Zukunft aus Glas

Dank schneller Datenübertragung sind bald fantastische Dinge möglich: Autos, in denen der Fahrer problemlos am Steuer einnicken kann. Und Operationen, bei denen Ärzte ins Innere ihrer Patienten reisen. Wie das?

A Future Made of Glass
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Die Landschaft, die am Fenster des Wagens vorbeizufliegen scheint, ist unglaublich friedlich. Im Wageninneren läuft eine Cello-Suite von Bach, als dem Fahrer ganz langsam die Augen zufallen. Und das ist – zumindest in der Zukunft – überhaupt kein Problem. Denn das Auto der Zukunft wird autonom fahren. Laut einer Studie der Unternehmensberatung Oliver Wyman wird schon im Jahr 2035 rund ein Drittel aller Autos auf unseren Straßen teil- oder voll automatisiert sein. Und dafür braucht es, neben vielen Dingen, überraschenderweise vor allem eines: Geschwindigkeit.

Cars learn to see with data
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Dank Daten lernt das Auto sehen

Und zwar die Geschwindigkeit von Daten. Das Auto der Zukunft wird nämlich pro Sekunde Millionen Messpunkte scannen und sich so ein Bild von seiner Umwelt machen, von der Straße vor ihm, dem Himmel über ihm, den abzweigenden Wegen links und rechts. Hinzu kommen Daten, die das Auto von Funkmasten erhält. Wie ist die Wetterlage? Wie die Stauprognose? All diese Informationen werden zusammenfließen müssen, damit das Auto die richtige Entscheidung fällt und dem Fahrer die Augen zufallen dürfen. Doch die Datenübermittlung muss extrem schnell sein, schneller als ein Wimpernschlag. Dauert sie auch nur eine Sekunde, dann führe der Wagen der Zukunft bei 100 km/h schließlich rund 14 m ohne Daten. Ohne Informationen über die Umwelt. Quasi blind.

Information mit Lichtgeschwindigkeit

Der Weg zu hoher Datengeschwindigkeit und damit zu einem Auto, das uns sicher nach Hause bringt, ist bildlich gesprochen ein leuchtender Pfad. Denn eine schnelle Datenübermittlung setzt Glasfaserkabel voraus, durch die Daten in Lichtgeschwindigkeit jagen. Der Aufbau eines Glasfaserkabels ist eigentlich ganz einfach. Ein Glasfaserkabel besteht aus einem optischen Kern, in dem das Licht geführt wird. Und aus einem Mantel, der dafür sorgt, dass das Licht, das durch den Kern rast, reflektiert und weitergeleitet wird. Auf diesem Weg lassen sich große Datenmengen mit hoher Geschwindigkeit transportieren. Sowohl Kern als auch Mantel sind aus hochreinem Quarzglas. Nur dieses Material ermöglicht die Datenübertragung in Lichtgeschwindigkeit, und nur Quarzglas versorgt den Bordcomputer eines Autos mit genügend Informationen.

A journey inside the heart
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Reise ins Innere des Herzens

Doch Quarzglas macht nicht nur Daten schnell – es hilft gewissermaßen auch, Daten winzig zu machen. Denn dank sogenannter Quarzglasoptiken lassen sich immer kleinere Mikrochips herstellen, die auf engem Raum hohe Rechenleistungen vollbringen können. Und in Zukunft wird das – Leben retten. Zum Beispiel das unseres Herzens, des Muskels, der sich in 70 Jahren rund 2,6 Milliarden Mal zusammenzieht. Herzoperationen werden nämlich in Zukunft immer öfter mithilfe der sogenannten Augmented Reality, wörtlich übersetzt: erweiterte Realität, durchgeführt werden. Dabei wird zu Beginn eine winzige Kamera ins Herz des Patienten geschoben. Diese Kamera sendet dann 3-D-Bilder an das OP-Team. Diese Aufnahmen sind auf großen Monitoren zu sehen, an denen sich der Chirurg orientiert, während er minimalinvasiv, also nur durch eine kleine Wunde arbeitend, operiert. Das Universitätsklinikum Ulm setzt dieses Verfahren bereits ein. In Zukunft aber werden die Bildschirme und das angestrengte Aufblicken vom OP-Tisch zum Bildschirm nicht mehr nötig sein. Denn die winzigen, unglaublich rechenstarken Mikrochips werden es möglich machen, die Bilder aus dem Herz direkt auf eine Augmented-Reality-Brille zu übertragen, die der Chirurg zu Beginn der Operation aufsetzt. Der Arzt wird durch solch eine Brille den Patienten vor sich sehen und gleichzeitig dank der durch die Kamera eingespielten Bilder durch die Haut ins Innere des Körpers blicken können, während er operiert. Operationen werden genauer, schneller, sicherer, besser. Die Revolution im OP hat begonnen.

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