Wissenschaft der Zukunft: An diesen kühnen Ideen arbeitet die Forschung

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Wissenschaft der Zukunft: An diesen kühnen Ideen arbeitet die Forschung

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Fliegende Autos - Forscher Heinrich Bülthoff konzipiert Drohnen-Autobahnen für jeden – in der Illustration hebt er schon ab.

von Andreas Menn

Zuglinien ins Weltall, Gehirne auf dem Computer: anbei die wagemutigsten Ideen, an denen Wissenschaftler ganz im Ernst arbeiten.

Mit einer Drohne ins Büro

Heinrich Bülthoff

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Autos bewegen sich in drei Richtungen: vorwärts, schräg seitwärts oder rückwärts. Wenn Stau ist, fahren sie überhaupt nicht. Dabei stünde ihnen eine weitere Richtung offen: aufwärts. In eben diese Dimension will ein internationales Forschungsteam mit dem EU-Projekt Mycopter nun vordringen. Das Ziel: Luftautobahnen, auf denen computergesteuerte Flugautos ihre Passagiere ins Büro fliegen – ohne Umwege und den entsprechenden unnötigen Energieverbrauch. Ganz utopisch ist die Idee nicht: Erste Hybride zwischen Flugzeug und Auto sind bereits unterwegs, etwa das Modell Transition des US-Startups Terrafugia. Das Karlsruher Unternehmen e-Volo arbeitet sogar an einem elektrischen Helikopter, der sich ohne viel Übung fliegen lassen soll.

Unter Leitung von Heinrich Bülthoff, Professor am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen, wollen die Mycopter-Forscher nun klären, wie sich solche Fluggeräte zu Drohnen für Pendler weiterentwickeln lassen – und wie sich Städte und Behörden darauf einstellen müssen: Welchen Führerschein brauchen Selbstflieger in Zukunft? Wie lässt sich der individuelle Flugverkehr lenken, wie in Städte integrieren? Schon bis 2014 wollen die Forscher alle Fragen beantworten, damit Fliegen mindestens so einfach wird wie Autofahren.

Berge zu Batterien machen

Eduard Heindl

Der Physiker Eduard Heindl will einen Energiespeicher aus Granitgestein bauen, der fast so riesig in die Landschaft ragen soll wie der Ayers Rock in Australien. Quelle: Creative Commons-Lizenz

Der Physiker Eduard Heindl will einen Energiespeicher aus Granitgestein bauen, der fast so riesig in die Landschaft ragen soll wie der Ayers Rock in Australien.

Bild: Creative Commons-Lizenz

Für den Komplettumstieg auf erneuerbare Energien muss Deutschland Berge versetzen – und zwar buchstäblich. Das zumindest schlägt Eduard Heindl von der Hochschule Furtwangen vor. Der Physiker will einen Energiespeicher aus Granitgestein bauen, der fast so riesig in die Landschaft ragen soll wie der Ayers Rock in Australien. Der Plan: Mit Bohrtunneln und Gesteinssägen will Heindl einen Zylinder aus einem Granitfelsen lösen, mehr als 500 Meter hoch und einen Kilometer breit. Lücken und Wände werden abgedichtet. Gewaltige Pumpen, angetrieben von Überschussstrom aus Windrädern und Solarzellen, sollen dann riesige Wassermengen unter die Steinsäule drücken, um sie um Hunderte Meter anzuheben. Brauchen die Stromnetze Energie – etwa bei Windflaute –, fließt Wasser unter dem Druck des Granitzylinders ab und treibt Turbinen an. Ein solcher sogenannter Lageenergiespeicher soll im Bau eine Milliarde Euro kosten und 1.600 Gigawattstunden Strom bunkern – das 40-Fache aller deutschen Pumpspeicherkraftwerke und mehr, als ganz Deutschland an einem Tag verbraucht.

Im Überschallzug reisen

Elon Musk

Er hat mit PayPal das Bezahlen im Internet erleichtert, mit dem Tesla Roadster das Elektroauto salonfähig gemacht und mit SpaceX die Raumfahrt privatisiert. Als Nächstes will der US-Unternehmer Elon Musk der Welt ein völlig neues Verkehrsmittel schenken, das doppelt so schnell wie ein Flugzeug und sogar preiswerter sein soll. Über sein Geheimprojekt Hyperloop macht Musk nur Andeutungen: Es handle sich um eine Mischung aus einer Concorde auf dem Erdboden und einer Schienenkanone. Bei Letzterer wird ein Projektil durch ein Magnetfeld beschleunigt.

Der US-amerikanische Unternehmer und Visionär der privat finanzierten Raumfahrtindustrie, Elon Musk, will der Welt mit seinem mysteriösen Geheimprojekt "Hyperloop" ein neues Verkehrsmittel schenken. Quelle: dapd

Der US-amerikanische Unternehmer und Visionär der privat finanzierten Raumfahrtindustrie, Elon Musk, will der Welt mit seinem mysteriösen Geheimprojekt "Hyperloop" ein neues Verkehrsmittel schenken.

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Die 600-Kilometer-Strecke von San Francisco nach Los Angeles legt der mysteriöse Hyperloop laut Musk in einer halben Stunde zurück. Die nötige Energie könnten Solarzellen entlang der Strecke liefern. Zudem lägen die Baukosten für die Strecke bei sechs Milliarden Dollar – einem Zehntel der Summe, die der Bau eines geplanten Hochgeschwindigkeitszugs in Kalifornien verschlingen soll.

Das Licht überholen

Harold White

Russell Bewick schlägt vor, einen Asteroiden zur Erde zu lotsen und diesen in vierfacher Mondentfernung zu zerstäuben. Die resultierende Staubwolke soll soviel Solarstrahlung abfangen, um die globale Erwärmung zu stoppen. Quelle: AP

Russell Bewick schlägt vor, einen Asteroiden zur Erde zu lotsen und diesen in vierfacher Mondentfernung zu zerstäuben. Die resultierende Staubwolke soll soviel Solarstrahlung abfangen, um die globale Erwärmung zu stoppen.

Bild: AP

Wenn Mister Spock & Co. in der US-Fernsehserie Raumschiff Enterprise zu fernen Galaxien aufbrechen, schalten sie ihren Warp-Antrieb an. Der rafft die Raumzeit zusammen wie eine Tischdecke und reißt selbst das entlegenste Reiseziel blitzschnell heran. Bisher galten solche Trips mit Überlicht-Tempo als enorm energiefressend und daher unmöglich. Auf einer Nasa-Konferenz im September überraschte nun der Physiker Harold White vom Nasa Johnson Space Center in Texas die Fachwelt: Eine bestimmte Bauform, sagte White, senke den Energieverbrauch eines Warp-Antriebs enorm. Reisen mit zehnfacher Lichtgeschwindigkeit würden vorstellbar. In seinem Labor versucht White, die Raumzeit im kleinen Maßstab zu verändern. Serienfans wissen, was Mister Spock dazu sagen würde: Faszinierend!

Den Kilometer-Turm bauen

Adrian Smith

Er hat den Burj Khalifa entworfen, das höchste Gebäude der Welt. Aber das ist Adrian Smith nicht genug: Der US-Architekt will nun in der saudi-arabischen Hafenstadt Dschidda am Roten Meer die Ein-Kilometer-Grenze knacken. Die exakte Höhe seines Kingdom Tower, den Smith im Auftrag der saudi-arabischen Investitionsgesellschaft Kingdom Holding Company konzipiert hat, ist geheim, aber mehr als 1000 Meter sollen es werden. Im Frühjahr 2018 könnte der Bau fertig sein. Dann sollen 59 Fahrstühle mit zehn Metern pro Sekunde täglich Tausende Menschen durch das höchste Gebäude der Welt befördern.

Asteroiden zerstäuben

Russell Bewick

Seit dem Erfolg des Hollywoodstreifens Armageddon sind Asteroiden als Planetenkiller verschrien. Russell Bewick will mit den kosmischen Schleudersteinen das Gegenteil erreichen: die Erde retten. Der Weltraumforscher an der University of Strathclyde im schottischen Glasgow schlägt in einem jüngst veröffentlichten Aufsatz vor, den 32 Kilometer großen Asteroiden 1036 Ganymed ins Schwerefeld der Erde zu lotsen.

Reisen wie Mister Spock & Co.: Der Physiker Harold White ist überzeugt, dass der Warp-Antrieb mit einer bestimmten Bauform nicht bloß Fiktion bleiben könnte. Quelle: dpa

Reisen wie Mister Spock & Co.: Der Physiker Harold White ist überzeugt, dass der Warp-Antrieb mit einer bestimmten Bauform nicht bloß Fiktion bleiben könnte.

Bild: dpa

In vierfacher Mondentfernung sollen Maschinen den Kleinplaneten zerstäuben und eine Staubwolke rund um die Erde pusten. Sie soll genug Sonnenlicht abfangen, um die Erderwärmung zu stoppen. Bis die Technik aber reif ist, Riesenasteroiden wie 1036 Ganymed einzufangen, ist das Klima wohl bereits ein paar Grad wärmer.

Gehirne kopieren

Dmitry Itskov

Dmitry Itskov will mit seinem Projekt "2045" den Traum des ewigen Lebens ermöglichen, indem virtuelle Kopien echter Gehirne erstellt und auf humanoide Roboter übertragen werden. Quelle: Screenshot

Dmitry Itskov will mit seinem Projekt "2045" den Traum des ewigen Lebens ermöglichen, indem virtuelle Kopien echter Gehirne erstellt und auf humanoide Roboter übertragen werden.

Bild: Screenshot

Menschen könnten ewig leben, ließe sich ihr Geist auf einer Festplatte speichern. Diese Idee will der russische Medienunternehmer Dmitry Itskov verwirklichen. Bei seinem Projekt "Avatar", das der vermögende Russe im vergangenen Jahr ins Leben gerufen hat, sollen Wissenschaftler das menschliche Gehirn im Computer nachbauen. Dann sollen sie virtuelle Kopien echter Gehirne erstellen. In 20 Jahren, hofft Itskov, können Menschen den Tod überwinden, indem sie ihren Geist auf Roboter übertragen. Im Jahr 2045 will Itskov die Roboter sogar durch Hologramme mit menschlichem Bewusstsein ersetzen.

Mit Tempo 4100 fliegen

Guy Gallic

Ein Team des Luftfahrtkonzerns EADS entwickelt ein Flugzeug, das Tagesreisen um den Globus ermöglichen soll. Quelle: dpa

Ein Team des Luftfahrtkonzerns EADS entwickelt ein Flugzeug, das Tagesreisen um den Globus ermöglichen soll.

Bild: dpa

In zweieinhalb Stunden von Paris nach Japan fliegen: Im Forschungsprojekt Zehst – kurz für Zero Emission High Supersonic Transport – entwickelt ein Team des Luftfahrtkonzerns EADS unter Leitung von Guy Gallic ein Flugzeug, das Tagesreisen um den Globus ermöglichen soll. Es fliegt bei Tempo 4100, vier Mal schneller als der Schall.

Neues Überschallflugzeug Mit dem SpaceLiner in 90 Minuten nach Australien fliegen

Einsteigen in Europa, zurücklehnen und schon nach 90 Minuten am anderen Ende der Welt wieder aussteigen. An dieser Version arbeitet das Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Eine technische Herausforderung.

So könnte der SpaceLiner eines Tages aussehen, mit dem sich Orte am anderen Ende der Welt binnen 90 Minuten erreichen lassen. Quelle: Presse

Dafür müssen die Forscher das Flugzeug neu erfinden: Überschallflieger brauchen neue Motoren und eine neue Bauform. Zudem soll der flinke Flieger mit Biokerosin und Flüssigwasserstoff klimaneutral abheben. Ende des Jahrzehnts soll es einen kleinen Prototypen geben – die erste Überschallreise wird allerdings erst nach 2050 beginnen können.

Mit der Tram ins All fahren

James Powell

Weltraumreisen sind eine Zumutung: Eng ist es in den Raketen, und jedes Kilogramm Gepäck kostet 10.000 Dollar. Der US-Physiker James Powell will den Kilopreis drücken – auf 40 Dollar. Powell hat in den Sechzigerjahren den Magnetschwebezug Maglev miterfunden. Nun plant er mit seinem Startup Startram die längste Zuglinie der Welt, mit Endhaltestelle im Erdorbit. Die Strecke: ein 130 Kilometer langes Rohr unter der Erde, in dem ein Vakuum herrscht.

Der US-Physiker James Powell plant mit seinem Startup Startram die längste Zuglinie der Welt, mit Endhaltestelle im Erdorbit. Quelle: Presse

Der US-Physiker James Powell plant mit seinem Startup Startram die längste Zuglinie der Welt, mit Endhaltestelle im Erdorbit.

Bild: Presse

Es endet im Hochgebirge in sechs Kilometer Höhe, wo ein Plasmafenster – ein spezielles Gas in einem Magnetfeld – das Vakuum von der Umgebungsluft trennt. Der Zug, der wie ein Spaceshuttle aussieht, schießt mit mehr als acht Kilometern pro Sekunde in den Himmel – schnell genug, um der Erdanziehungskraft zu entschlüpfen. 20 Milliarden Dollar soll die Strecke kosten. Die Star-Trams könnten Satelliten oder Teile riesiger Solarkraftwerke ins All befördern. Züge, die langsamer Fahrt aufnehmen, könnten gar Touristen ins All fliegen, glaubt Powell.

Städte unter die Erde legen

Arief Budiman

Jede hippe Metropole hat ihre Wolkenkratzer – Mexico City könnte als erste Stadt einen Erdkratzer bauen: ein Hochhaus unter Tage. Das schlägt jedenfalls Arief Budiman vor, Architekt des mexikanischen Architekturbüros BNKR. Wie eine umgedrehte Pyramide soll das neue Gebäude tief ins Erdreich ragen, abgeschlossen von einer riesigen Glasplatte, auf der Fußgänger spazieren.

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Bis zu 35 Stockwerke tief sollen sich die Büros ausbreiten – über der Erde sind in Mexico City nur acht Stockwerke erlaubt. Durch einen Lichtschacht in der Mitte soll Tageslicht bis unten ins Gebäude dringen, frische Luft bringen Ventilatoren und hängende Gärten.

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