Gmundner Forscher tüfteln an Keramik-Datenträgern für die Ewigkeit

Die Digitalisierung ist praktisch, aber nicht nachhaltig. Mit dem stetigen Anwachsen der Datenflut wächst der Stromverbrauch für die Speicherung der Daten – und Trägermedien wie Festplatten oder CDs überdauern im besten Fall nur Jahrzehnte.

Forscher aus Gmunden wollen diese Probleme mit keramischen Datenträgern lösen, die praktisch unbegrenzt halten.

"Allein im Jahr 2020 sind weltweit mehr als 60 Zettabyte (ZB) an Daten in Archiven und Datenzentren gespeichert worden", sagt Martin Kunze, einer der beiden Geschäftsführer von Ceramic Data Solutions. Vergleicht man das mit der Datendichte eines Buches, dann wäre ein Bücherregal mit 60 ZB zehn Mal so lang wie der Durchmesser des Sonnensystems.

Die Tendenz ist stark steigend. Treibende Kraft hinter dem enormen Wachstum sind nicht zuletzt die Milliarden von Smartphone-Benutzern, die immer mehr Fotos und Videos in immer höherer Auflösung in ihre Accounts hochladen.

• Passt zum Thema: Im APA-Science-Podcast "Nerds mit Auftrag", erzählt Martin Kunze Näheres über das "Memory of Mankind"-Archiv - hier geht's zum Podcast.

"Globaler Alzheimer"

Das führt dazu, dass laut einer Berechnung des Energieforschungs-Unternehmens Enerdata 2030 bis zu zwanzig Prozent des weltweiten Energieverbrauchs allein auf das Senden, Bearbeiten und Behalten von Daten entfallen wird. Zum Vergleich: 2018 waren es fünf bis neun Prozent.

In nicht allzu ferner Zukunft könnte die Energie laut Experten nicht mehr ausreichen, all diese Daten zu speichern – man müsste dann entscheiden, welche Daten verzichtbar sind. Das Szenario wird salopp "globaler Alzheimer" genannt.

Damit es nicht dazu kommt, forscht das in Gmunden ansässige Unternehmen mit einem Team der Technischen Universität (TU) Wien an Langzeitspeichern auf ultradünnen flexiblen Gläsern. Darauf befindet sich eine keramische Schicht, in die ein Laser per Tiefenablation Informationen eingraviert. Auf einem der ultradünnen Keramik-Glas-Plättchen von zehn mal zehn Zentimetern lässt sich derzeit die Speicherdichte einer Blu-Ray-Disc erzielen, also 125 Gigabyte.

"Herkömmliche digitale Speichermedien halten nur drei bis fünf Jahre, dann müssen sie getauscht werden. Darauf basiert unsere globale Erinnerung, das ist ein sehr schwaches Fundament", sagt Christian Pflaum, die andere Hälfte des Geschäftsführer-Duos. Die Glas-Keramik dagegen hält sowohl Korrosion, Feuchtigkeit, Strahlung, Säure oder extremer Hitze stand und kann Informationen über Hunderttausende Jahre speichern. Zudem braucht es für die Datenspeicherung keinen Strom und es werden keine Treibhausgase emittiert.

Archiv im Salzbergwerk

Das Verfahren, Informationen auf Keramikplatten zu verewigen, stammt von Kunze. Der diplomierte Keramiker ist Initiator des 2012 gegründeten "Memory of Mankind"(MOM)-Archivs. Die MOM-Initiative hat sich zur Aufgabe gesetzt, eine Selektion der wichtigsten Dokumente der Menschheit als analoge Abbildungen, aufgebrannt auf Keramikfliesen im Salzbergwerk in Hallstatt zu konservieren.

Rein rechnerisch könnte man bei einer Speicherung der Bücher auf keramischem Mikrofilm etwa das Tiefenlager der Österreichischen Nationalbibliothek auf mindestens ein Zweihundertstel seines Volumens reduzieren, schätzt Kunze. Deshalb ist laut Projektteam überall dort, wo große Datenmengen und Langzeitarchivierung eine Rolle spielen, das Interesse an der Technologie spürbar.

Das offiziell noch bis Ende Juni 2022 laufende Projekt zielt nun darauf ab, Informationen nicht nur zweidimensional, sondern auch in die Tiefe zu speichern. "Das ist sehr ambitioniert", sagt Pflaum: "Für analoge Abbildungen haben wir bereits die 100-fache Speicherdichte von herkömmlichem Mikrofilm erreicht, forschen aber in Richtung digitaler Datenspeicherung. Wir wollen die Videos, die wir jetzt aufnehmen, in 20 oder 50 Jahren noch einmal ansehen können."