Daten entstehen heute mit enormer Geschwindigkeit. Einen langlebigen Speicherort gibt es noch nicht. DNA basierte Datenspeicherung könnte hier die Zukunft sein.

Festplatten und Server leben selten länger als zehn Jahre. Disketten fangen nach ca. 20 Jahren an zu zerfallen und auch USB Sticks haben keine unbegrenzte Lebensdauer. Von der Langzeitspeicherung sind wir also noch weit entfernt. Die Wissenschaftler Robert Grass und Wendelin Stark haben sich diesem Problem angenommen und einen DNA basierte Datenspeicher entwickelt, der auf der jahrtausendealten Datenspeicherung von Fossilien basiert.

So funktioniert die DNA basierte Datenspeicherung

Ihre Inspiration nahmen die Erfinder von Fossilien, die selbst nach tausenden von Jahren noch Erbgut eingelagert haben. Ihnen ist es gelungen digitale Daten, bestehend aus Nullen und Einsen, in Sequenzen aus den vier DNA-Basenpaaren umzuwandeln. Ungeschützte Basenpaare werden jedoch schnell durch den Einfluss von Wasser, Luft und Hitze zersetzt. Aber auch für dieses Problem haben die Forscher eine Antwort. Durch innovative und disziplinübergreifende Ansätze in Zusammenarbeit mit der Verkapslungs- und Synthesetechnik, gelang es ihnen die genetischen Codes in winzige Glaskugeln künstlich zu fossilieren.

Vorteile der DNA basierten Datenspeicherung

Ein klarer Vorteil ist die Robustheit der Glaskugeln. Die Glaspartikel sind nicht porös, unempfindlich gegenüber Korrosion und überstehen Temperaturschwankungen. Ein Experiment zeigte, dass die Daten selbst nach der Lagerung bei 70 Grad über eine Woche hinweg noch einwandfrei wiederhergestellt werden können. Das entspricht in etwa einer Umweltbelastung von einer Lagerung über 2000 Jahre hinweg bei mitteleuropäischen Durchschnittstemperaturen. Die Wiedergewinnung der Daten ist des Weiteren relativ einfach: Die Glaskugeln werden in einer Fluoridlösung aufgeweicht, die das Glas auflöst, die DNA aber nicht beschädigt. Darüber hinaus können sie wegen der kleinen Größe leicht gelagert werden. Ein Partikel ist 1000 Mal dünner als ein Blatt Papier.

Mögliche Einsatzfelder und erste Erfolge

Durch die robuste und kleine Beschaffenheit der Datenspeicher eignen sie sich gut, um Lieferketten nachzuvollziehen. Die kleinen Kugeln können einfach auf Produkte angebracht werden und Auskunft über Herkunft und Arbeitsbedingungen geben. Eins der ersten Einsatzfelder war außerdem das Tracking eines unterirdischen Wasserflusses, welches neue Erkenntnisse zum Flussverhalten lieferte. Auch ein Musikalbum und eine Netflix-Serie sind bereits im DNA-Format erhältlich.

Noch ist die Technologie allerdings sehr teuer. Die Entwickler arbeiten jedoch hart daran die Kosten so zu senken, dass die DNA basierte Datenspeicherung schon bald zur Alltagstechnologie werden kann.