Die Schweiz als Vorreiter in Forschung und Entwicklung von digitalen und umweltschützenden Zukunftstechnologien

Die Schweiz als Vorreiter in Forschung und Entwicklung von digitalen und umweltschützenden Zukunftstechnologien

Hitech

Zürich – Kleine Länder, kleine Wirkmacht? Derartige Ansichten werden selbst von Schweizern oft vertreten, die es eigentlich besser wissen müssten. Doch insbesondere, was die Themenkomplexe Digital- und Umwelttechnologie anbelangt, ist die Schweiz ein ziemlich grosser Staat – im positivsten Sinne.

Welche Länder stehen wohl derzeit an der Weltspitze, wenn es darum geht, den Herausforderungen des digitalen Zeitalters die Stirne zu bieten? Vielleicht die zutiefst digitalisierten Nachbarstaaten Japan und Südkorea? Irland, das so vielen Digitalkonzernen einen europäischen Hort bietet? Sicherlich China und Taiwan. Und selbstverständlich gehören auch die USA zu den Vorreitern.

Jedoch: Abzüglich den USA ist keines dieser Länder besser für die digitale Zukunft aufgestellt als die Schweiz. All die genannten Staaten liegen sogar hinter uns: Platz 6 im World Digital Competiveness Ranking der renommierten IMD Business School in Lausanne lautet das eindrucksvolle Ergebnis. Und dabei belegte die Schweiz sogar schon Platz 5 und rutschte nur pandemiebedingt ab.

Weiter geht es in Sachen Klima und Umwelt: Hier errechnet ein Forschungs-Konglomerat aus den USA alljährlich den Environmental Performance Index, der Länder hinsichtlich ihrer Umweltverdienste rankt. Dabei darf sich die Schweiz sogar über einen einsamen ersten Platz vor Frankreich, Dänemark und vielen anderen Staaten freuen.

Beide Titel sind hart erarbeitet, aber ehrlich verdient. Denn die Schweiz kann sich mit Fug und Recht rühmen, schon seit langer Zeit Digitalisierung und Umweltschutz zu vereinen – und kann so manche Entwicklungserfolge vorweisen.

Die Elektrifizierung des Bahnnetzes

Erst vor wenigen Tagen machte eine abstrus wirkende Meldung die Runde: Grossbritannien muss Diesellokomotiven aus Depots holen, weil der Bahnstrom dort derzeit so teuer ist und überdies nur ein gutes Drittel des Schienennetzes überhaupt elektrifiziert ist.

In vielen anderen Ländern wird jeder neu elektrifizierte Schienenkilometer auf ähnliche Weise als positiv für das Klima gefeiert. In der Schweiz hingegen ist das gesamte Netz der Bundesbahnen seit 2004 elektrisch; und das anderer Betreiber zu weiten Teilen. Obendrein werden keine drei Prozent des Schweizer Stromes auf konventionelle (= nicht-regenerative) Weise erzeugt.

Hinzu kommt, dass das Schweizer Schienennetz und die dahinterstehenden Taktungen so durchdacht sind, dass es in allen Kantonen ein Leichtes ist, per Schiene zu reisen. In einer Zeit, in der Individualmobilität immer stärker kritisiert wird, ist der Wert dieser drei Faktoren kaum messbar.

Das Flüssigkristalldisplay

Umweltschutz und IT sind zwei Faktoren, die nicht losgelöst voneinander betrachtet werden können. Das wurde von den grossen Schweizer Playern ebenso erkannt wie sehr vielen kleineren Firmen. Ein dazugehöriges „digitales Geschenk“ an die Welt, das massgeblich die Umwelt schützt, ist Flüssigkristalltechnologie.

Martin Schaft und Wolfgang Helfrich, damals bei Hoffmann-La Roche tätig, bekamen anno 1970 ein Patent für die nach ihnen benannte Zelle zugeteilt – die erste Flüssigkristallanzeige nach heutigem Verständnis. Zwar wurde die Technik seitdem vor allem anderswo weiterentwickelt, die Grundlage bleibt jedoch ein Schweizer Geniestreich.

Der Impakt für die Umwelt? Nun, im Vergleich zu Röhrentechnologie hat ein gleichgrosses LCD-Display selbst im ungünstigsten Fall (es kommt auf die Bildschirmgrösse an) nur etwa ein Drittel des Stromverbrauchs. Der Rest ist pure Mathematik. Etwa die Zahlen von Fernsehern in der Bevölkerung. Wie viele Kraftwerke weltweit durch diese einzige Erfindung nicht benötigt werden, darüber lässt sich nur spekulieren.

Das Programm Google Maps

Es dürfte die heute weltweit meistgenutzte Navigationssoftware für Automobile, Motorräder und Velos sein. Doch selbst wenn Google natürlich ein ur-amerikanisches Unternehmen ist, so gilt das doch nicht für Google Maps. Dieses Programm nämlich wurde im Zürcher Entwicklungsbüro von Google massgeblich zu einem fertigen Produkt entwickelt.

Für die meisten Menschen wird das Programm, vor allem in der App-Version, schlicht eine deutliche Vereinfachung ihrer Reisen sein. Allerdings darf dabei nicht die Wirkung auf die Umwelt verkannt werden. Denn mit Maps hat jeder Besitzer eines Smartphones die Möglichkeit, sich auf dem kürzesten oder schnellsten Weg zum Ziel navigieren zu lassen.

Staus, Umwege, einfaches Verfahren sind schlicht ausgeschlossen, wenn man sich bloss an die ständig aktualisierte Routenführung hält. Was das – zusammengerechnet – an eingesparten Litern Diesel und Benzin bedeutet, kann ebenfalls nur gemutmasst werden. Es dürfte aber realistisch betrachtet eine enorme Menge sein.

Das solarbetriebene Flugzeug

Wir leben heute in einer Zeit, die immer stärker erkennt, dass das, was anno 1903 mit den Gebrüdern Wright begann, massgeblich dazu beiträgt, dass sich das Klima dermassen verändert. Global gesehen hat die Abgasbelastung durch die Luftfahrt einen Anteil von immerhin 2,8 Prozent der CO2-Emissionen. Zum Vergleich: Alle weltweiten Gebäude zusammen sind für zirka 6,0 Prozent verantwortlich.

Heute ist deshalb eine bestimmte Schweizer Erfindung kaum mehr als der Beweis, dass es möglich ist. Wie weit sich diese Technik aber noch entwickeln wird, kann erst die Zukunft zeigen.

Definitiv jedoch steht fest, dass die 2009 erstmals geflogene Solar Impulse einen weiteren Meilenstein aus der Schweiz darstellt. Ein Flugzeug, das nur mit Elektromotoren, Akkus sowie integrierten Solarzellen in die Luft kommt und dort bleibt – mit der ersten Solar Impulse bis in die USA; mit ihrer Nachfolgerin Solar Impulse 2 gleich um die ganze Welt.

Zugegeben, das ist aufgrund der geringen Ladekapazität und der Auto-vergleichbaren Reisegeschwindigkeit noch keine abgeschlossene Entwicklung. Dennoch zeigen die beiden Erfindungen des Teams um Bertrand Piccard und André Borschberg, dass es möglich ist – als die Gebrüder Wright flogen, dachte schliesslich auch noch niemand an einen knapp 600 Tonnen schweren Airbus A-380.

Die erste fähige Rechtschreibkorrektur

Diese Zeilen wurden auf einer „richtigen“ Tastatur mit physischen Tasten verfasst. Doch wohl jeder, der im Besitz eines Smartphones ist, hat sicherlich auch schon erlebt, wie leicht es ist, nicht das richtige Symbol zu erwischen und so Buchstabendreher zu verursachen.

Auf den meisten Smartphones sorgt im Hintergrund die Software dafür, dass solche Fehler teils schon behoben werden, bevor der Schreiber sie bemerkt. Und selbst bei Computern mit physischen Tastaturen zeigt das Schreibprogramm zumindest Fehler in Rechtschreibung und Satzbau an.

Dass wir derartigen Luxus geniessen können, ist dem gebürtigen Winterthurer Universaltalent Hannes Keller zu verdanken. Der Computerpionier, Tauch-Revolutionär, Unternehmer und Pianist entwickelte 1983 Witchpen – „Hexenstift“. Primär handelte es sich dabei um ein typisches Schreibprogramm. Genial war jedoch, dass die Software als damals weltweit erste und einzige in der Lage war, Schreibfehler anzuzeigen und zu korrigieren.

Die faltbare Markise

In der heutigen Zeit, in der auch bei uns die Sommer von immer extremeren Hitzephasen geprägt werden, wird in der Architektur viel diskutiert: Wie kann man Gebäude vor der aufheizenden Wirkung bewahren, ohne dass dazu Energie notwendig ist?

Neben Dämmungen gilt dabei Schatten nach wie vor als Mass aller Dinge und eine Lösung, die als einzige das Problem grundsätzlich behebt. Denn die Aufheizung durch die Sonne basiert auf Strahlungswärme. Es wird also alles warm, was von den Strahlen der Sonne getroffen wird. Dies trifft auf Architekturen, die immer stärker auf Glas in den Fassadenwänden bauen.

Eine dazu passende Erfindung, die nie ganz aus der Mode war, derzeit unter solchen Voraussetzungen jedoch weltweit hochbegehrt ist, ist die fassadenmontierte, faltbare Markise. Also ein sich im Bedarfsfall ausklappender Rahmen, der dabei eine schattenspendende Jalousie mit ausfährt.

Erfunden wurde diese Technik 1913 von Emil Schenker – dem Emil Schenker, dessen Name bis heute für das gleichnamige Unternehmen aus Schönenwerd steht.

Der Leistungsschalter für die Hochspannungs-Gleichstromübertragung

Europa ist ein Kontinent der kleinen Staaten. Das ist trotz europäischer Einigung und EU in Sachen Strom ein eklatantes Hemmnis. Denn wenn hier die Energiewende gelingen soll, dann ist es nötig, dass im Bedarfsfall Strom „von überall nach überall“ übertragen werden kann.

Ein Problem: Wenn Strom auf herkömmliche Weise erzeugt wird, dann als Wechselspannung. Soll diese jedoch über grössere Entfernungen übertragen werden, so sind aus elektrophysikalischen sowie ökonomischen Gründen Freileitungen zwingend erforderlich. Diese sind nicht nur teuer, sondern ziehen weitere Probleme nach sich.

Hinzu kommt ausserdem, dass sowohl Photovoltaik- wie Windkraftanlagen aus technischen Gründen Gleichstrom erzeugen. Das heisst, damit dieser ins Netz eingespeist werden muss, ist es nötig, ihn in Wechselstrom umzuwandeln.

Beides ist ein Hemmnis für ein elektrisch geeintes Europa. Deshalb verfolgt man seit einigen Jahren den ökonomischeren Ansatz, auf grösseren Distanzen Hochspannungs-Gleichstrom zu übertragen.

Damit tut sich jedoch ein neues Problem auf. Denn Gleichstrom kann bei einem Fehlerstrom nicht so einfach mit einer „Sicherung“ selbsttätig abgeschaltet werden, wie es bei Wechselstrom der Fall ist – vereinfacht gesprochen.

Hier nun der finale Beitrag der Schweiz zu diesem Artikel. Ein 2012 von ABB entwickelter Schalter, der genau das vermag. Erst dadurch wird es möglich, die hohen Ströme wirklich sicher zu übertragen, ganz gleich, ob es zu Berührungen kommt oder sonstigen Fehlern. Der Schalter ist so leistungsfähig, dass er innert 50 Millisekunden die gesamte Schweiz buchstäblich ausschalten könnte. (di/mc/hfu)


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