06.05.2021

DNA-Speicher aus Glas: Österreicher für Europäischen Erfinderpreis nominiert

2020 wurde die erste Episode der Netflix-Serie „Biohackers" - eine 100 MB große Videodatei - erfolgreich auf DNA gespeichert.
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Wendelin Stark und Robert Grass sind für ein Speicherverfahren auf Basis von DNA für den Europäischen Erfinderpreis nominiert. © Europäisches Patentamt
Wendelin Stark und Robert Grass sind für ein Speicherverfahren auf Basis von DNA für den Europäischen Erfinderpreis nominiert. © Europäisches Patentamt

Der Österreicher Robert Grass und der Schweizer Wendelin Stark haben einen kompakten Datenspeicher „für die Ewigkeit“ entwickelt. Das Verfahren ist angelehnt an in Fossilien konserviertes Erbgut. Die beiden Forscher versiegeln Daten in DNA-Form in winzigen Glaskugeln. Als „synthetisches Fossil“ können die Daten dann über Jahrtausende aufbewahrt werden. Dafür sind Grass und Stark nun für den Europäischen Erfinderpreis 2021 nominiert.

So groß wie ein USB-Stick

Der Europäische Erfinderpreis wird jährlich vom Europäischen Patentamt für herausragende patentierte Lösungen vergeben. Die Patentierung ermöglicht es, Forschung in die Anwendung in Unternehmen zu bringen. “Ein DNA-Speicher, so groß, wie ein USB-Stick. Darauf ist Erbgut für eine halbe Ewigkeit gespeichert, oder eine Million Netflix Folgen. Beides geht sich aus. Das finden sicher nicht nur Serien-Junkies genial“, sagt die österreichische Patentamtspräsidentin Mariana Karepova. „Robert N. Grass ist überzeugt, dass seine Erfindung bald vermarktet wird und von den Menschen genutzt wird. Genau deswegen steht sein Patent mit auf dem Podest.“

Herausforderung: DNA stabil machen

Grass und Stark forschen beide an der ETH Zürich, an der sie sich 2004 kennengelernt hatten. Sie beschäftigen sich seit Jahren mit der Fähigkeit von DNA zu Schreiben (Synthese) und zu Lesen (Sequenzierung). DNA kann so zusätzlich zur Speicherung genetischer Informationen zur Aufbewahrung von Daten genutzt werden. Digitale Daten werden in solchen Verfahren in eine Sequenz der vier DNA-Basenpaare umgewandelt. Lange war allerdings das Problem, dass ungeschützte DNA-Stränge nicht haltbar sind und sich zersetzen. „Die Herausforderung war klar: DNA stabil zu machen“, erklärt Grass. „Fossilien erwiesen sich als der richtige Weg. Daher untersuchten wir die chemische Struktur von Glasablagerungen auf der DNA, was uns schließlich zu der Verkapselungstechnologie führte.“

Daten 2.000 Jahre lagern

Mit der neuen Methode konnte das Team von Grass eine fehlerfreie Datenwiederherstellung nach einer einwöchigen Lagerung bei 70 °C erreichen. Dieser Zeitraum bei erhöhter Temperatur entspricht der Umwelteinwirkung von 2.000 Jahren Lagerung bei durchschnittlichen Temperaturen in Mitteleuropa. 2016 gründeten Grass und Stark das Spinoff Haelixa und 2018 wurde für ihre Erfindung das europäische Patent erteilt. Bisher wird ihr Glasspeicher vor allem zum Tracking etwa von Produkten eingesetzt, da die winzigen DNA-haltigen Partikel nahezu überall aufgebracht werden können. Bekannter wurde das Verfahren 2020, als die erste Episode der Netflix-Serie „Biohackers“ – eine 100 MB große Videodatei – erfolgreich auf DNA gespeichert wurde.

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Foto: OTS Amt der Oö. Landesregierung

Das Land Oberösterreich holt einen prominenten Player aus dem Silicon Valley dauerhaft nach Linz: Am Campus der Johannes Kepler Universität (JKU) entsteht das erste „Center of Excellence for Physical and Industrial AI“ von Plug and Play innerhalb der Europäischen Union. Das gaben Landeshauptmann Thomas Stelzer und Vertreter der beteiligten Unternehmen am Donnerstag bei einer Pressekonferenz im Landhaus Linz bekannt.

Plug and Play wurde 2006 im Silicon Valley gegründet und betreibt ein internationales Netzwerk für Innovation und Startup-Kooperationen. Nach eigenen Angaben zählt das Unternehmen zu den aktivsten Early-Stage-Venture-Capital-Investoren der Welt, mit mehr als 65 Standorten auf fünf Kontinenten, über 550 Unternehmenspartnern, rund 250 Startup-Investments pro Jahr und mehr als 2.500 Unternehmen im Portfolio, darunter über 35 Unicorns.

Neu ist Plug and Play in Österreich dabei nicht: Seit 2019 kooperiert das Netzwerk mit dem Flughafen Wien, 2021 eröffnete es dort sein österreichisches Headquarter (brutkasten berichtete). In den ersten fünf Jahren dieser Partnerschaft wurden mehr als 700 Startups gemeinsam gescreent, rund zwei Dutzend Projekte in Bereichen wie Robotics, Predictive Maintenance und KI entstanden daraus. Geleitet wird Plug and Play Austria von Managing Director Nik Munaretto. Mit dem Exzellenzzentrum in Linz kommt nun ein dauerhafter Standort mit industriellem Fokus hinzu.

Fünf Industrie-Schwergewichte als Anchor-Partner

Mit Keba, Primetals Technologies, Swietelsky, TGW Logistics und voestalpine beteiligen sich fünf oberösterreichische Industrieunternehmen als künftige Anchor-Partner an der Gründungsrunde. Als Gründungspartner erhalten sie besondere Mitgestaltungsmöglichkeiten und können industrielle Aufgabenstellungen und technologische Schwerpunkte in das Programm einbringen. Im Mittelpunkt stehen konkrete KI-Anwendungen in Produktion, Anlagenbau, Logistik, Engineering und Bauwirtschaft.

Das Prinzip dahinter ist der Open-Innovation-Ansatz von Plug and Play: Etablierte Unternehmen bringen konkrete technologische Herausforderungen ein, Plug and Play identifiziert über sein internationales Netzwerk passende Startups und Technologien und bringt beide Seiten für Pilotprojekte und Kooperationen zusammen.

„Oberösterreich wartet nicht darauf, was die Zukunft bringt: Wir gestalten sie. Mit Plug and Play holen wir eines der weltweit führenden Innovationsnetzwerke nach Linz und machen Oberösterreich zum europäischen Pionier bei ‚Physical and Industrial AI‘“, sagt Landeshauptmann Thomas Stelzer. Neue Technologien sollten „nicht irgendwo Wertschöpfung und Arbeitsplätze schaffen, sondern bei uns in Oberösterreich“.

Knogler: „Bei KI entscheidet nicht allein, wer die besten Ideen hat“

Keba-CEO Christoph Knogler, zugleich Vorsitzender der KI-Taskforce der Industriellenvereinigung, sieht in dem Zentrum einen Hebel für die Umsetzungsgeschwindigkeit: „Bei Künstlicher Intelligenz entscheidet nicht allein, wer die besten Ideen hat, sondern wer sie rasch in die industrielle Anwendung bringt.“ Das Exzellenzzentrum schaffe einen direkten Zugang zu internationalen Startups und Technologien. „Damit haben wir die Chance, die weltbesten und innovativsten KI-Lösungen nach Oberösterreich zu holen und gemeinsam mit unseren Unternehmen in konkrete Wertschöpfung zu übersetzen.“

Im großen Cover-Interview der aktuellen brutkasten-Printausgabe hatte Knogler zuletzt dargelegt, warum er die Chance Europas nicht im LLM-Rennen sieht, sondern in industrieller KI: Produktionswissen und Maschinendaten als europäische Souveränitätschance.

Auch die übrigen Partner ordnen die Initiative in ihre Strategien ein: Primetals-CFO Michael Kienberger will „modernste KI-Ansätze noch schneller in unsere Systeme“ integrieren, Swietelsky-CFO Harald Gindl kündigt an, „Physical AI und Robotik im Baubetrieb in Oberösterreich gezielt erproben“ zu wollen. TGW-CTO Christoph Wolkerstorfer spricht mit Blick auf autonom agierende Systeme von einem „echten Game Changer“ für die Intralogistik. voestalpine-CFO Gerald Mayer verweist darauf, dass sich der Konzern über die Partnerschaft „den Austausch mit führenden Forschungseinrichtungen und den Zugang zu globalen Startups“ sichere.

tech2b als Schnittstelle, keine Parallelstruktur

Die Abwicklung für das Land Oberösterreich übernimmt der Inkubator tech2b. Damit soll keine neue Parallelstruktur entstehen, sondern das internationale Netzwerk von Plug and Play mit dem bestehenden oberösterreichischen Innovationsökosystem verbunden werden. Über die fünf Anchor-Partner hinaus sollen auch weitere tech2b-Mitgliedsunternehmen Zugang zum Netzwerk erhalten.

„Oberösterreich vereint genau das, wonach wir als globales Innovationsnetzwerk und Venture Capital Investor aus dem Silicon Valley suchen: eine unglaublich starke industrielle Basis, exzellente Forschung, ambitionierte Startup-Gründer und Unternehmen, die neue Technologien in die Anwendung bringen wollen“, sagt Nik Munaretto, Managing Director von Plug and Play Austria.

Umsetzungsschritt der KI-Exzellenzstrategie

Das Zentrum ist ein konkreter Umsetzungsschritt der von Landeshauptmann Stelzer initiierten KI-Exzellenzstrategie für den Industriestandort Oberösterreich. Deren Mitautor Teodoro Cocca sieht die „eigentliche Pionierleistung“ darin, „dass das Land nicht bei Strategiepapieren stehen bleibt, sondern eine Struktur schafft, die weltweit nach den besten Lösungen sucht und sie systematisch in die oberösterreichische Industrie bringt“. Mitautor Meinhard Lukas ergänzt: „Aus Wissen werden Anwendungen, aus Kontakten konkrete Kooperationen und aus technologischen Chancen neue Wertschöpfung.“

Dass der Standort Substanz mitbringt, untermauert die Aussendung mit Beispielen: Die JKU bietet ein englischsprachiges Bachelor- und Masterstudium Artificial Intelligence. Das 2024 gegründete JKU-Spin-off Emmi AI holte sich 2025 eine Seed-Finanzierung über 15 Millionen Euro und wurde im Mai 2026 vom französischen KI-Unternehmen Mistral AI übernommen (brutkasten berichtete). Und das oberösterreichische Technologieunternehmen Tractive hat sich mit GPS- und Gesundheitstrackern für Haustiere zu einem international tätigen Anbieter entwickelt, dessen Produkte laut Aussendung in mehr als 175 Ländern funktionieren.

Wie Oberösterreich als Industrie- und Innovationsstandort insgesamt aufgestellt ist, beleuchtet brutkasten im großen Standort-Check der aktuellen Printausgabe: von der Tabakfabrik über die JKU bis zu den Exits von Emmi AI und Tractive.

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