Arduino Audio and MIDI Frameworks

I’ve been collecting bookmarks for interesting Arduino audio projects for a while now, and having now played with the XIAO SAMD21 I started looking back over my list for other things to try.  One thing that occurred to me is that there are a now a number of more powerful audio frameworks available for a range of microcontrollers, so in this post I’m doing an introductory “look see” at some of them, largely as “notes to self” to come back to them for some more detailed projects in the future.

Note: Many of these require a 32-bit processor, which is one of the reasons I’ve not looked at them so far.

Warning! I strongly recommend using old or second hand equipment for your experiments.  I am not responsible for any damage to expensive instruments!

If you are new to microcontrollers, see the Getting Started pages.

Mozzi

I’ve spent quite a bit of time with Mozzi of course, the synthesis library for Arduino that supports a large range of microcontrollers, including the “original” 8-bit Arduino ATmega328P, so I won’t go over that again here.

For a starting point with Mozzi, see: Arduino PWM MIDI Synthesis with Mozzi.  For using Mozzi on a 32-bit SAMD processor, there is more here and here.

But Mozzi isn’t the only game in town, especially if we’re expanding out to 32-bit microcontrollers.

The Arduino Sound Library

https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/arduinosound/

This is an official Arduino library that supports SAMD21 based microcontrollers using an I2S digital to analog converter. It is designed for the MKR series of official Arduino boards.

Interestingly it appears to only support I2S audio devices for sound input and output.  That seems like a little bit of a missed opportunity to me in that the SAMD21 has a built-in DAC, but I guess analogWrite() deals with access to the DAC relatively easily.

It is designed for official Arduino SAMD architecture boards – so those in the MKR series.  It might work on other SAMD architecture boards, I haven’t looked into it in detail.

Phil Schatzmann’s Arduino Audio Tools

https://github.com/pschatzmann/arduino-audio-tools

This is a suite of open source code for audio stream processing, providing a range of audio sources (e.g. microphones, Internet streams, files, sensors, and so on) and sinks (e.g. DACs, PWM audio, MP3, codecs, audio modules, etc).

It can be used to build audio players, processors, effects, file processors, audio visualisers, networked audio tools, and so on.

I believe it supports the following microcontroller architectures:

  • ESP32 (S and C variants)
  • ESP8266
  • RP2040 (MBED and non-MBED)
  • AVR
  • STM32
  • SAMD

It supports several audio output boards too, including: ESP32-A1S based boards (ES8388 or AC101 codecs); VS1053 modules; and WM8960 modules.

I believe this is a library for audio processing, not necessarily audio synthesis.

Marcel Licence’s ML Synth Tools

https://github.com/marcel-licence/ML_SynthTools

This is a comprehensive synth library for producing synthesizers, organs and effects.  Most of the code is open source, but there are certain key elements that are provided only in pre-built library form.

It provides libraries for the following microcontrollers:

  • ESP32
  • ESP8266
  • XIAO SAMD21
  • Teensy 4.1
  • Daisy Seed
  • Raspberry Pi Pico RP2040
  • STM32F407

As well as the synthesizer core oscillators there are modules for arpeggiators, effects, meters, scopes, and MIDI file playing.  Here are some example builds using the library:

Although it isn’t fully open source, this non-the-less looks like it would be worth taking a more detailed look.  The provided videos of Marcel playing are particularly excellent.

MIDI Controller Libraries

There are a number of Arduino libraries for building MIDI controllers. Here are a selection of some that I’ve found so far.

OpenDesk MIDI Platformhttps://github.com/shanteacontrols/OpenDeck

This is a set of firmware and two official PCB designs for MIDI controllers. In addition to the official boards, it also supports many microcontrollers, including:

  • Arduino Mega 2560
  • Arduino Nano 33 BLE
  • Raspberry Pi Pico
  • XIAO RP2040
  • Teensy++ 2.0

And many others. It includes a web-based configuration utility for defining the MIDI commands for the controls.  Official boards are available on Tindie and you can read more about them here: https://shanteacontrols.com/.

It supports a range of buttons, encoders, potentiometers, force sensitive resistors, certain touchscreens and can provided feedback using LEDs and displays.

Control Surfacehttps://github.com/tttapa/Control-Surface

This is a general purpose library for building MIDI input and output control devices.  It supports a wide range of microcontrollers, including:

  • AVR (Uno, Mega, Leonardo).
  • Arduino Nano Every and 33.
  • Teensy.
  • ESP8266
  • ESP32
  • Raspberry Pi Pico

It supports a range of MIDI transports, including serial, USB, “direct serial” (using Hairless MIDI) and MIDI BLE. It also supports a range of buttons, potentiometers, rotary encoders, switches, keyboard matrices, and so on and can provide visual feedback using a range of LEDS and displays.  It has built-in support for multiplexers, shift registers and LED drivers.

It includes a huge number of example projects to browse.

MIDIPalhttps://github.com/pichenettes/midipal

This is a “MIDI Swiss Army Knife” that, with the additional of a display and rotary encoder, can provide a wide range of MIDI processing functions.  It includes an editor application for programming MIDI filters.

This is a “native” AVR application, not for the Arduino environment.

Notes and Volts MIDI Controllerhttps://www.notesandvolts.com/2016/04/arduino-midi-controller-buttons.html

This is provided for completeness as it is a fairly common codebase for people to find and use with an Arduino. It supports a range of potentiometers and buttons and makes the task of configuring them as a MIDI control device relatively straight forward.

Closing Thoughts

As I say, this post is really almost a bit of a “to-do list” of things that look interesting and that I might try to take a more detailed look at, at some point.

If you have experience of any of these frameworks or libraries; or have suggestions of others that might be worth a look, do let me know in the comments!

Kevin

#ArduinoAudioTools #ControlSurface #dac #esp32 #fmSynthesis #i2s #midi #midiController #MIDIPal #MLSynthTools #mozzi #OpenDesk #pwm #rp2040 #samd21 #synthesis #xiao
Getting Started

This site will be bringing you simple electronic music projects utilising easily available components and microcontroller platforms such as the Arduino. If that is largely gobble-di-gook to you, th…

Simple DIY Electronic Music Projects

@yrrsinn Ja, leider. Die CDU hätte es wohl eher nicht besser gemacht. Aber bei der SPD sollte man doch meinen, dass das auch genügend Wähler stört.

Um mal etwas positives zu erwähnen: Die SPD hat in #Paderborn beantragt, dass die Verwaltung mal #OpenDesk prüfen soll. Ich hoffe, das kommt als Teil von ihrem Haushalts-Deal durch den Rat.

📅 Upcoming: Chemnitzer Linux-Tage 2026

🎤 Lecture: 'Bequem oder souverän? openDesk für Hochschulen'
📅 March 28, 2026 at 13:00
📍 Room V7, Chemnitz

Learn about open-source cloud stacks, digital sovereignty, and practical university deployments.

🔗 https://chemnitzer.linux-tage.de/2026/en/programm/beitrag/131

#CLT2026 #OpenDesk #DigitalSovereignty #LinuxDays

Chemnitzer Linux-Tage 2026 · Lecture: Bequem oder souverän? openDesk für Hochschulen

The Chemnitzer Linux-Tage are an event across the subjects linux and open source for everybody. It brings together linux users, experts, and companies.

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🔗 https://github.com/tobias-weiss-ai-xr/opendesk-edu

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GitHub - tobias-weiss-ai-xr/opendesk-edu: openDesk distribution with education software integration for schools and universities

openDesk distribution with education software integration for schools and universities - tobias-weiss-ai-xr/opendesk-edu

GitHub

Europa zahlt 148 Milliarden Euro jährlich für digitale Infrastruktur, die nicht europäischem Recht unterliegt.

96% der deutschen Bundesbehörden. Ein Anbieter. Kein Backup-Plan — bis März 2026.

Der IT-Planungsrat hat entschieden: Deutschland-Stack ist jetzt verbindlich. Frankreich sperrt Teams und Zoom für 2,5 Millionen Beamte.

Dossier:🔗 1lr.de/stack

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Since 2021, #Sweden has been developing its own version of #Phoenix / #OpenDesk. It's called #SAFOS (Samarbetsplattform för offentlig sektor).

See YouTube: Kenneth Edwall & Anna Engström - Sweden's Sovereign Platform for Public Sector Collaboration.

#OpenSource
The Hubzilla @ tschlotfeldt.de

Mehr Frankreich wagen — Wildberger braucht Kontrolle, Mut und Verbündete

Lange Zeit schien es, als ob es „weiter so“ ginge in punkto digitale Souveränität und Digitalisierung der öffentlichen Verwaltung in Deutschland. Zu wenig Gelder für eigene Lösungen und Institute wie das ZenDiS, zu viele Eigeninteressen in den Ländern und der Glaube, man könne nur mit US BigTech erfolgreich Lösungen realisieren. Jetzt scheint Karsten Wildberger (endlich) Gas zu geben, will die Verwaltung digitalisieren, und zwar zügig.

Wildberger gibt Gas — und das ist auch gut so

Dafür hat sein Ministerium SAP und die Deutsche Telekom ohne offene Ausschreibung mit Prototyp und Plattform der „Bürger-App“ beauftragt. Eine KI-gestützte Verwaltungsplattform, über die wir künftig Kindergeld beantragen, Wohnsitz anmelden und Unternehmen gründen sollen.

Das Handelsblatt hat die Vergabe öffentlich gemacht, und Christian Wölbert hat bei heise zurecht darauf hingewiesen, wie hoch die Messlatte hängt. Ich verstehe Wildbergers Logik. Wenn es wirklich schnell gehen soll — und das soll es nach Jahren digitalpolitischen Stillstands —, dann hat er über die bestehenden Rahmenverträge mit SAP und Telekom kaum eine andere Wahl. Eine reguläre Ausschreibung kostet Monate, vielleicht Jahre.

Mein Unbehagen heißt Telekom und SAP — wer kontrolliert eigentlich?

Tempo ja, Pragmatismus ja. Aber damit ist die kritische Frage nicht beantwortet. Die beiden Player kennen wir. SAP und Telekom haben schon die Corona-Warn-App gebaut: über 200 Millionen Euro, seit Juni 2023 im Ruhe-Modus, technisch und politisch nie das, was versprochen war.

Jetzt also dieselben zwei Konzerne, dieses Mal für etwas ungleich Komplexeres. Das Unbehagen und die Skepis, die an vielen Stellen geäußert werden, sind nur zu verständlich. Wie will Wildberger, wie will sein Ministerium sicherstellen, dass dieses mal eine erfolgreiche App entsteht, die einfach zu bedienen ist und den Bürgern wesentliche Services bietet.

Wer kontrolliert eigentlich zeitnah und mit welchem Mandat, dass die Entwicklung in die richtige Richtung läuft? Wer prüft, ob Architekturentscheidungen offen, modular und tatsächlich anschlussfähig sind — und nicht nur auf dem Papier? Wer zieht den Stecker, wenn der Prototyp in die Sackgasse läuft, bevor der Dauerbetrieb daran hängt?

Bisher habe ich noch keine belastbare Antwort gefunden. Wildbergers Staatssekretär Philipp Amthor sagt, die Bürger könnten sich freuen. Das reicht nicht. Was es braucht, ist ein öffentlich nachvollziehbares Reporting, externe technische Reviews mit Veröffentlichungspflicht und klare Abbruchkriterien. Sonst wiederholt sich das Muster: Wer den Prototyp baut, hat den Fuß in der Tür für den Dauerbetrieb — und niemand traut sich später, den Vertrag zu beenden.

Bewusste Industriepolitik im Bereich Digitalisierung und IT

Dass dieses Muster bei Wildberger erkennbar Methode hat, zeigt der zweite Deal, über den derzeit weniger gesprochen wird: Bei der geplanten Fusion von Aleph Alpha mit dem kanadischen KI-Unternehmen Cohere soll der Bund als Ankerkunde auftreten, eine spätere Beteiligung wird geprüft, gehostet werden soll bei Schwarz Digits.

Auch hier gilt: Industriepolitik durch Auswahl einzelner Player, nicht durch Wettbewerb. Ich finde es legitim, einen europäischen KI-Champion politisch zu wollen und begrüße, dass man endlich wohl verstanden hat, dass Deutschland (und Europa) bewusst von den USA unabhängige Player fördern müssen. Ich (natürlich) bleibt auch ein Unbehagen. Nur zu gut habe ich den Hype im Kopf, der rund um Aleph Alpha zu Habecks Zeiten gemacht wurde. Wer kontrolliert also, ob der ausgewählte Champion tatsächlich der beste ist — und nicht nur der politisch nächstliegende.

Die Fachverfahrenshersteller: verärgert — und selbst Teil des Problems

Auch von anderer Seite kommen kritische Stimmen: Detlef Sander vom Verband DATABUND, der die mittelständischen Fachverfahrenshersteller vertritt, hat gegenüber heise unmissverständlich gesagt: Eine ausschreibungsfreie Vergabe eines so zentralen Projektes an Großkonzerne sei kritisch, Innovation und Praxistauglichkeit kämen nur durch Wettbewerb zustande, und ohne Zusammenarbeit mit den mittelständischen Softwareherstellern könne das Projekt nicht erfolgreich werden.

Das ist berechtigt. Eine „KI-gestützte Verwaltungsplattform“ hat nur dann eine Chance, wenn Antragsdaten aus der App automatisiert in den Fachverfahren landen und die App umgekehrt auf deren Informationen zugreifen kann. Diese Fachverfahren komplett neu zu bauen, würde Jahre dauern. Wildberger braucht diese Anbieter — also muss er sie aktiv einbinden, nicht erst dann, wenn SAP und Telekom ihren Prototyp abgeliefert haben.

Aber — und das ist die andere Seite, über die viel zu wenig gesprochen wird — die Fachverfahrenshersteller sind nicht nur Opfer. Sie sind seit Jahren ein wesentlicher Grund, warum Behörden nicht von Microsoft loskommen. Wer mit Verwaltungs-IT zu tun hat, kennt die Aussage: „Geht nicht, das Fachverfahren braucht Excel.“ Oder Word. Oder einen bestimmten Outlook-Anhangspfad.

Genau diese Lock-in-Logik blockiert seit einem Jahrzehnt jeden ernsthaften Wechsel auf offene Systeme — Alexander Smolianitski vom ZenDiS hat das im Gespräch mit uns bei #9vor9 sehr klar auf den Punkt gebracht. Es muss und darf nicht immer Excel oder Word sein. Wenn ein Fachverfahren nur mit proprietären Microsoft-Komponenten funktioniert, ist nicht der Open-Source-Stack das Problem, sondern das Fachverfahren.

Kein Souveränitätszentrum auf Sparflamme

Hier sind die Hersteller selbst in der Pflicht: Schnittstellen öffnen, von Office-Abhängigkeiten lösen, web- und plattformneutrale Frontends bauen. Die Alternativen liegen längst auf dem Tisch — der Deutschland-Stack als Plattformvision des Bundes und vor allem openDesk, die Open-Source-Arbeitsplatzlösung des Zentrums für Digitale Souveränität (ZenDiS), die genau für die Verwaltung entwickelt wurde. Das ist nicht Theorie, das ist verfügbar.

Wie das ZenDiS damit ausgestattet wird, eine ganz andere. Eine Anfrage der Linken-Abgeordneten Anke Domscheit-Berg hat Anfang 2024 offengelegt: Neun Personen, kein festes Budget, kein verlässlicher Auftragsfluss. Die Dringlichkeit hat einen Preis — und der wächst rasant. 2023 zahlte der Bund noch 274 Millionen Euro an Microsoft, 2024 waren es 348 Millionen, 2025 dann 481,4 Millionen. Eine Verdoppelung in zwei Jahren, ausgerechnet in der Phase, in der über digitale Souveränität so viel geredet wird wie nie. Wenn der Bund diese Millionen Euro im Jahr für Microsoft hinblättert, aber sein eigenes Souveränitätszentrum auf Sparflamme hält, ist das keine Strategie, sondern ein Lippenbekenntnis.

Was fehlt, ist der Druck, Produkte wie openDesk auch tatsächlich einzusetzen. Und genau hier muss Wildberger ran — nicht nur reden, sondern Bedingungen setzen. Wer Aufträge des Bundes will, muss interoperabel und plattformneutral liefern. So entstehen aus der Bürger-App-Debatte und Lösungen wie Opendesk eine echte Chance: nicht nur eine neue App, ein neues „Office“, sondern endlich ein Hebel, mit dem die Verwaltung beginnen kann, sich aus der Microsoft-Klammer zu befreien.

Frankreich hat einen Plan — und Rückgrat

Während wir hier über Vergaberecht-Schlupflöcher streiten, hat Frankreich einen Fahrplan. Die Digitalbehörde DINUM ersetzt Windows durch Linux, Ministerien migrieren auf staatliche Kollaborationswerkzeuge wie Tchap, Visio und FranceTransfert. Bis Herbst 2026 muss jedes Ressort eine eigene Souveränitäts-Roadmap vorlegen.

Haushaltsminister David Amiel sagt einen Satz, den ich in Berlin so noch nicht gehört habe: Der Staat dürfe sich nicht länger damit begnügen, seine Abhängigkeit festzustellen — er müsse sie überwinden.

Auch Frankreich hat seine Atos, vergleichbar mit Telekom oder T-Systems. Aber es gibt einen politischen Willen, der über Legislaturperioden hinaus trägt, und einen Rahmen, in dem auch Open-Source-Anbieter und Mittelstand eine Rolle spielen. Das ist es, was ich mir hier wünsche.

Bayern, Söder und die föderalen Egoismen — Schleswig-Holstein zeigt, dass es geht

Bayern ist nur das lauteste Beispiel. Die bayerische Staatsregierung verhandelt mit Microsoft einen Lizenzvertrag im Volumen von rund einer Milliarde Euro — Microsoft 365, Teams, Copilot auf allen Behördenarbeitsplätzen. Als Digitalminister Fabian Mehring eine ergebnisoffene Neubewertung forderte, wurde er von Finanzminister Albert Füracker öffentlich abgewatscht. Markus Söder stellte sich hinter Füracker.

Dazu kommen seit Jahren laufende Unified-Support-Verträge mit Microsoft, ohne Ausschreibung, mit Kostensteigerungen von bis zu 900 Prozent in fünf Jahren. Aber es ist eben nicht nur Bayern. Auch andere Bundesländer gehen denselben Weg, verlängern Microsoft-Verträge, vertiefen Abhängigkeiten und feiern das anschließend als Pragmatismus.

Die große Ausnahme heißt Schleswig-Holstein. Das Land wechselt rund 25.000 Verwaltungs-PCs auf Open Source und hat laut eigenen Angaben bereits fast 80 Prozent der Arbeitsplätze auf LibreOffice umgestellt, dazu Open-Xchange statt Outlook. Bilanz bisher: 15 Millionen Euro Lizenzkosten gespart, 6 Millionen Euro für die Umstellung investiert.

Dass Schleswig-Holstein den Sprung schaffte, hat einen bitteren Hintergrund: Das gemeinsame Open-Source-Projekt Phoenix mehrerer norddeutscher Länder wurde Anfang 2026 vom Bundesrechnungshof scharf kritisiert, Dataport meldete 24 Millionen Euro Verlust, Schleswig-Holstein stieg aus — und machte sein eigenes Ding. Genau das ist der Punkt: Es geht. Wenn man will. Was im Norden funktioniert, ist im Süden offenbar politisch nicht gewollt.

Während Wildberger in Berlin von digitaler Souveränität redet, zementieren mehrere Länder die Abhängigkeit von einem US-Konzern. Föderalismus ist mir wichtig. Aber ohne bundesweite Weisungsbefugnis in der IT-Strategie wird aus Föderalismus föderaler Egoismus — und der ist der natürliche Feind jeder europäischen Souveränitätsstrategie.

Digitalministerium als Schiedsrichter für Bundesbehörden

Pünktlich zu diesen Zeilen schreibe, erscheint ein Bericht, der hoffen lässt: Wildberger will weniger Microsoft und weniger Palantir, berichtet Stefan Krempl bei heise. Im Gespräch mit Politico kündigt der Minister an, die Bundesverwaltung über Open-Source-Lösungen aus der proprietären Klammer zu lösen — beginnend im eigenen Haus, das gerade die Arbeitsplätze umstellt. Ziel sei eine umfassende, frei verfügbare Verwaltungssoftware, die auch über den Eigenbedarf hinaus Wirkung entfalten könne.

Die Dringlichkeit hat einen Preis: Allein 481,4 Millionen Euro hat der Bund 2025 für Microsoft-Produkte ausgegeben. Bei Palantir hält Wildberger den Einsatz weiter für vertretbar, solange keine europäische Alternative existiert — rechnet aber damit, dass eine solche in zwei bis drei Jahren stehen könne, wenn der Staat als Geburtshelfer für aufstrebende europäische Anbieter fungiert – wieder ein Stück gewollter Industriepolitik.

Spannend ist sein angekündigtes Werkzeug gegen die Zersplitterung: der IT-Planungsvorbehalt. Damit bekommt das BMDS faktisch ein Vetorecht über IT-Projekte anderer Ministerien ab 500.000 Euro pro Jahr oder drei Millionen Euro Gesamtkosten. Wildberger vergleicht sich mit einem Videoschiedsrichter im Fußball, der eingreift, wenn gemeinsame Standards missachtet werden. Statt isolierter KI-Inseln in jedem Haus soll die bundeseigene KI-Plattform Kipitz verbindlich werden. Das ist genau die Richtung, die ich mir wünsche – wenn man denn in die Länder durchgreifen könnte und würde.

Und ja, des wird auch der innere Widerspruch der aktuellen Politik sichtbar: Wer mit IT-Planungsvorbehalt Doppelstrukturen verhindern, mit Open Source aus der Microsoft-Abhängigkeit aussteigen und mit europäischen Anbietern arbeiten will, kann eigentlich nicht gleichzeitig das politisch sichtbarste Digitalvorhaben der Legislatur — die Bürger-App — ohne Wettbewerb an SAP und Telekom geben. Doch welche Wahl hat der Minister, wenn er Gas geben will?

Die nächste Bewährungsprobe steht laut heise schon an: Ende April entscheidet das Kabinett über Big-Data-Software für die Sicherheitsbehörden. Dann wird sich zeigen, ob die Marschrichtung trägt — oder ob am Ende doch wieder die kurze Frist gegen die langfristige Souveränität gewinnt.

Mehr Frankreich wagen — und ein bisschen mehr Mut

Etwas mehr Patriotismus im positiven Sinne würde uns guttun. Wir können das selbst, und wir setzen auf eigene und europäische Lösungen, statt reflexhaft in Redmond einzukaufen. Etwas mehr Selbstbewusstsein. Etwas mehr Frankreich. Die Zahlen sprechen Klartext: Wenn Open-Source-Strategien wie OpenDesk bundesweit fast 500 Millionen Euro pro Jahr sparen könnten, sollte der Bund den Ländern endlich eine Deadline setzen — statt weiter Steuergeld zu verbrennen.

Ich wünsche Karsten Wildberger alles Gute. Aber damit es gut geht, braucht es drei Dinge gleichzeitig: belastbare Kontrolle über das, was SAP und Telekom liefern. Eine echte Einbindung der Fachverfahrenshersteller, verbunden mit der klaren Ansage, dass deren Microsoft-Lock-in endet. Und politischen Rückhalt gegen Landesfürsten, die ihre eigene Microsoft-Romanze pflegen.

Ob Friedrich Merz das genauso sieht, weiß ich nicht. Ich vermute: eher nicht. Es scheint für ihn ein Randthema. Und genau deshalb wird es so schwer.

Quellen & Leseempfehlungen

#Bayern #BürgerApp #DigitaleSouveränität #Frankreich #Microsoft #OpenDesk #OpenSource #SAP #Telekom #Wildberger

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Keine Email, keine Kreditkarte, Europäischer Richter unter US Sanktionen

Es gibt positive Nachrichten:

WDR5 berichtet von der Initiative des Justizministers von NRW.
https://t1p.de/3tllk

Zum Hintergrund bei Heise:
https://t1p.de/z4uh0

Und bei Arte:
https://t1p.de/feyn9

Und beim Handelsblatt:
https://t1p.de/la4d7

Befreit Euch von #BigTec

Vernetzt Euch und nutzt dazu:
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#EmailSperren
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Alternativen z.B.
#OpenDesk #nextcloud #GNULinux #Debian

Das Wort zum Dienstag: Zahlenkontengesetz

Um zu vermeiden, dass Präsident Trumps Unberechenbarkeit auch auf Bankkonten in NRW Einfluss hat, will NRW-Justizminister Limbach rechtlich nachschärfen. Wie? Das schaut sich Jana Fischer in ihrem satirischen "Wort zum Dienstag" an.

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