Wie die Nachrichtenagentur Reuters berichtet, besuchte Macron dafür am 22. Mai ein Zentrum für Hochleistungsrechnen in Bruyères-le-Châtel südlich von Paris. Dort kündigte er das neue Geld für die Quantentechnologie an. Seit 2021 hatte Frankreich bereits 2,3 Milliarden Euro in den Bereich gesteckt. Nun kommt eine weitere Milliarde hinzu. Außerdem sollen 550 Millionen Euro zusätzlich in Halbleiter fließen, eingebettet in ein europäisches Programm.

Frankreich investiert kräftig in Quantencomputer

Der Zeitpunkt ist kein Zufall. Am selben Tag meldete das US-Handelsministerium öffentliche Investitionen von mehr als zwei Milliarden Dollar in private Quantenfirmen. Frankreich will bei diesem Tempo nicht nur reagieren, sondern selbst industrielle Stärke aufbauen. „Das Tempo unserer Wettbewerber zwingt uns, einen Gang höherzuschalten“, sagt Macron laut dem Portal Presse-citron.

Quantencomputer gelten als eine der großen Hoffnungen der nächsten Technologiegeneration. Normale Computer rechnen mit Bits. Diese kennen zwei Zustände, also 0 oder 1. Quantencomputer arbeiten mit sogenannten Qubits. Sie können mehrere Zustände auf einmal annehmen. Dadurch könnten sie bestimmte Aufgaben viel schneller lösen als klassische Rechner.

Wo Quantencomputer Forschung und Wirtschaft beschleunigen

In der Medizin sollen solche Maschinen neue Wirkstoffe schneller berechnen. In der Industrie helfen sie bei der Suche nach Materialien mit besseren Eigenschaften. Auch Energie, Logistik und Klimaforschung profitieren von mehr Rechenleistung, weil dort riesige Datenmengen und sehr komplexe Modelle zusammenkommen.

Der vielleicht heikelste Bereich betrifft die Sicherheit. Viele heutige Verschlüsselungen schützen Bankdaten, Gesundheitsakten, Firmengeheimnisse und staatliche Kommunikation. Sehr leistungsfähige Quantencomputer könnten manche dieser Verfahren eines Tages angreifen. Deshalb arbeiten Fachleute bereits an neuen Schutzverfahren für die Zeit nach dem Durchbruch der Quantentechnik.

Für den Alltag geht es also um sehr praktische Fragen:

• Wie sicher bleiben persönliche Daten in Zukunft?
• Wer kontrolliert die Rechner, auf denen Forschung und Industrie aufbauen?
• Kann Europa eigene Technik liefern, statt sie bei großen ausländischen Anbietern einzukaufen?

Macron verbindet diese Fragen klar mit europäischer Unabhängigkeit. „Wir können nicht länger von anderen abhängig sein“, lautet die Botschaft aus Paris. Damit sind vor allem die großen Technologiemächte USA und China gemeint.

Europa will unabhängiger von Tech-Giganten werden

„Technologische Abhängigkeiten werden immer stärker zu industriellen und strategischen Abhängigkeiten“, sagte Macron laut dem französischen Bericht. Tatsächlich nutzt Europa viele Cloud-Dienste, KI-Systeme und digitale Infrastrukturen, die von amerikanischen Firmen stammen. Diese Unternehmen unterliegen US-Recht. Bei sensiblen Daten kann das politische und wirtschaftliche Risiken schaffen.

Frankreich will deshalb ein europäisches Quanten-Ökosystem stärken. Es soll in Europa entstehen, von europäischen Firmen getragen werden und nicht von Gesetzen außerhalb Europas abhängig sein. Macron fordert dafür mehr Investitionen und eine andere Wettbewerbspolitik. Europäische Anbieter sollen groß genug werden können, um international mitzuhalten.

Mehrere französische Firmen arbeiten bereits an unterschiedlichen Wegen zum Quantencomputer. Das französische Start-up Alice & Bob setzt auf sogenannte Katzen-Qubits. Der Name lehnt sich an ein bekanntes Gedankenexperiment der Quantenphysik an. Der US-Konzern Nvidia kündigte am Freitag eine Investition in das Unternehmen an.

Französische Start-ups suchen den besten Weg

Auch Pasqal gehört zu den französischen Quantenunternehmen, auf die Paris setzt. Das Start-up arbeitet mit neutralen Atomen und wurde unter anderem vom Physik-Nobelpreisträger Alain Aspect mitgegründet. Das Unternehmen bereitet offenbar einen Börsengang an der Nasdaq und an der Euronext Paris vor. Das Unternehmen C12 setzt wiederum auf Kohlenstoff-Nanoröhren. Diese sollen Qubits stabiler und leistungsfähiger machen.

Noch steht nicht fest, welche Technologie sich durchsetzt. Der Wettlauf bleibt offen, teuer und technisch schwierig. Für Staaten ist aber schon die Teilnahme wichtig. Wer erst einsteigt, wenn andere Länder Standards, Patente und Lieferketten kontrollieren, kommt vermutlich zu spät.

Kurz zusammengefasst:

• Frankreich investiert eine weitere Milliarde Euro in Quantencomputer, weil das Land bei dieser Schlüsseltechnologie unabhängiger von den USA und China werden will.
• Quantencomputer könnten künftig neue Medikamente, bessere Materialien und sichere Verschlüsselung beeinflussen, weil sie bestimmte Rechenaufgaben viel schneller lösen können als klassische Computer.
• Für Europa geht es daher nicht nur um Forschung, sondern auch um wirtschaftliche Stärke, Datenschutz und technologische Souveränität.

Übrigens: Während Frankreich Milliarden in Quantencomputer steckt, treibt China bereits die nächste Sicherheitsfrage voran: Ein neues Quantennetz soll verschlüsselte Kommunikation über 3.700 Kilometer ermöglichen. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © OJB Quantum via Wikimedia unter CC BY 4.0

Ein japanisches Konzept denkt deutlich größer als Batteriespeicher oder Windparks. Der Baukonzern Shimizu Corporation plant mit dem Projekt „Luna Ring“, Solarstrom vom Mond zur Erde zu schicken. Ein riesiger Ring aus Solarmodulen soll den Mond umspannen, Sonnenenergie sammeln und diese per Mikrowellen oder Laserstrahlen zur Erde schicken. Das Unternehmen hat dafür bereits ein ausführliches technisches Konzept veröffentlicht.

Solarstrom vom Mond soll rund um die Uhr fließen

Die Dimensionen des Projekts sind enorm. Der geplante Solarring soll sich über rund 11.000 Kilometer entlang des Mondäquators ziehen. Seine Breite könnte von wenigen Kilometern bis auf 400 Kilometer anwachsen. Solarmodule würden damit fast einmal vollständig um den Mond verlaufen.

„Eine Gruppe von Solarzellen wird sich über die 11.000 Kilometer des Mondäquators erstrecken“, beschreibt Shimizu das Vorhaben. Das Unternehmen verspricht dazu „eine kontinuierliche Stromerzeugung rund um die Uhr“ und betont, dass das System „nicht vom Wetter beeinflusst“ werde.

Auf dem Mond gibt es keine Wolken, keinen Regen und keine Atmosphäre, die Sonnenlicht abschwächt. Das macht die Bedingungen für Solaranlagen deutlich stabiler als auf der Erde. Sonnenenergie steht dort verlässlicher zur Verfügung als auf jedem Dach in Deutschland.

Auch auf dem Mond wird es dunkel

Trotzdem scheint die Sonne dort nicht dauerhaft. Ein einzelner Ort auf dem Mond erlebt etwa zwei Wochen Tageslicht und danach rund zwei Wochen Nacht. Der Begriff „ständige Sonne“ führt deshalb schnell in die Irre.

Darum setzt das Konzept auf einen kompletten Ring. Während ein Abschnitt im Dunkeln liegt, befindet sich ein anderer noch im Sonnenlicht. So soll immer ein Teil des Systems weiter Strom erzeugen.

Das bedeutet aber auch: Der Strom muss über sehr lange Leitungen auf der Mondoberfläche transportiert werden. Erst auf der Seite des Mondes, die dauerhaft zur Erde zeigt, beginnt der nächste Schritt.

Energie soll per Mikrowellen zur Erde gelangen

Dort will Shimizu eine große Energie-Übertragungsbasis errichten. Der erzeugte Strom soll in Mikrowellen oder Laserstrahlen umgewandelt und anschließend zur Erde gesendet werden.

Die geplante Größe der Sendeanlage ist gigantisch: Die Mikrowellen-Antenne soll einen Durchmesser von 20 Kilometern haben. In dem Konzept von Shimizu heißt es: „Die Energie wird von einer Übertragungsantenne mit 20 Kilometern Durchmesser zu einer Empfangs-Rectenna auf der Erde gesendet.“

Eine sogenannte Rectenna ist eine Spezialantenne, die Mikrowellen wieder in elektrischen Strom umwandelt. Danach könnte die Energie direkt ins Stromnetz eingespeist werden. Alternativ wäre auch die Produktion von Wasserstoff möglich. „Die Energie wird in Strom umgewandelt oder in Wasserstoff für Treibstoff und Energiespeicherung“, schreibt das Unternehmen.

Der Mond selbst soll zum Baustoff werden

Noch ungewöhnlicher ist der Bauplan für das Kraftwerk. Shimizu will möglichst wenig Material von der Erde transportieren. Stattdessen sollen viele Baustoffe direkt auf dem Mond entstehen.

Aus Mondstaub und Mondsand könnten nach Unternehmensangaben unter anderem diese Materialien gewonnen werden:

• Beton
• Glas
• Keramik
• Sauerstoff
• Wasser
• neue Solarzellen

„Wir werden die Ressourcen des Mondes maximal nutzen, um ein Mondkraftwerk zu bauen“, erklärt Shimizu. Selbst Beton soll dort entstehen. Das Unternehmen schreibt, dass sich aus Mondmaterial Zement herstellen lasse, der dann für Beton genutzt werden könne.

Das ist wirtschaftlich fast zwingend nötig. Jeder Raketenstart kostet enorme Summen. Ein Projekt dieser Größe wäre kaum realistisch, wenn jedes Bauteil von der Erde kommen müsste.

Roboter bauen fast alles allein

Menschen sollen auf dem Mond nur einen kleinen Teil der Arbeiten übernehmen. Die Hauptarbeit ist für Maschinen vorgesehen. Große Bauroboter sollen bohren, Flächen vorbereiten und Rohstoffe abbauen.

„Roboter werden die Hauptrolle beim Bau auf der Mondoberfläche spielen“, schreibt das Unternehmen. Die Maschinen sollen sogar ohne Pause arbeiten können. „Fernsteuerung von der Erde ermöglicht einen 24-Stunden-Betrieb“, heißt es weiter.

Geplant ist außerdem eine selbstfahrende Fabrik für Solarzellen. Diese Anlage soll sich entlang des Mondäquators bewegen, neue Module produzieren und direkt installieren. Zum Konzept gehört also nicht nur ein Solarkraftwerk, sondern eine ganze Produktionskette auf dem Mond.

Der größte Haken bleibt das Geld

So beeindruckend die Vision klingt, so offen bleibt die Finanzierung. Einen festen Preis nennt Shimizu nicht. Auch ein verbindlicher Zeitplan fehlt.

Frühere Angaben nannten einen möglichen Start ab 2035. Bis heute gibt es aber keinen öffentlich finanzierten Bauplan. Fachleute sehen deshalb vor allem die Kosten als größte Hürde.

Hinzu kommen weitere offene Fragen:

• Wie sicher lassen sich Mikrowellen oder Laser durch die Atmosphäre schicken?
• Wie groß müssten die Empfangsanlagen auf der Erde werden?
• Wie schützt man Flugverkehr und Satelliten?

Trotz dieser Probleme beschreibt Shimizu das Projekt als neue Form globaler Energieversorgung. Das Unternehmen spricht von einem „Paradigmenwechsel“ und formuliert: „Das wird eine Welt schaffen, in der Energie von allen Menschen gleich genutzt werden kann.“

Ob daraus tatsächlich Solarstrom vom Mond wird, ist offen. Die Idee zeigt aber, wie weit Unternehmen inzwischen denken, wenn es um saubere Energie für die Zukunft geht.

Kurz zusammengefasst:

• Der japanische Konzern Shimizu Corporation plant mit „Luna Ring“ einen 11.000 Kilometer langen Solarring am Mondäquator, der Solarstrom vom Mond erzeugen soll.
• Die Energie soll per Mikrowellen oder Laserstrahlen zur Erde übertragen und dort in Strom oder Wasserstoff umgewandelt werden.
• Der größte Vorteil liegt in der wetterunabhängigen Stromerzeugung, doch hohe Kosten, Technikrisiken und der Bau auf dem Mond bleiben große Hürden.

Übrigens: Während Japan von Solarstrom vom Mond träumt, arbeiten Forscher in Oxford an einer Lösung direkt für den Alltag – flexible Solarfolien könnten Strom bald auf Autos, Rucksäcken oder Hausfassaden erzeugen. Die hauchdünnen Beschichtungen sind effizienter als viele klassische Solarpaneele. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Smart Up News (KI-generiert)

Eine Studie im Chemical Engineering Journal beschreibt diesen Ansatz genauer. Ein Forschungsteam vom Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM) nutzt dazu Cyanobakterien und Mikroben. Sie erzeugen aus Marsstaub und Gasen einen funktionierenden Nährstoffkreislauf.

Mikroben treiben den Pflanzenanbau auf dem Mars gezielt an

Der Prozess beginnt mit den Cyanobakterien. Diese Mikroorganismen wachsen mit Kohlendioxid, Licht und Mineralien. Sie benötigen keine Erde. Stattdessen nutzen sie genau die Stoffe, die auf dem Mars vorhanden sind. Aus diesen einfachen Ressourcen entsteht Biomasse.

Im nächsten Schritt übernehmen andere Mikroben. Sie bauen die Biomasse ohne Sauerstoff ab. Dabei entstehen wichtige Pflanzennährstoffe wie Ammonium und Phosphat. Gleichzeitig fällt Methan an, das als Energiequelle genutzt werden kann. So entsteht ein geschlossener Kreislauf, der mehrere Probleme gleichzeitig löst.

Aus nur einem Gramm getrockneter Cyanobakterien entstehen rund 27 Gramm frische Pflanzenmasse. Diese Effizienz gilt als zentraler Baustein für eine langfristige Versorgung auf dem Mars.

Optimale Bedingungen steigern Ausbeute deutlich

Marsboden enthält zwar Mineralien, doch Pflanzen können diese nicht direkt nutzen. Zudem erschweren ungünstige pH-Werte und problematische Stoffe den Anbau. Deshalb setzen die Forschenden auf den Zwischenschritt mit den Mikroben, die aus dem Rohmaterial erst nutzbare Nährstoffe machen.

Besonders wichtig ist dabei die richtige Dosierung. In den Experimenten zeigte sich:

• Etwa 10 Gramm Mars-Regolith pro Liter liefern die besten Ergebnisse
• Höhere Mengen bremsen den Prozess und senken die Nährstoffausbeute
• Zu viel Material kann sogar wichtige Stoffe binden und unbrauchbar machen

Auch die Temperatur spielt eine Rolle. Rund 35 Grad Celsius sorgen für die effizienteste Umwandlung. Unter diesen Bedingungen arbeiten die Mikroben am zuverlässigsten.

Vom Mikrobenkreislauf zur essbaren Pflanze

Am Ende steht eine Pflanze, die direkt verzehrt werden kann. In den Versuchen diente die Wasserpflanze Lemna als Beispiel. Sie wächst schnell, enthält viel Eiweiß und lässt sich leicht kultivieren.

Die Ergebnisse zeigen, dass der Kreislauf tatsächlich funktioniert. Entscheidend bleibt die Steuerbarkeit. Mehr eingesetzte Biomasse führt zu mehr Ammonium. Diese Beziehung ist nahezu linear und lässt sich gut planen. Für eine spätere Anwendung ist das ein wichtiger Vorteil.

Gleichzeitig entsteht ein zweiter Nutzen. Das bei der Vergärung entstehende Methan kann Energie liefern. So verbindet das System Nahrungsproduktion und Energiegewinnung in einem Prozess.

System stößt an Grenzen

Trotz der Fortschritte bleibt das System anspruchsvoll. Einige Probleme zeigen sich bereits deutlich:

• Ohne Kontrolle sinkt der pH-Wert stark ab und Pflanzen sterben.
• Derzeit sind hohe CO₂-Konzentrationen nötig, die für Menschen ungeeignet sind.
• Die Nährstoffe liegen nicht im idealen Verhältnis vor.

Vor allem Stickstoff stellt eine Herausforderung dar. Pflanzen vertragen Ammonium nur begrenzt. In klassischen Systemen kommt zusätzlich Nitrat zum Einsatz. Hier braucht es noch Lösungen.

Auch die Zusammensetzung der Nährstoffe muss angepasst werden. Einige Elemente fehlen, andere sind zu stark vertreten. Das erfordert zusätzliche Steuerung oder Ergänzungen.

Nachhaltige Landwirtschaft profitiert vom Mikrobenkreislauf

Pflanzenanbau auf dem Mars mag ein Spezialfall sein, doch das Prinzip lässt sich übertragen. Landwirtschaft in trockenen Regionen, geschlossene Systeme in Städten oder nachhaltige Produktion unter extremen Bedingungen könnten davon profitieren.

Der entscheidende Vorteil liegt im Kreislauf. Ressourcen werden mehrfach genutzt. Abfälle verschwinden nicht, sondern werden wieder zu Nährstoffen – ein Ansatz, der nicht nur für den roten, sondern auch für unseren blauen Planeten wichtig ist.

Kurz zusammengefasst:

• Mikroorganismen ermöglichen Pflanzenanbau ohne Erde und klassischen Dünger, indem sie aus CO₂ und Marsstaub über mehrere Schritte nutzbare Nährstoffe erzeugen.
• Der Pflanzenanbau auf dem Mars funktioniert über einen geschlossenen Kreislauf: Cyanobakterien liefern Biomasse, Mikroben machen daraus Dünger, daraus wachsen wieder Pflanzen.
• Aus 1 g Ausgangsstoff entstehen etwa 27 g essbare Biomasse, das System braucht aber genaue Steuerung bei pH-Wert, Nährstoffen und CO₂.

Übrigens: Während Mikroben bereits Pflanzenanbau auf dem Mars ermöglichen, bleiben sie im Naturschutz der Erde oft unsichtbar – obwohl sie Böden, Klima und Ernährung sichern. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © ZARM, Universität Bremen

Die Technik basiert auf sogenannter Softbotik – also flexiblen Materialien, die Reize gezielt auf die Haut übertragen. Das ist nicht nur spannend für die Forschung, sondern auch nützlich im Alltag: etwa beim Training mit digitalen Werkzeugen, in der Medizin oder für sehbehinderte Menschen.

Das unscheinbare Gerät ist kaum größer als eine Euromünze. Es besteht aus weichem, biegsamem Material, lässt sich direkt an der Fingerspitze befestigen und arbeitet völlig kabellos. Elf verschiedene Bewegungsmuster simulieren unterschiedliche Berührungen – von leichtem Druck über Streichen bis hin zu rotierenden Impulsen.

Wie sich virtuelle Realität fühlen lässt – dank Drähten mit Formgedächtnis

Im Inneren des haptischen Interface verlaufen vier hauchdünne Drähte aus einer speziellen Nickel-Titan-Legierung. Sie reagieren auf elektrischen Strom, ziehen sich gezielt zusammen und lösen so einen fühlbaren Reiz an der Fingerspitze aus – mal nach oben, mal zur Seite, je nachdem, welche Richtung das System vorgibt.

Die Technik nutzt den sogenannten Formgedächtnis-Effekt: Die Drähte „merken“ sich ihre ursprüngliche Form und kehren durch Erwärmung in diese zurück. Dabei bleibt die Haut stets geschützt – die Temperatur übersteigt nie 36 Grad.

Wie man virtuelle Objekte plötzlich fühlen kann

Träger einer VR-Brille können nun digitale Objekte nicht nur sehen, sondern auch fühlen – etwa bei Simulationen in der Medizin oder beim Greifen eines Werkzeugs.

Sobald der Finger im virtuellen Raum ein Objekt berührt, wird ein Signal an das Interface gesendet – und das Gerät gibt einen entsprechenden Impuls zurück.

Das bedeutet:

• Nutzer erleben virtuelle Räume deutlich realitätsnäher
• Die Interaktion wirkt natürlicher, weil Berührungen simuliert werden
• Schulungen in Medizin oder Technik könnten dadurch präziser und glaubwürdiger werden

Exakte Rückmeldung – ganz ohne Sprache

Die Technik funktioniert präzise. Kleinste Impulse konnten die Probanden in den Tests zuverlässig spüren. Bei einer Reizfrequenz von 0,32 Hertz erkannten sie jede Bewegung korrekt. Die Genauigkeit lag bei 100 Prozent.

Die Reize müssen dabei nicht stark sein: Schon 0,5 Newton reichen aus, um an der Fingerspitze spürbar zu sein. Das entspricht etwa dem Gewicht eines halben Schokoriegels.

Ein Helfer für Zuhause und Beruf

Auch im Alltag kann das Gerät nützlich sein. Beim Aufhängen eines Bildes etwa ersetzt es verbale Zurufe. Statt „weiter nach rechts“ gibt es eine sanfte Bewegung am Finger. Auch bei handwerklichen Tätigkeiten kann das System führen – ganz ohne visuelle Hilfsmittel.

Projektleiter Carmel Majidi erklärt:

Diese Technologie soll uns unterstützen, ohne uns abzulenken.

Orientierung für Menschen mit Sehbehinderung

Besonders spannend ist der Einsatz für sehbehinderte Menschen. In einer weiteren Testreihe trugen Teilnehmer eine Augenbinde und suchten gezielt nach einem Objekt auf dem Tisch. Die Richtung erhielten sie ausschließlich über taktile Impulse: oben, unten, links, rechts oder drehend.

Die Objekterkennung klappte zuverlässig. Sobald der Nutzer das Ziel erreichte, signalisierte das Interface durch einen kurzen Druck, dass die Suche erfolgreich war. Die Steuerung der Richtung erfolgte über ein Kamerasystem, das mit der haptischen Schnittstelle verbunden war.

Die Technik funktioniert nicht nur in eine Richtung. Denkbar ist auch, dass ein Mensch einem Roboter etwas beibringt – etwa wie man eine Gitarre spielt. Oder umgekehrt: Eine Maschine gibt dem Menschen über das Interface ein haptisches Signal, wann welcher Handgriff nötig ist.

Ein Mini-Gerät mit riesigem Potenzial

Was aussieht wie ein Pflaster, könnte viele Lebensbereiche verändern. Durch die präzise Rückmeldung auf der Haut werden virtuelle und reale Welten besser verbunden als je zuvor.

„Wir sind überzeugt, dass diese Funktionen virtuelle Erlebnisse spürbar verbessern und auch im Alltag einen großen Nutzen bringen können“, so das Forschungsteam.

Kurz zusammengefasst:

• Forscher der Carnegie Mellon University haben ein haptisches Interface entwickelt, das an der Fingerspitze getragen wird – und es ermöglicht, virtuelle Realität direkt auf der Haut zu fühlen.
• Das winzige Gerät funktioniert kabellos, bleibt angenehm kühl und reagiert präzise, wenn der Finger virtuelle Gegenstände berührt.
• Es kann Menschen bei der Arbeit unterstützen, beim Training in der virtuellen Realität helfen und sogar zur Orientierung für blinde Nutzer eingesetzt werden.

Übrigens: In Chemnitz entwickeln Forscher winzige Roboterwürfel, die miteinander kommunizieren, sich koordinieren und Aufgaben im Team lösen. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Carnegie Mellon University College of Engineering