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Aus dem Süden Deutschlands kommt ein Open-Source-Erfolgsmodell. Die BayernCloud Schule (ByCS) sorgt für Furore – auch weil sie es schafft, dank moderner Technologie Millionen von Lehrern, Schülern und Eltern anzubinden.

Wie bei vielen Dingen beschreitet Bayern beim Thema Schul-IT seit jeher seinen eigenen Weg. Bei der Bildungssoftware für die Schulen des Freistaats folgte auf das von 2006 bis 2014 im Dienst befindliche Bayern-Moodle [1] im Jahr 2012 Mebis [2] und später die BayernCloud Schule, kurz ByCS [3]. Moodle und Mebis integrierte man beide später in die ByCS.

Dabei lassen sich bereits die Vorgänger durchaus als Erfolgsmodelle bezeichnen, das Bayern-Moodle wuchs schnell zur zweitgrößten Lernplattform in Deutschland heran. Fast 130 000 Benutzer verwendeten die Open-Source-Software, die in 16 000 Onlineklassenräumen bis zu 300 000 Lern- und Prüfungsinhalte bereitstellte. Ab 2012 ging das System im Mebis-Projekt auf.

Die Abkürzung steht für “Medien, Bildung, Service” und stammt vom Bayerischen Kultusministerium. Das bayerische Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung ISB [4] entwickelt und verwaltet Mebis. Zu dessen Hauptaufgaben gehört es, die bayerische Staatsregierung, insbesondere “das Bayerische Staatsministerium für Unterricht und Kultus bei der Weiterentwicklung des gegliederten bayerischen Schulwesens zu unterstützen”.

Mebis

Viele Mebis-Teilbereiche finden sich heute in der ByCS wieder: Magazin (ein medienpädagogisches Fachportal für Lehrkräfte), eine Mediathek mit Tausenden Bildungsmedien, Mebis Tube für Lehrer-Videos, ein Prüfungsarchiv, eine Lernplattform basierend auf Moodle, die Tauschbörse TeachShare, wo Lehrer Unterrichtsmaterialien austauschen können, eine virtuelle Tafel basierend auf der Open-Source-Software Geogebra [5], einem URL-Shortener und einer digitalen Aufgabensammlung.

Nach mehreren erfolgreichen Jahren im Betrieb und zahlreichen Updates erlebte Mebis in den Corona-Jahren eine derart hohe Nachfrage, dass sie zur Überlastung der Server führte. Obwohl man die Kapazitäten ausbaute, konnten die Rechenzentren dem Ansturm von Schülern und Lehrern nie gerecht werden. Deswegen riet Kultusminister Piazolo im Jahr 2021 sogar von der Nutzung ab. Diverse Hackerangriffe taten ein Übriges, und so stellte die Bayerische Staatsregierung 2021 das Projekt ByCS (Abbildung 1) vor.

BYCS

In seiner dritten Ausbaustufe 2022 sollte die ByCS ein umfassendes Komplettsystem für den bayerischen Bildungsapparat werden. Dafür vereint es “moderne IT-Lösungen für den Schulalltag”. Seit 2022/23 stehen Werkzeuge wie Drive mit Office, Messenger und der Vermittlungsdienst VIDIS für sichere Kommunikation und Zugriff auf digitale Schulbücher zur Verfügung. Mit eddipuls befindet sich außerdem eine Plattform zur Lernstandserhebung an Grundschulen an Board.

Abbildung 1: Von Benutzerverwaltung bis zum Webportal alles aus einer Hand – das ist die Devise der BayernCloud Schule. Quelle: ByCS

Anders als andere Bundesländer setzt Bayern dabei auf einen Ansatz nach dem Motto “Alles unter einem Dach”. Open-Source-Software wie Owncloud (heute Kiteworks) spielt dabei eine wichtige Rolle. Die Nürnberger stellen die Dienste rund um Office, Web und File Share und Sync bereit. Der Neumarkter Hersteller Auctores liefert Visavid [6] als Konferenzanwendung fürs virtuelle Klassenzimmer, dazu kommen E-Mail, pädagogische Inhalte und zentrale Nutzer- und Rechteverwaltung mit Single-Sign-on.

In vielen Fällen kommt Open-Source-Software zum Einsatz, beispielsweise SDUI [7], ein angepasstes Matrix/Element als Messenger-Dienst. Auch Auctores arbeitet an der Veröffentlichung von Source Code für Visavid. Die Oberpfälzer konnten sich in Bayerns Schulen durchsetzen, weil ihr Produkt nicht nur maßgeschneidert für Schulen daherkam, sondern auch bereits fertiggestellt war, als der Staat es brauchte. Andere Open-Source-Lösungen vermochten damals entweder technisch (noch) nicht zu überzeugen (Nextcloud Talk), oder galten noch nicht als vollendet beziehungsweise wurden mit einem anderen Fokus entwickelt (Opentalk).

Owncloud Infinite Scale

Den vermutlich spannendsten Teil der ByCS machen File Sync and Share und Office aus. Nach den Erfahrungen der Corona-Zeit mit der kapitalen Überlastung von Mebis suchte Bayern eine besser zu skalierende Lösung. Über fünf Millionen Benutzer sollten sich annähernd gleichzeitig anmelden können – entweder beim alltäglichen Schulbeginn oder nachmittags bei den Hausaufgaben –, ohne dass das System unter Lastspitzen Probleme bekommt.

Rechtssicher, barrierefrei und kostenfrei sowie angepasst an pädagogische Bedürfnisse sollte die Lösung sein. Gleichzeitig sollte sie zusätzlich die digitale Souveränität stärken und die Schul-IT entlasten. Glaubt man den wenigen Vorträgen, die Verantwortliche dazu in den letzten Jahren gehalten haben (etwa auf der ITSA 2023), dann ist die ByCS ein voller Erfolg.

Abbildung 2: Fast fünf Millionen User: Mit PHP ist das nur schwer umzusetzen, deshalb kam Owncloud Infinite Scale zum Zug. Quelle: Bayerisches Staatsministerium für Unterricht und Kultus

CERN-Technologie

Für viele überraschend kam bei der zentralen Komponente Owncloud zum Einsatz. Das lag teils daran, dass der bayerische Staat mit den Nürnbergern bereits gute Erfahrungen gemacht hatte, etwa bei den Tausenden Kommunen in der BayernBox [8] – eine Art kommunaler Onlineplattform oder Cloud zum Dateiaustausch und zur interaktiven Kollaboration. Den wichtigsten Ausschlag dürfte jedoch der Erfolg von Ownclouds neuem Produkt Infinite Scale (OCIS) gegeben haben. Dessen Entstehungsgeschichte am europäischen Kernforschungszentrum CERN spielte sicher ebenfalls eine Rolle.

Die Wissenschaftler dort standen bis 2021 vor dem Problem, dass gängige PHP-LAMP-Architekturen ihren Anforderungen nicht genügten. 1,4 Billionen Dateien und 12 PByte Daten ließen sich in deren Setup nicht in der erwartbaren Zeit und Performance teilen. Als Lösung entstand Owncloud Infinite Scale [9], ein kompletter Rewrite in Go mit Cloud-Native-Architektur, deren Name den Anspruch definiert: Beliebig skalierbar, deutlich besser als etwa der PHP-Vorgänger Owncloud Classic. Bekanntermaßen übernahm das kalifornische Kiteworks im Jahr 2023 Owncloud und zeigte seitdem nur mehr wenig Interesse an einer Weiterentwicklung. Auch deshalb verließen über 20 Entwickler im vergangenen Jahr Owncloud und begründeten zusammen mit Heinlein Consulting das Opencloud-Projekt.

Ausschreibungen

Nicht nur deswegen kommt gerade viel Bewegung in die bayerische Schulcloud. Die letzte europaweite Ausschreibung für Dienstleistungen im ByCS-Umfeld (Deployment und Konfiguration von Mebis beziehungsweise ByCS) wurde am 21. März 2025 veröffentlicht, mit Angebotsfrist bis zum 22. April 2025. Aktuell läuft parallel eine separate Ausschreibung zur Prüfung und Bewertung der digitalen Barrierefreiheit der ByCS-Anwendungen mit Frist bis zum 11. Juli 2025.

Die Rechenzentren betreibt mittlerweile Aequita [10] (vorher Fujitsu), wobei angeblich nicht alles rund läuft. Die Filesysteme auf den Servern unterstützten keine Emojis in Dateinamen. Bei den Videokonferenzen ist Auctores gesetzt – laut Insidern gibt es lediglich einen Mitbewerber, der aber keine Open-Source-Strategie vorzuweisen hat. Wie Kiteworks hat der Hersteller des Element/Matrix-Clients für mobile Geräte, SDUI, scheinbar wenig Interesse, maßgeschneiderte Weiterentwicklung für die ByCS zu betreiben. Deshalb sucht man auch hier nach Alternativen.

Viele technische Details zur OCIS-Implementierung finden sich in David Walters Vortrag auf der FOSDEM 2024: “How to Build an Open Source School Cloud for 5 Million Users” [11]. Über 100 000 neue User jede Woche, 6300 Schulen und hunderttausende Lehrer online zu bringen, bedarf neben ausgiebiger Tests, automatisierter QA und professionellem Projektmanagement zusätzlich eines Softwarekonzepts samt Architektur, die die Aufgabe zu stemmen vermag. Dafür kommen vier Rechenzentren, zwei S3-Locations, vier Meta-Daten-Standorte und schlappe 60 000 CPUs für 240 Kubernetes-Cluster zum Einsatz, erklärt Walter.

FOSDEM 2024

Laut dem Projektmanager und Owncloud-CXO gab der Wunsch nach einer Open-Source-Lösung den Ausschlag, gefolgt vom “Spaces”-Feature und den verfügbaren Client-Apps. Mit OCIS können Lehrer und Schüler Office-Dateien von mobilen Geräten aus verwalten und editieren – auf den ersten Blick eigentlich kein Alleinstellungsmerkmal.

Die Spaces [12] in Infinite Scale (Abbildung 3) dagegen zählen als solches. Gleiches gilt für Features wie die textbasierte Suche mit Apache Tika, die auch Texte in Bilddateien findet. Darüber hinaus integriert OCIS in der ByCS die angesprochenen Geogebra, Sdui, Moodle, Visavid und das Keycloak-SSO und erlaubt schnelle, komfortable Onlinekollaboration wahlweise mit Collabora, OnlyOffice oder gar MS 365 (wo datenschutztechnisch erlaubt).

Abbildung 3: Owncloud Infinite Scale kommt mit den flexiblen Spaces, einer Art Shared Folders, die nicht von Benutzer- oder Gruppen-Accounts abhängig sind. Quelle: Owncloud

Spaces

Die OCIS Spaces sind ein zentrales Konzept der neuen Owncloud-Architektur, ersetzen klassische Dateifreigaben und Homeverzeichnisse und ermöglichen eine deutlich teamorientiertere und flexiblere Dateiorganisation. Ein Space entspricht einem digitalen Arbeitsbereich. Darin speichern mehrere Anwender gemeinsam Dateien und organisieren sowie bearbeiten sie mit detaillierten Rechten. Sie funktionieren wie geteilte Laufwerke oder Team-Ordner, sind aber in OCIS tief in die Plattform integriert.

Ein Space “gehört” keinem Anwender, Admins können ihn jederzeit “weitergegeben” – perfekt etwa für die Ressourcen einer Schulklasse, deren Benutzergruppe jedes Jahr wechselt, weil die 8b aus anderen Schülern und Lehrern besteht als die 7b im Vorjahr oder die 9b im folgenden Jahr. In Projekten lassen sich Spaces nutzen, um unkompliziert mit Dritten, auch außerhalb der Organisation zu arbeiten – mit föderierten Servern oder ganz ohne Accounts. Die Spaces-Struktur ist sicher und datenschutzkonform. Außerdem lässt sie sich skalieren und föderieren, also über mehrere OCIS-Instanzen hinweg verwenden. In der ByCS bilden OCIS Spaces den zentralen Ort fürs kollaborative Arbeiten an Dateien.

Vendor-Lock-in

Gleichzeitig hat man mit Spaces technologisch einen Fuß in der Tür; es ist quasi ein Open-Source-Vendor-Lock-in: Nach Ansicht von Experten ist es Anwendern, die umfangreich auf Spaces setzen, technisch unmöglich, ohne Verluste zurück zu PHP-Lösungen wie Nextcloud oder Owncloud Classic zu migrieren. Sie können Spaces schlicht nicht abbilden, beispielsweise weil sie derlei nur als Gruppenfolder tief etwa in SabreDAV implementieren müssen mit vollen ACLs, komplex und auf die Features der erlaubten Richtlinien beschränkt. Doch die Funktionalität besticht: In der Münchner Schulcloud sind die Spaces gleichermaßen beliebt und “eines der wichtigsten Features”.

Damit das alles mit Millionen Usern funktioniert, werkeln im Hintergrund Open-Source-Lösungen von Nginx über Ansible, Sonatype und Helm-Charts. Das Monitoring erledigen Grafana, Prometheus, Mimir, Tempo und Loki. Von den anvisierten fünf bis sieben Millionen Anwendern im Endausbau sind im Juli 2025 bereits 1,2 Millionen online und aktiv. In den anstehenden Sommerferien sollen nach einem großen Update viele weitere Accounts hinzukommen.

Fazit: Die Zukunft?

Auch wegen der Wackelkandidaten Kiteworks und SDUI, die beide wenig digitale Souveränität und Interesse am Kunden ausstrahlen, hat man in München die Berater von PricewaterhouseCoopers mit einer Studie beauftragt. PwC soll Handlungsalternativen herausfinden, wie die Serverlandschaft in Zukunft aussehen könnte. Man könnte meinen, der Weg sei für Opencloud vorgezeichnet, doch passt deren Videokonferenzprodukt OpenTalk nicht ins Konzept, das orientiere sich nach Insiderangaben mehr an den Webex-Features, die es eher im Umfeld der öffentlichen Hand braucht. (csi)