60 Jahre Bundesrepublik

Das Land der Tüftler und Patente

Ein Blitz passt in eine Schachtel

1949: Ein Gewitter passt nicht in eine kleine Kiste - aber ein Kamerablitz. Dies ist dem Bauschlosser Artur Fischer zu verdanken, mit mehr als 1000 Patenten einer der produktivsten Erfinder der Welt. Es gelang ihm, das Blitzlicht an den Auslöser zu koppeln und mit dem Verschluss zu synchronisieren. Der damals verwendete Pulverblitz außerhalb der Kamera, der mehrere Sekunden lang brennen musste, war ihm zu hell. So übertrug der Bastler das Prinzip der mit elektronischen Anzündern versehenen Feuerzeuge.

Das klügere Auto gibt nach

1952: Der Erfinder Béla Barényi findet heraus, dass die Bewegungsenergie, die bei einem Aufprall eines Autos entsteht, durch verformbare Karosserieteile absorbiert werden kann. Das klügere Auto ist also nicht das 100-prozentig starre, sondern jenes, das vor und hinter der festen Fahrgastzelle verformbare Bug- und Heckpartien besitzt. Als Knautschzonen verlangsamen sie das Fahrzeug. Das erste solche Knautschzonenauto war die Mercedes-Benz-Baureihe W 111.

Fernsehbilder werden haltbar

1953: In den 80er-Jahren fand der Videorekorder weite Verbreitung, doch schon Anfang der 50er erfand Eduard Schüller das magnetische "Schrägspurverfahren" zur Aufzeichnung von Fernsehsendungen. Bis heute - einer Zeit, in der sie wieder verschwinden - arbeiten fast alle Videorekorder damit. Anfang der 60er-Jahre waren es noch wenige Pioniere wie John Lennon, die die Rekorder nutzten, später gründeten sich Videoklubs, in denen Bänder getauscht wurden.

Papier geht durch die Telefonleitung

1956: Der Elektrotechniker Rudolf Hell hatte bereits das Fernschreibegerät "Hellschreiber" entwickelt, als er den ersten handlichen "Fernkopierer", das Faxgerät, zur Marktreife führte. 1956 war das revolutionär, das Original entsprechend der Hell- und Dunkelpartien in Zeilen und Pixel zu rastern, in akustische Signale umzuwandeln und durch die Telefonleitung zu schicken. Am anderen Ende werden die akustischen wieder in druckbare Informationen rückverwandelt.

Fernsehen wird bunt

1962: Welche Farbe hat Vico Torrianis Krawatte? Diese Frage konnten Fernsehzuschauer ab 1967 beantworten. Schon 1962 erfand der Elektrotechniker Walter Bruch das "Phase Alternating Line"-Verfahren (PAL). Basis für dieses Farbcodiersystem war das US-Format NTSC, das um Farbkorrekturen ergänzt wurde.

Plastik erobert die Küche

1963: In den 50er-Jahren entdecken der Forscher Karl Ziegler und sein italienischer Kollege Giulio Natta eine Möglichkeit, Kunststoffe wie Polyethylen und Polypropylen preisgünstig herzustellen. Mithilfe der "Ziegler-Natta-Katalysatoren" konnten sie nun bei Normaldruck erzeugt werden, statt wie bisher bei 14 000 bar. In kurzer Zeit hielten Kunststoffprodukte Einzug in die Küchen. Dafür erhielten Ziegler und Natta 1963 den Chemienobelpreis.

Licht schwingt im Takt

1966: Atome können Licht aussenden, wenn sie durch Licht einen Schubs bekommen. Wenn man ein derart angeregtes Atom nochmals beleuchtet, kopiert es die Eigenschaften der Energiequelle und strahlt Licht ab, das mit dem ursprünglichen im Takt schwingt und sich gleich ausbreitet. Der Laser optimiert das: Aus wenigen Lichtwellen werden viele. 1966 entdeckt Fritz Schäfer, dass auch organische Farbstoffe Laserstrahlen aussenden. Mit seinem Farbstofflaser wurde die Laserwellenlänge frei wählbar.

Die Uhr erfährt die Uhrzeit

1967: Im antiken Rom wurden Sklaven in die Stadt geschickt, um die Zeit von einer Sonnenuhr abzulesen. Oder sie benutzten Wasseruhren. Heute kommt die Zeit automatisch in Uhren und Wecker: per Langwellensignal. Zu verdanken ist dies dem Nachrichtentechniker Wolfgang Hilbert, der die digital codierte Zeitübertragung für Funkuhren zum Patent anmeldete und die ersten Modelle entwickelte.

Der Computer wird "personal"

1963: Die Vorläufer heutiger Computer waren Großrechner, die Räume füllten. Nikolaus Joachim Lehmann änderte das: Der Dresdner Informatiker baute den ersten "Personal Computer". 1963 lieferte sein Kleinstrechenautomat "D4a" ein erstes Resultat. Revolutionär: Das Gerät war so klein, dass es auf einem Schreibtisch Platz hatte. Ab 1966 wurde es in veränderter Form durch den VEB Büromaschinenwerke Zella-Mehlis in Serie gebaut.

Plastikkarten bekommen Gedächtnis

1969: In den 60er-Jahren boomt die EC-Karte. Aber der Magnetstreifen mit Kundendaten ist nicht sicher vor Manipulationen. Doch Jürgen Dethloff und Helmut Gröttrup melden 1969 das Patent für eine Karte mit integriertem Chip an. Der Speicher ist deutlich größer und gegen Eingriffe geschützt.

Nierensteine zerfallen zu Staub

1970: Flugzeugbauer der Firma Dornier beobachten, dass Regentropfen beim Aufprall auf Tragflächen Haarrisse erzeugen. Sie führen dies auf die Kraft von Stoßwellen zurück. Daraus entsteht die Idee, Nierensteine mit künstlich erzeugten Stoßwellen zu zerbrechen. Das Gewebewasser dient als Übertragungsmedium für die Wellen. So wurde aus der Nierensteintherapie ein unkomplizierter Eingriff.

Autos bleiben in der Spur

1978: Blockieren die Räder eines Autos bei einer Vollbremsung, kann es aus der Spur ausbrechen. Doch das Antiblockiersystem (ABS) von Bosch macht die Vollbremsung zur ultraschnellen, sicheren "Stotterbremse" ohne Blockieren, sodass die Lenkung weiter funktioniert und Hindernisse umfahren werden können.

Atome werden sichtbar

1981: Atome entziehen sich dem Blick durchs Mikroskop - sie sind einfach zu klein. Bis zum Jahre 1981: Da erfinden der Deutsche Gerd Binnig und der Schweizer Heinrich Rohrer das Rastertunnelmikroskop, und das zeigt erstmals einzelne Atome und Moleküle. Eine superfeine Metallspitze tastet die untersuchte Oberfläche ab, und Höhenveränderungen von einem hundertmillionstel Millimeter lassen sich "erfühlen", erkennen und darstellen. Dafür erhalten die beiden IBM-Forscher 1986 den Nobelpreis für Physik.

Trojanischer Virus für Pflanzen

1983: Die Grüne Gentechnik beschleunigt die traditionelle Pflanzenzucht. Basis ist der Einbau artfremder Gene. Wie dies gelingt, fand Jozef Schell vom Kölner Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung. Er nutzte eine Eigenschaft des Bakteriums Agrobacterium tumefaciens: Das schleust DNA in das Erbgut von Pflanzen ein und löst dort Zellwucherungen aus. Wissenschaftler konnten dieses krank machende Potenzial des Bakteriums aber ausschalten und nutzen es nun einfach nur als Transportmittel für neue Gene.

Plattensammlung in der Tasche

1987: Musiksammlungen verlieren ihr Tonnengewicht - das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen in Erlangen entwickelt ein Komprimierungsverfahren für digitale Musik, das MP3-Format. Das Team um Karlheinz Brandenburger reduziert die Datenmenge auf ein Zwölftel der ursprünglichen Datenmenge durch das konsequente Weglassen von Audio-Informationen, die der Musikgenießer ohnehin nicht wahrnehmen kann.

Operationen ohne Narben

1987: Nur noch winzig kleine Schnitte in der Bauchdecke sind nötig bei der "Laparoskopie", der Bauchspiegelung. Die erste Entfernung einer Gallenblase mit diesem Verfahren markiert 1987 den Anfang der minimalinvasiven Chirurgie. Im Gegensatz zur offenen Chirurgie verletzt man bei solchen Eingriffen Haut und Weichteile nur minimal. Die Logik dahinter ist einfach: Je weniger verletzt wird, desto weniger muss heilen.

Bits lassen sich stapeln

1988: In einem "Sandwich" aus ultradünnen Schichten von abwechselnd magnetischem und nicht magnetischem Material beeinflussen sich die magnetischen Schichten trotz der Trennschichten. Sie erzeugen einen Widerstand, der sich steigert, wenn sie entgegengesetzt magnetisiert sind. Diesen Riesenmagnetowiderstand entdecken der Physiker und Nobelpreisträger Peter Grünberg und zeitgleich der Franzose Albert Fert. Verwendung findet das etwa in Magnetspeicher-Festplatten, wodurch sich Bits "stapeln" und die Speicherdichte erhöhen lassen.

Schlüssel, die man nie verliert

1998: Zehn immer griffbereite Schlüssel hat der Mensch: seine Fingerabdrücke. Eine Berührung genügt, um etwa den Computer zu aktivieren. 1998 entwickelte Siemens einen Sensor, mit dessen Hilfe man Fingerabdrücke analysieren kann. Ein Mikrochip mit 65 000 Einzelsensoren vermisst das Profil der Hautoberfläche. Innerhalb von Zehntelsekunden "weiß" der Computer, ob es sich um einen berechtigten Zugriff handelt oder nicht.

Labor in Fingernagelgröße

2004: Eine neue Ära der chemischen Analytik: Labore füllen mit ihren Geräten nicht mehr ganze Räume, sondern sind Chips von Fingernagelgröße. Darauf sitzen Biomoleküle, die andere Moleküle nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip des DNA-Doppelstrangs an sich binden und so erkennen, um was für Stoffe es sich handelt. Gifte, Erbmoleküle, Keime werden mithilfe des Mini-Labors des Fraunhofer-Instituts für Siliziumtechnologie, von Siemens und Infineon unkompliziert bestimmt - für Arztpraxen, Lebensmittel-, Pharma- und Umweltexperten.

Bester Blick auf Marskanäle

2005: Die Vulkane und Kanäle des Mars waren im Prinzip lange bekannt, aber das genaue Relief wird erst jetzt von der hochauflösenden Stereokamera HRSC abgebildet. Mit ihren farbigen 3-D-Bildern entsteht so eine detaillierte Karte des Planeten mit exakten Höhenangaben. Entwickelt und bedient wird die HRSC vom Institut für Planetenforschung am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und von der FU Berlin.

Viren lösen Krebs aus

2007: Viele Auslöser können zu Krebs führen. Selbst Viren, erkennt Harald zur Hausen vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg: Humane Papillomviren (HPV) sind schuld an Gebärmutterhalskrebs. Seine Forschung mündet in einen HPV-Impfstoff, der 2007 auf den Markt kommt. 2008 erhält er den Medizinnobelpreis.