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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Angela Wilkinson beim Verbund Venture Day 2026 | Verbund / elephant and porcelain
Angela Wilkinson beim Verbund Venture Day 2026 | Verbund / elephant and porcelain

Wiewohl die Debatte rund um den Klimawandel in den vergangenen Jahren nachweislich leiser geworden ist, bleibt die Energiewende großes Ziel – in Österreich und Europa alleine schon wegen der brandaktuellen Frage der Souveränität. Dabei versteht man unter Energiewende keineswegs weltweit das selbe, meint Angela Wilkinson, Secretary General und CEO des World Energy Council (WEC) im Interview.

Wir trafen die Chefin der in London ansässigen Dach-Organisation, die über 3.000 Partner-Organisationen in mehr als 100 Ländern hat, beim Verbund Venture Day 2026 an der WU Wien, wo sie auch eine Keynote hielt und an einer Podiumsdiskussion teilnahm. Ihre Kernaussage: Die Menschheit brauche in der Energiewende eine positive gemeinsame Vision.


brutkasten: Was macht das World Energy Council eigentlich genau?

Angela Wilkinson: Das World Energy Council wurde vor 100 Jahren am Ende des Ersten Weltkriegs gegründet. Die ursprüngliche Mission lautete: Wie verhindern wir am Ende der großen Weltreiche eine Situation, in der Nationalstaaten wegen knapper Ressourcen gegeneinander Krieg führen? Das sind die Wurzeln unserer Organisation. Seit 100 Jahren arbeiten und wachsen wir als globale Gemeinschaft – ein verteiltes Netzwerk aus Expertinnen und Experten, Entscheidungsträgern, Unternehmern und Innovatoren, die eine gemeinsame Mission teilen: mehr und bessere Energie für alle Menschen auf der Welt.

Wie kann man sich die konkrete Arbeit des WEC vorstellen?

Wir haben drei Hauptaktivitäten: Erstens erstellen wir Berichte – keine rein technischen Datenstudien wie die IEA (Anm. Internationale Energieagentur), sondern nutzen eigene Frameworks wie den „World Energy Trilemma“-Ansatz. Damit erfassen wir praktische Erfahrungen aus verschiedenen Ländern dazu, wie Regierungen Versorgungssicherheit, Leistbarkeit und Nachhaltigkeit bei der Gestaltung ihrer Energiesysteme in Einklang bringen. Wir analysieren Praxisbeispiele, um Märkte und Politiken zu verbessern.

Zweitens organisieren wir Veranstaltungen: Wir bringen unsere Gemeinschaft aus 120 Ländern zusammen. Unser nächster World Energy Congress findet vom 26. bis 29. April 2027 in Riad statt und führt über 100 Ministerinnen und Minister, mehr als 5.000 CEOs und rund 18.000 Teilnehmende zusammen. Angesichts der globalen Elektrifizierungswelle untersuchen wir, was das System zusammenhält – von Verträgen über Vertrauen, Narrative und Daten bis hin zur Infrastruktur. Wir agieren dabei technologieagnostisch.

Drittens betreiben wir Community Building: Nachhaltige Veränderungen erfordern echte Gemeinschaften. Wie hier beim Ökosystem von Verbund X schafft eine Gemeinschaft das nötige Vertrauen für konstruktive Debatten und arbeitet pragmatisch mit den vorhandenen Stärken, statt in polarisierte Diskussionen zu verfallen.

Sie haben in Ihrer Keynote gesagt, es gebe weltweit recht klare Ziele für die Energiewende, aber es fehle an einer positiven Vision. Können Sie das näher ausführen?

Energiewende ist zu einem der am meisten missverstandenen Begriffe geworden. Europäer verstehen darunter den Verzicht auf fossile Brennstoffe, Golfstaaten das Eliminieren von Treibhausgasemissionen, während man in den USA den Begriff derzeit überhaupt meidet und lieber von „Energieüberfluss“ spricht. Die Realität ist jedoch: Energie ist das Betriebssystem und das Fundament des Ökosystems unserer Zivilisation. Wir sprechen meist nur darüber, was die Zukunft nicht sein soll. Wir führen aber keine inspirierende Debatte mit den Menschen auf der Straße darüber, welche neuen Möglichkeiten ihr Leben verbessern können. Die Energiewende wird zu sehr als Geschichte von Verzicht und Leiden dargestellt.

Sie meinten in Ihrer Keynote auch, es brauche die Aktivierung noch nicht vorhandener Nachfrage…

Es geht darum, Nachfrage als aktiven Gestalter der Energiewende einzubinden, statt nur als deren Folge. Ein Beispiel: Meine 26-jährige Tochter arbeitet in der Modeindustrie und hat per se keinen Bezug zur Energie; aber Branchen wie die Bekleidungsindustrie besitzen reale Stellschrauben. Anstatt nur über Erzeugung, Übertragung und Speicherung zu sprechen und den Endverbraucher zu vernachlässigen, müssen wir in der Energiebranche vom konkreten Nutzen für das tägliche Leben der Menschen aus denken. Wenn Menschen verstehen, wie Energie ihr Leben verbessert, begreifen sie auch deren Wert. Wir brauchen eine Geschichte der Möglichkeiten aus dem Alltag heraus und keine reine Technologie-Story von oben.

Sie sagten in Bezug auf die Energiewende auch: „Moleküle werden bleiben.“ Wie lautet dazu Ihre Prognose?

Selbst wenn wir das Ziel von 50 bis 60 Prozent Elektrifizierung bis 2050 erreichen, bleiben 40 Prozent übrig. Meine Wette gilt sauberen Molekülen – sei es durch CO2-Abscheidung, dekarbonisierte Barrels oder wasserstoffbasierte Treibstoffe. Flüssige und gasförmige Brennstoffe bieten eine Transportfähigkeit, Energiedichte, saisonale Speichermöglichkeit und Flexibilität, die Elektronen und Batterien schlicht nicht haben. Die Zukunft gehört einer Kombination aus Elektronen, Molekülen und Qubits.

Als CEO des World Energy Council haben Sie eine globale Perspektive. Welche Rolle spielen Europa und speziell Österreich in diesem globalen System?

Österreich verfügt mit Initiativen wie dem Verbund X Accelerator über ein starkes Innovations-Ökosystem. Meine Aufgabe besteht darin, solche lokalen Innovatoren auf die globale Bühne zum World Energy Congress zu bringen, damit verschiedene Regionen voneinander lernen können. Verbund X hat Gegenstücke in vielen Ländern. Bottom-up-Initiativen sind hervorragend, aber Bottom-up und Top-down müssen sich treffen, um echte Wirkung zu entfalten.

Zum Abschluss: Wie würden Sie in sehr wenigen Worten die wichtigsten Maßnahmen beschreiben, um die von ihnen skizzierte Vision umzusetzen?

In zwei Begriffen: Energy Literacy und Energy Fluency. Die meisten der neun Milliarden Menschen verstehen das Energiesystem nicht und wissen nicht, woher ihre Energie kommt. Selbst wenn ich in Europa Energieexperten frage, wie viel Energie sie verbrauchen, können es viele nicht beantworten. Wenn wir nicht einmal unseren eigenen Energieverbrauch benennen können – was verwalten wir dann überhaupt?

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