegt [8]. Er sperrt sich nicht grundsätzlich gegen das zweigeteilte Konzept, kritisiert aber die Prioritäten von Pine64 beim Verteilen der Spenden. Hier berücksichtigt Pine64 vorrangig wechselnde Distributionen, mit denen es das Pinephone ausliefert. Dabei sind bei der Portierung und Zusammenstellung der Distributionen die geringsten Hürden zu nehmen. DeVault würde es lieber sehen, wenn jene Entwickler mehr Unterstützung erführen, die am Telefonie-Stack, an Kernel-Treibern oder dem U-Boot-Support arbeiten. Sie verbessern die Software und beseitigen Probleme, was allen Distributionen gleichermaßen zugutekommen.

Auf jeden Fall brachte Pine64 die Entwicklung von Linux-Phones stark voran und schart eine agile Community um seine Produkte. Das bereits an Entwickler ausgelieferte Pinephone Pro, für das ein Rockchip-RK3399S-SoC [9] als Basis dient, soll für 399 Euro in den Handel kommen. Es schließt leistungstechnisch die Lücke zum Librem 5 von Purism. Das Pinephone eignet sich zudem hervorragend zum Testen der angebotenen mobilen Betriebssysteme. So vereint die Multi-Distro-Demo (Abbildung 4) des Entwicklers Megi 15 Distributionen (Abbildung 5) zum Testen (Abbildung 6) in einem Image [10].

Abbildung 4: Betriebssysteme für das Pinephone testen sie am besten mit dem Multi-Distro-Image von Megi. Es versammelt 15 Distributionen zum Ausprobieren in einem rund 7 GByte großen Abbild.

Abbildung 5: Auf dem Multi-Distro-Image von Megi befinden sich auch weniger bekannte Systeme wie der freie Palm-OS-Nachfolger LuneOS, den derzeit die WebOS-Community weiterentwickelt.

Abbildung 6: Viele der Distributionen für das Pinephone nutzen PostmarketOS als Grundlage und verwenden dabei neben Phosh oder Sxmo unter anderem auch Plasma Mobile als Oberfläche, das im letzten Jahr sehr gute Fortschritte erzielte.

Librem 5

Ein Unterfangen ganz anderer Dimension nahm sich Purism mit dem Librem 5 vor. Der Hersteller baut Hardware, die bestmögliche Sicherheit anstrebt sowie die Privatsphäre respektiert, und installiert darauf freie Software. Beim Librem 5 (Abbildung 7) liegen somit die gesamte Entwicklung der Hardware und große Teile der Softwareentwicklung beim Purism-Team.

Abbildung 7: Der Aufbau des Librem 5 ähnelt dem des Pinephones. Über dem Akku sitzt links das Modem und rechts das WLAN-Modul Redpine RS9116, das auch für Bluetooth-Funktionalität sorgt.

Die Librem-Entwickler begannen nach einer erfolgreichen Crowdfunding-Kampagne bei null, im Fall des Librem 5 mit dem Entwurf eines Layouts für das Mainboard. Der Fokus lag bereits bei der Auswahl der Komponenten auf dem Schutz der Privatsphäre des späteren Anwenders. Ein Beispiel: Während Pine64 ein Modem verwendet, das die Komponenten für GPS integriert, verwendet Purism beim Librem 5 ein separates GPS-Modul. Das verhindert, dass der Provider per GPS den Standort des Geräts bestimmen kann.

Purism setzt bei der CPU auf den SoC i.MX8M von NXP, der zuvor noch nie in einem Smartphone zum Einsatz kam. Es war der einzige SoC, dessen GPU sich mit einem Linux-Kernel betreiben lässt. Allerdings handelte man sich damit Probleme mit der Wärmeentwicklung und der Energieeffizienz ein. Solche Entwicklungsaufgaben gehen sonst nur Tech-Giganten wie zum Beispiel Qualcomm an.

Dazu kommt noch die Pionierarbeit, zur Steigerung der Sicherheit und zum Schutz der Privatsphäre das Mobilfunkmodem und das Baseband vom SoC zu trennen und per Hardwareschalter Komponenten wie WLAN, Bluetooth, Kamera und Mikrofon sowie das Baseband völlig abschalten zu können [11]. Sogar die Oberschnüffler von der NSA warnen vor dem Tracking moderner Smartphones durch die dichte Integration aller Komponenten auf einen Chip innerhalb des SoC [12].

Purism entwickelt schon geraume Zeit Software, denn die von Debian abgeleitete Hausdistribution PureOS liefert das Unternehmen bereits seit Jahren auf seinen Notebooks aus. Auch hier stehen wieder Sicherheit und Schutz der Privatsphäre ganz oben auf dem Zettel der Entwickler.

Für das Librem 5 ging es nun darum, die Software auf den neuen kleineren Formfaktor anzupassen und dabei die große Chance für das korrekte Umsetzen von Konversion zu nutzen. Das bedeutet, dass ein an ein größeres Display angeschlossenes Gerät in der Lage ist, die Software adaptiv wie am Desktop darzustellen (Abbildung 8).

Abbildung 8: PureOS verwendet Purism als Standardbetriebssystem, das die FSF als völlig freies Linux anerkennt. Auf dessen Basis erfolgte auch die Portierung für das Librem 5.

Teure Entwicklung

Auf der Gehaltsliste von Purism stehen eine Reihe hochqualifizierter Softwareentwickler und Designer. In Zusammenarbeit mit der Gnome Foundation schufen sie Bausteine wie die Bibliotheken Libhandy und Libadwaita, die nicht nur für die Konversion bei Smartphones eine große Rolle spielen, sondern auch bei Gnome 42 für den Desktop [13]. Alle relevanten Entwicklungen von Purism fließen auch in den Mainline-Kernel.

Die Software sowohl für das Pinephone als auch das Librem 5 machte in den letzten Jahren enorme Fortschritte. Den Punkt, an dem man den Geräten Alltagstauglichkeit bescheinigen könnte, erreichten sie bislang aber noch nicht. Purism betreibt wie beschrieben einen wesentlich höheren Entwicklungsaufwand im eigenen Haus und rechtfertigt damit den hohen Preis des Librem 5, der mittlerweile bei 1199 US-Dollar für eine Neubestellung liegt – weit über dem, was viele Nutzer bereit sind, für ein noch so sicheres Smartphone auszugeben. Anwender, die in dieser frühen Phase in Linux-Phones investieren, tun das nicht, weil sie ein bereits alltagstaugliches Gerät erwarten, sondern eher, um das Linux-Mobiltelefon-Ökosystem zu stärken und eine nachhaltige Entwicklung der Sparte zu ermöglichen.

Neben den beiden reinen Linux-Smartphones von Purism und Pine64 richteten sich weitere Geräte und Distributionen auf der Basis freier Software in der gleichen Nische ein, die Edward Snowden mit seinen Enthüllungen und dem damit einhergehenden wachsenden Sicherheitsbedürfnis der Gesellschaft schuf. Wenn es um Sicherheit und den Schutz der Privatsphäre geht, steht die Distribution GrapheneOS [14] an erster Stelle, der wir in der letzten Ausgabe einen eigenen Artikel widmeten [15].

Daniel Micay, der Entwickler von GrapheneOS, arbeitete früher an CopperheadOS, das die gleichnamige kanadische Firma auf hochpreisigen Smartphones anbietet. Der französische Linux-Pionier und Gründer der Distribution Mandrake bietet mit dem etwas unglücklich benannten /e/OS [16] ein Open-Source-Mobilbetriebssystem auf Basis von LineageOS an. Es verrichtet mittlerweile nicht mehr nur auf Samsungs Galaxy-Phones (Abbildung 9) seinen Dienst, sondern ab Werk auch auf dem Fairphone 3+ und 4.

Abbildung 9: Das französische /e/OS findet auf älteren Samsung-Geräten seinen Platz, hier auf dem Galaxy S9. Mittlerweile bietet auch Fairphone B.V. eine Vorinstallation auf Geräten der Serien 3 und 4 an.

Bei LineageOS selbst handelt es sich um den Nachfolger des gescheiterten Android-Custom-ROMs CyanogenMod. Mit Replicant existiert eine Abspaltung, die völlig auf proprietäre Blobs verzichtet.

Aus deutschen Landen stammt das Volla Phone, das Hardware und Betriebssystem kombiniert anbietet. Die Hardwaregrundlage bilden beim Volla Phone das Gigaset GS290 sowie beim Volla Phone X das Gigaset GX290. Als Betriebssystem stehen wahlweise Volla OS oder Ubuntu Touch bereit.

Fazit und Ausblick

Dass Kritiker der neuen Nische der Smartphones im Bereich Linux und freie Software oft die Überlebensfähigkeit absprechen, empfindet der Autor als unfair. Der Verdruss lässt sich vermutlich der Ungeduld der Anwender zuschreiben. Was in den letzten Jahren von null aus in Zusammenarbeit bezahlter Entwickler und einer agilen Community entstand, verdient alle Bewunderung – Wunder darf man trotzdem nicht erwarten.

Wie in diesem Bereich üblich, hängt die Alltagstauglichkeit stark vom App-Angebot ab. Fast jeder Anwender benötigt noch eine oder mehrere Android-Apps, ohne die er im Alltag an Grenzen stößt. Das könnte sich ändern, wenn die Entwicklung des Projekts Waydroid [17] weitere Fortschritte erzielt: Der Anbox-Nachfolger will eine komplette Android-Umgebung in einem Container auf Linux-Phones ausführen. Er steckt derzeit noch in den Kinderschuhen, nimmt aber gerade Fahrt auf.

Die vorhandene Software auf heutigen Linux-Smartphones lässt sich zwar gut verwenden, weist aber noch Fehler auf. Bis zur Alltagstauglichkeit dauert es unserer Einschätzung nach noch mindestens ein Jahr, eher etwas länger. (tle)