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Blättern Sie mit uns zurück – und denken Sie nach vorne. Perspektiven, Möglichkeiten, Entdeckungen und Versprechungen des Jahres 2007 aus Technology Review Online.

Zum Jahresende wird man in allen Mediengattungen mit Jahresrückblicken bombardiert: Die Lokalzeitung lässt die Geschehnisse vor der Haustür Revue passieren, die Nachrichtenmagazine widmen sich der großen Politik und die Boulevard-Blätter den Eskapaden der so genannten Prominenz. Technology Review Online ist in der glücklichen Lage, mit dem Jahresrückblick jedoch gleichzeitig eine Art Vorschau zu liefern: Blättern Sie mit uns zurück – und denken Sie nach vorne. Perspektiven, Möglichkeiten, Entdeckungen und Versprechungen des Jahres 2007 – kurz, die interessantesten Artikel aus TR Online. Hier der dritte Teil. Den ersten finden Sie hier [1], den zweiten hier [2].

September

Alieu Conteh, der Aufsichtsratsvorsitzende von Vodacom Kongo, hat in einem Land ein digitales Mobilfunknetz geschaffen, in dem es bislang kaum Telefonverbindungen gab. Im TR-Interview [3] erzählte er seine spannende Geschichte – von der verworrenen Lizenzbeantragung in dem vom Krieg gezeichneten afrikanischen Staat über das Anwerben ausländischer Technologiepartner bis hin zum Start des Netzes, bei dem viel improvisiert werden musste. Inzwischen hat Vodacom Kongo zwei Millionen Kunden und soll mehr als 1,5 Milliarden Dollar wert sein.

David Sinclair forscht auf einem spannenden Wissenschaftsfeld: Er arbeitet daran, die Lebenszeit des Menschen zu verlängern [4]. Der 38-jährige Harvard-Pathologieprofessor hatte entdeckt, dass Resveratrol, ein chemischer Bestandteil von Rotwein, die Lebenserwartung von Mäusen um bis zu 24 Prozent steigern kann – und bei anderen Tieren wie Fliegen und Würmern gar um satte 59 Prozent. Sinclair hofft, dass der Stoff auch die Lebenserwartung des Menschen erhöhen wird: "Das System, das da bei Mäusen und anderen Organismen angesprochen wird, ist evolutionsgeschichtlich sehr alt." Der Australier gründete zusammen mit anderen Mitstreitern ein Start-up namens Sirtris, das nun Medikamente basierend auf Resveratrol entwickeln soll.

Genforscher Craig Venter hat sein vollständiges diploides Genom entziffern lassen und der Wissenschaft zur Verfügung gestellt. Im Gespräch mit TR erläuterte er die Gründe [5] – und erste spannende Ergebnisse. So ergab sich, dass die Variationsbreite von Mensch zu Mensch wesentlich höher zu sein scheint, als bislang angenommen. "Sie könnte sogar bis zu zehn Mal höher liegen als wir es aus einem Genom des Jahres 2001 geschlossen hatten. Statt zu 99,9 Prozent identisch zu sein, liegen wir viel eher bei 99 Prozent", sagte er. Die Daten sollen der Forschung nun als Referenzgenom dienen. "Dies ist wahrscheinlich das erste und letzte Mal, dass jemand die Zeit, das Geld und die Energie aufwendet, um ein diploides Genom mit dieser genauen Sanger-Sequenzier-Methode zu entschlüsseln", meint Venter stolz.

Sebastian Thrun ist Teamleiter des "Stanford Racing Team" [6], das ein autonomes Roboterfahrzeug erfolgreich in das Rennen um die "DARPA Urban Challenge" schickte und auf einem der vorderen Plätze landete. Die Technologie ist bereits erstaunlich weit fortgeschritten – dabei helfen insbesondere Algorithmen aus dem maschinellen Lernen, wie der Forscher erläutert. Das Endziel ist aber, die Versuchstechnik eines Tages auch in Serienfahrzeuge einzubringen. "Auf der ganzen Welt verlieren wir jährlich rund eine Million Menschen durch Verkehrsunfälle. Fast alle diese Verkehrstoten werden durch Fahrfehler verursacht: Zu schnelles Fahren, alkoholisiertes Fahren. Das ist eine Riesenzahl." Dabei sei das Fahren, etwa auf der Autobahn, gar nicht so schwer von einem Rechner zu übernehmen. "Das ist relativ einfach."

Wasserstoff-Fahrzeuge sollen bereits seit Jahren serienreif werden, doch die notwendige Infrastruktur ist nur schleppend aufbaubar. Hinzu kommt, dass die Gewinnung des Brennstoffs teuer und nicht unbedingt umweltfreundlich ist. Jerry Woodall, Professor für Elektrotechnik an der amerikanischen Purdue University, hat ein neues Verfahren entwickelt [7], mit dem Wasserstoff aus Wasser bald kostengünstig produziert werden soll. Bei seiner Methode erfolgt die Wandlung erst spät, so dass der Transport des flüchtigen Gases nicht mehr notwendig ist. Stattdessen tankt der Nutzer einfach Wasser und Alupellets. Beide Bestandteile vermischen sich im Fahrzeug und produzierten dann auf Wunsch Wasserstoff und Aluminium-Oxid. Dazu wird ein spezielles und besonders effizientes Wandlungsverfahren eingesetzt.

Zurück in die Zukunft (Teil 3)

Oktober

Wäre es möglich, Deutschland allein mit Solar-, Wind- und Biogas-Anlagen zu versorgen? Mehrere große Unternehmen versuchen, den Beweis anzutreten. Ihre Lösung nennt sich Kombikraftwerk [8] – und fasst computergesteuert zahlreiche Ökostromlieferanten zusammen, die im Konzert auch Versorgungsspitzen abdecken sollen. Eine Demonstrationsanlage wird bereits eingesetzt: Sie bildet das deutsche Stromnetz im Maßstab 1:10.000 ab. Insgesamt 36 verschiedene dezentrale Standorte – von der Windkraftanlage über den Solarpark bis hin zum Biogasverbrenner – werden dabei kombiniert. Vierte Komponente ist eine Pufferlösung in Form eines Wasserspeicherkraftwerkes. Die dezentrale Vernetzung soll es erlauben, die Anlagen wie ein herkömmliches Großkraftwerk zu steuern.

Die Atomkraft scheint insbesondere in den USA wieder auf dem Vormarsch. NRG Energy, ein Kraftwerksbetreiber aus Princeton im US-Bundesstaat New Jersey, hat Ende September die erste Lizenz [9] für den Bau eines neuen Atomreaktors in dem Land seit fast 20 Jahren beantragt. Der Vorgang könnte den Einstieg in eine neue Welle des Kernkraftwerksbaus in dem Land einleiten: Die zuständige Regulierungsbehörde in Washington, die Nuclear Regulatory Commission (NRC), erwartet allein in diesem Jahr vier weitere Anträge auf Lizenzerteilung – und 15 weitere im Jahr 2008. Die dabei vorgesehene Technologie ist nicht immer neu: Die Mehrheit der 16 anderen Energiekonzerne, die vor der Beantragung neuer Reaktoren stehen, setzen auf bekannte Technologien. Umweltschützer sind dennoch alarmiert.

Der Hype ums Mitmachnetz zeigt sich in den USA auf den wichtigen Konferenzen: Auf der "Web 2.0 Summit" [10] in San Francisco drängelten sich an drei Tagen 1200 Besucher, die Tausende Dollar an Eintrittspreisen zahlten. Die Anwesenheit großer Namen, die bisher um die Veranstaltung einen Bogen gemacht hatten, war ein sicherer Beleg dafür, dass sich der "Social Graph" – also das Abbilden von angeblichen Freunden und Bekannten, deren Vorlieben und Aktivitäten in einem sozialen Netzwerk – als neuester Trend etabliert hat. So war auch Facebook-Gründer und IT-Wunderkind Mark Zuckerberg vor Ort, der sich von Microsoft-Boss Steve Ballmer bescheinigen lassen durfte, eine tolle Plattform gebaut zu haben. Auch Medienmogule wie Rupert Murdoch waren vor Ort, der MySpace als "Schnäppchen" bezeichnete.

Im "Allianz Zentrum für Technik" [11] in Ismaning bei München testet der große Versicherer zahlreiche Produkte auf Herz und Nieren, um die richtigen Einstufungen vornehmen zu können. Es wird seit 1925 betrieben und hat in dieser Zeit bereits 40.000 Schäden untersuchen können. Viele von ihnen sind in den Fluren und Treppenhäusern des Siebziger-Jahre-Baus in Ismaning wie avantgardistische Skulpturen ausgestellt, wir TR in einer sehenswerten Bilderschau [12] zeigte. Im Foyer etwa erzählt eine versengte, in Kunstharz gegossene Maus vom Prinzip "kleine Ursache – große Wirkung": Das Nagetier hatte ein Kabel an einem Trafo angeknabbert und so einen Brand verursacht, der die Versicherung 30 Millionen Euro kostete.

Zurück in die Zukunft (Teil 3)

November

Der Arzt und Ethiker William Hurlbut ist in Amerika vor allem wegen seiner Mitgliedschaft im Bioethik-Ausschuss des US-Präsidenten bekannt. Der Stanford-Forscher gehört zu den Gegnern des Embryonenverbrauchs in der Wissenschaft, spricht sich aber dennoch für die Forschung mit Stammzellen aus. Diese scheinbar widersprüchliche Haltung begründete Hurlbut im TR-Interview [13] mit neuen Technologien, bei denen embryonale Stammzellen entstehen sollen, ohne dass menschliche Embryonen zerstört werden müssen. Beim so genannten "Altered Nuclear Transfer" (ANT), das bereits bei Mäusen funktionieren soll, werden vor dem Zellkerntransfer wichtige Gene abgeschaltet. Dadurch entsteht eine Zellmasse, aus der sich kein Embryo entwickeln könne: "So entsteht erst gar kein lebendiges Wesen."

Am frisch gegründeten Institut für Endlagerforschung [14] der TU-Clausthal bietet man einen weltweit einzigartigen Studiengang: Das "Management radioaktiver und umweltgefährdender Abfälle". Professor Kurt Mengel, der geschäftsführende Leiter des Instituts, erläuterte im TR-Gespräch die Wichtigkeit einer solchen Lehre – und der Notwendigkeit, die Forschung auf dem Gebiet der Endlagerung weiter auszudehnen. "Heutzutage weiß niemand, der ein Studium anfängt, wie seine Berufsaussichten sind – Stichwort: Schweinezyklus. Die Verbringung von gefährlichen Abfällen in tiefe geologische Formationen wird aber ein Dauerthema der nächsten zwei Generationen sein." Gleichzeitig sei Kompetenzerhalt enorm wichtig. Selbst wenn alle Atomkraftwerke von morgen an abgeschaltet würden, bliebe doch das Problem.

Mäuse mit enormen Muskelmassen, Hunde mit Bodybuilder-Figur: Bestimmte genetische Mutationen [15] können diese Anomalien hervorrufen. Die Forschung geht davon aus, dass das Protein Myostatin hier gehemmt wird – es sorgt normalerweise dafür, dass der Muskelaufbau ab einem gewissen Punkt endet. In den vergangenen Jahren versuchen Pharmafirmen mit großem Elan, diese Myostatin-Genmutationen irgendwie nachzubilden. Ihr Ziel sind neue Behandlungsformen für zahlreiche Gesundheitsprobleme – etwa Muskelabbau durch Muskeldystrophie, Krebs und Alterserscheinungen, aber auch der Kampf gegen Fettleibigkeit und andere oft vorkommende Stoffwechselerkrankungen. Neben Medikamentenriesen wie Wyeth und Amgen sind auch zahlreiche Start-ups an der Entwicklung beteiligt.

Das Stromnetz Nordamerikas hat keinen besonders guten Ruf: Die veraltete und überlastete Infrastruktur kann immer wieder zu Ausfällen führen – nicht nur auf dem Land, sondern auch in den Städten. Mit mächtigen Stromspeichern [16] soll dies künftig aufhören: Batterien, die bis 2020 bis zu 25 Megawattstunden aus dem Netz vorhalten und bei Bedarf zurückspeisen können, etwa wenn Lastspitzen sonst nicht bedient werden könnten. Verwendet werden dabei unter anderem so genannte Natrium-Schwefel-Akkumulatoren, die bereits in Japan erfolgreich eingesetzt werden. Auch der Einsatz der Batterien zur Speicherung von Strom aus erneuerbaren Energieformen bietet sich an. Sollte das funktionieren, wären die Energieversorger vermutlich in der Lage, größere Mengen an Windenergie in ihre Netze einzuspeisen.

Zurück in die Zukunft (Teil 3)

Dezember

Nach fast einem Jahrzehnt Arbeit an mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) für medizinische Implantate [17] will das US-Start-up MicroChips erstmals Prototypen für seine kommerzielle Produkte zeigen. Die zwei geplanten Komponenten dienen zur Wirktstoffanlieferung bei Osteoporose sowie als Detektor für Diabetiker, der den Zuckerspiegel ständig überwachen kann. MEMS haben den Vorteil, dass kleine Wirkstoff- oder Sensor-Kammern in den Implantaten schrittweise und sehr genau geöffnet werden können. Die beiden ersten Geräten sollen nur der Anfang einer ganzen Reihe praktischer Anwendungen für die Technologie sein. Sie ließe sich für diverse weitere Sensoren nutzen – etwa zur Früherkennung von Herzinfarkten oder Schlaganfällen, hofft man bei MicroChips. Das Implantat lässt sich sogar per Funk auslesen.

Die drahtlose Breitbandtechnologie WiMAX [18] hat sich trotz mehrerer Anläufe noch nicht durchsetzen können. In Asien will man dies nun ändern: Der japanischen Elektronikkonzern Fujitsu und die IT-Industrie Taiwans planen ein Bündnis, bei dem ein großes Testnetz eingeführt wird. Über die kommenden Jahre soll dafür zum einen für eine Milliarde US-Dollar ein Glasfaser-Backbone durch ganz Taiwan gezogen und dann weitere 220 Millionen US-Dollar in die Entwicklung von WiMAX-Anwendungen gesteckt werden. Sechs Netzbetreiber haben bereits Lizenzen erhalten und werden nun mit dem Aufbau von Netzen beginnen. Im WLAN-Bereich ist Taiwan mit einem Weltmarktanteil von 90 Prozent der Komponenten bereits führend. "Genau das wollen wir nun mit WiMAX wiederholen", heißt es von Industrielobbyisten.

Mais als Ausgangsmaterial für Biotreibstoffe hat auch Nachteile: Der Anbau kostet viel Energie und die Pflanze ist auch für die Nahrungsmittelindustrie interessant. Wäre es da nicht praktisch, wenn sich aus landwirtschaftlichen Abfällen ohne Umwege das Ausgangsmaterial für hochwertige Treibstoffe [19] produzieren ließe? Das niederländische Start-up Kior will einen entsprechenden Prozess nun kommerzialisieren. Das von der Biotreibstoff-Firma Bioecon und dem Geldgeber Khosla Ventures gegründete Joint Venture soll so genanntes Biorohöl produzieren. Die Technik könnte sich als relativ günstig erweisen, setzt auf ungiftige Katalysatoren, nutzt die bestehende Transportinfrastruktur für Benzin und Diesel und liefert laut Angaben der Firma ein Endprodukt, das sauber verbrennt.

Dreidimensionale Displays werden seit Jahren angekündigt, doch wirklich marktreif sind sie für Endkunden noch nicht. Klaus Hopf, Projektmanager am Berliner Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut, will dies schrittweise ändern: Gemeinsam mit fünf weiteren Forschungseinrichtungen, darunter drei Universitäten in England, den Niederlanden und Tschechien, arbeitet das Institut an der Entwicklung eines Multi-User-fähigen 3D-Fernseh-Displays [20]. Ein Hauptziel der Forscher ist es dabei, eine optimale Bildqualität zu erreichen, die mit derjenigen herkömmlicher monoskopischer Displays vergleichbar ist. Der Mehrbenutzer-Effekt ist daneben besonders ambitioniert: Der Bildschirm muss dazu das 3D-Bild je nach Blickwinkel des Betrachters nachführen – und das auch bei mehreren Usern.

Als Soldat hat man viel zu schleppen: Bis zu 13,6 Kilogramm allein an Batterien tragen US-Armeeangehörige mit sich herum, um ihre im Feld eingesetzte Elektronik mit Strom zu versorgen. M2E Power, ein Biomechanik-Start-up aus Idaho, will die Packlast nun reduzieren: Es hat einen so genannten Mikrogenerator [21] entwickelt, der allein durch die Bewegung des Trägers Strom erzeugen kann. Das Gerät wird an den Gürtel geschnallt oder im Rucksack getragen und beinhaltet alle Komponenten in einem Gehäuse. Die Laufbewegung und die Schwingungen des Trägers bewegen dabei Magnete in seinem Innern, was wiederum über Energie erzeugt. Die Idee ist allerdings nicht neu: Entsprechende Geräte sind etwa in Form von Taschenlampen bereits auf den Markt. M2E Power will aber ein effizienteres Verfahren entwickelt haben. (bsc [22])

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[3] https://www.heise.de/meinung/Ein-GSM-Netz-fuer-den-Kongo-280273.html
[4] https://www.heise.de/hintergrund/Der-Fanatiker-280261.html
[5] https://www.heise.de/meinung/Keine-Angst-vor-dem-genetischen-Code-280281.html
[6] https://www.heise.de/meinung/Das-Auto-muss-lernen-280287.html
[7] https://www.heise.de/hintergrund/Alternative-Wasserstoff-Quelle-280303.html
[8] https://www.heise.de/hintergrund/Kombikraftwerk-Mit-der-Kraft-der-vier-Herzen-280417.html
[9] https://www.heise.de/hintergrund/Strahlende-Zukunft-280439.html
[10] https://www.heise.de/hintergrund/Der-Siegeszug-des-sozialen-Graphen-280449.html
[11] https://www.heise.de/hintergrund/Gegrillte-Maeuse-fliegende-Turbinen-280433.html
[12] http://www.heise.de/tr/artikel/bilderstrecke/168
[13] https://www.heise.de/meinung/Embryonale-Stammzellen-ohne-Embryonen-280489.html
[14] https://www.heise.de/hintergrund/Es-gibt-noch-genuegend-Forschungsbedarf-bei-der-Endlagerung-280521.html
[15] https://www.heise.de/hintergrund/Muskelwachstum-auf-Rezept-280499.html
[16] https://www.heise.de/hintergrund/Hilfe-fuer-ueberlastete-Stromnetze-280505.html
[17] https://www.heise.de/hintergrund/Mikromaschinen-als-Helfer-im-Koerper-274690.html
[18] https://www.heise.de/hintergrund/Asien-ruestet-zur-WiMAX-Schlacht-274694.html
[19] https://www.heise.de/hintergrund/Benzin-aus-Holz-280603.html
[20] https://www.heise.de/hintergrund/3D-Fernsehen-ohne-Stereobrille-274714.html
[21] https://www.heise.de/hintergrund/Bewegungsenergie-laedt-Akkus-auf-274700.html
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