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Bildrechte: EPA

Züricher Forscher bekommen Erfiferpreis. Beitrag von Dietrich Karl Mäurer

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Europäischer Erfinderpreis - Daten speichern für die Ewigkeit

Zwei Forscher der ETH Zürich haben eine Methode entwickelt, mit der sich Informationen für Jahrmillionen sicher speichern lassen. Für die Erfindung der sogenannten DNA-basierten Datenspeicherung gibt es nun den Europäischen Erfinderpreis.

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Von
  • Christian Sachsinger

Wer seine alten Daten-CDs aus dem Schrank holt, um etwa die digitale Fotosammlung herauszuholen, kennt das Problem: die verstaubten Scheiben geben ihren Datenschatz manchmal nicht mehr preis, sie sind schlicht kaputt. Auch Sticks und externe Festplatten sind nicht ewig haltbar und crashen manchmal sogar schon nach ein paar Jahren. Robert Grass und Wendelin Stark, die am Departement für Chemie und Angewandte Biowissenschaften der ETH Zürich zusammenarbeiten, wollten dieses Problem angehen.

Gene-Informationen werden über Millionen Jahre gespeichert

Die Lösung lieferte ihnen die Natur. Dort werden Informationen seit Urzeiten sicher abgespeichert, via DNA. Um das für ihre Zwecke zu nutzen mussten Grass und Stark also erst einmal den binären Computercode in DNA-Code übersetzen. Das ging noch relativ leicht. Das größere Problem war aber, die künstliche DNA zu konservieren, so dass die Informationen eben nicht wie bei den CDs oder Festplatten doch wieder verloren gehen. Auch dafür gab es Anregungen aus der Natur. In Fossilien werden Geninformationen nämlich in Knochen über viele Millionen Jahre hinweg konserviert. Sie stecken also in einer fest verschlossen Hülle.

Glashülle als dauerhafter Schutz

Die Züricher Forscher suchten nach einem künstlichen Material, mit dem sich der gleiche Effekt erzielen ließ und stießen auf Glas. Nun werden die Codes in winzigen Glas-Kügelchen mit nur einem Zehntausendstel Millimeter Durchmesser eingeschlossen. In jeden dieser Krümel lassen sich zwei Buchseiten an Daten packen. Bei größeren Datenpaketen braucht es mehrere Kugeln. So wurde unter anderem auch das 15 MB große Musik-Album „Mezzanine“ der Gruppe Massive Attack in synthetische DNA verpackt. Das neuartige Speichermedium ist dabei nicht nur schier endlos haltbar, sondern auch immens aufnahmefähig. Hochgerechnet ließen sich in ein Gramm DNA 250 Exabyte speichern, das sind 250 Millionen Terabyte. Ein Terabyte ist derzeit ein gängiges Speichervolumen für eine einzige Festplatte.

Begehrte Trophäe für eine geniale Idee

Die Dimensionen deuten bereits an, welches Potenzial in der Schweizer Erfindung steckt. Kein Wunder also, dass das Europäische Patentamt das Duo Grass und Stark nun mit dem Europäischen Erfinderpreis 2021 in der Kategorie „Forschung“ ausgezeichnet hat. Die bemerkenswerte interdisziplinäre Forschung der zwei habe das Potenzial, die langfristige Speicherung von Daten ganz neu zu gestalten, heißt es zur Begründung für die Vergabe des Preises. Er wurde 2006 ins Leben gerufen und ehrt Erfinder, deren Innovationen Antworten auf die größten Herausforderungen unserer Zeit geben.

Erfindung soll auch Geld einbringen

Für den täglichen Gebrauch als Massenspeicher ist die Technologie aus Zürich noch nicht geeignet, denn die Daten aus den künstlichen Fossilien wieder herauszuholen, ist nur mit Hilfe eines komplizierten Prozesses möglich. Grass und Stark haben ihre Erfindung patentieren und in ein Unternehmen mit dem Namen Haelixa einfließen lassen. Die Firma sucht jetzt nach konkreten Anwendungen. Die winzigen DNA-Partikel können auf Produkte oder Substanzen aufgebracht werden. Damit lassen sich zum Beispiel Lieferketten nachverfolgen, so dass Unternehmen genau wissen welche Stationen ihre Waren von der Entstehung bis zum Verkauf durchlaufen haben.

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