Klimawandel, Rohstoffverknappung, ungebremster Energiehunger, steigender Nahrungsmittelbedarf – überall nur Probleme. Hilfe soll eine von der Bundesregierung und der deutschen Wirtschaft vor vier Jahren gestartete Initiative bieten, die hierzulande nach innovativen Ideen Ausschau hält: „Deutschland – Land der Ideen” ist zu einem prall gefüllten Inspirationspool geworden, der täglich wächst. Nun aber hat sich der Verein eine Idee ausgesucht, die man als einen Aprilscherz halten könnte, hätten wir nicht gerade den Monat Juni.
Juhu – wir haben eine neue Idee!
Gemeinsam mit der Deutschen Bank wird „Deutschland – Land der Ideen” am kommenden Donnerstag Horst Stöcker vom Frankfurt Institut of Advanced Studies (FIAS) an der Universität Frankfurt auszeichnen für seine Idee – man staune – „saubere Energiegewinnung durch Schwarze Löcher”. Halt! werden viele rufen, dass sind doch diese kosmischen Objekte, die alles verschlingen, was ihnen zu nahe kommt. Und die Verwirrung steigt, wenn man die Begründung in der holprig formulierten Pressemitteilung des Vereins liest. „Den Wissenschaftler um Horst Stöcker ist es gelungen, kleine schwarze Löcher, sogenannte ,mini black holes`, künstlich zu erzeugen. Sie sollen im Schweizer Teilchenbeschleuniger in Genf erzeugt werden und produzieren in Verbindung und Staubpartikeln Wärmeenergie. Damit ließen sich herkömmliche Kraftwerke ersetzen.” Juhu! Endlich ist die Energiefrage dank der „Schwarzen Minilöcher” ein für alle mal gelöst. Doch halt! War da nicht etwas im vergangenen Jahr? Ja richtig – schwarze Minilöcher könnten die ganze Erde verschlingen, wenn sie im neuen Teilchenbeschleuniger des Cern, dem „Large Hadron Collider” (LHC), erzeugt würden. Und das dies geschieht, sei nach Ansicht mancher besorgter Zeitgenossen gar nicht so unwahrscheinlich. Der Chaosforscher Otto Rössler warnt sogar dringend davor den Teilchenbeschleuniger im Oktober in Betrieb zu nehmen und darin Wasserstoffkerne mit voller Wucht aufeinanderprallen zu lassen.
Schwarzes Loch nur in zehn Dimensionen
Und jetzt sollen die Minimonster zur Energieversorgung gut sein? Und Horst Stöcker habe sie bereits erzeugt? So ein Unfug. Fakt ist, dass Schwarze Minilöcher theoretischen Überlegungen zufolge durchaus bei Teilchenkollisionen entstehen können, wenn die Protonenstrahlen mit so großen Energien kollidieren, wie es mit dem Teilchenbeschleuniger LHC beabsichtigt ist. Die Gravitationskraft bei der starken Verdichtung der Wasserstoffkerne könnte derartig stark ansteigen, dass sich ein schwarzes Loch bilden kann.
Aber nur – und das ist ein großes „nur” -, wenn die Welt nicht aus vier Dimensionen (also aus den drei Raumdimensionen und der Zeitdimension) besteht, sondern aus insgesamt – aufgepasst – zehn. Oha, wie das? Wir merken von den restlichen sechs Dimensionen doch gar nichts! Das ist richtig. Aber theoretisch kann es sie doch geben. Die Ameise, die in den zwei Dimensionen auf einer Tischplatte umherkrabbelt, merkt dabei auch nichts von der dritten Raumdimension. Die Physiker haben tatsächlich eine Theorie ersonnen, die mindestens zehn Raumdimensionen voraussetzt: Die Stringtheorie. Darin sind die Elementarteilchen keine punktförmigen Objekte mehr, sondern Strings, also schwingende Saiten, die eine Ausdehnung von nicht weniger als 10 (hoch)- 35 Meter haben. Verrückte Vorstellung, aber diese Theorie vermag die Quantentheorie und die Allgemeine Relativitätstheorie unter einen Hut zu bringen, was bislang mit keiner etablierten Theorie gelungen ist. Und laut Stringtheorie, von der noch nicht klar ist, ob sie die Natur richtig beschreibt, wäre es möglich, dass Schwarze Minilöcher bei Teilchenkollisionen entstünden. Beobachtet hat die winzigen Objekte auf der Erde indes noch niemand.
Der geniale Massen-Energie-Konverter
Und nun kommt der Physiker Horst Stöcker ins Spiel. Der Physiker, übrigens auch Geschäftsführer der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) in Darmstadt, hat vor drei Jahren berechnet, dass sich mit den Schwarzen Minilöchern Energie erzeugen ließe, wenn man sie nur ständig mit Materie füttert – gemäß der einsteinschen Formel E= m c^2. Die Umwandlung würde sogar mit einer 90 prozentigen Effizienz ablaufen. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass die einmal erzeugten Minilöcher nicht vollständig zerstrahlten, so dass von ihnen ein winziger Rest übrigbleiben, gerade mal so schwer wie fünf Goldatome. Trifft ein solcher Rest auf Protonen- oder Neutronenmaterial, würde diese eingefangene Materie sehr rasch in Hawking-Strahlung umwandeln. Damit ginge das kleine schwarze Loch umgehend wieder in den stabilen Rest über und wäre nun wieder bereit, das nächste Proton in Strahlung zu verwandeln.
Konkret könnte man die Löcher in Speicherringen kreisen lassen, sie mit Materie füttern, die entstehende Strahlung abzweigen und in Strom umwandeln, so Stöckers Vision. Zwar weiß er nicht, wie die Technik für so ein Schhwarzes-Loch-Kraftwerk aussehen könnte, seinen Masse-Energie-Konverter hat er aber schon mal vorsichtshalber patentieren lassen, bekanntlich weiß man ja nie. Leider ist die Zahl der unter optimistischsten Annahmen pro Sekunde zu erwartenden stabilen Überbleibsel von schwarzen Löchern am LHC sehr klein – denn sonst könnte mit nur zehn Tonnen normaler Materie, wie Wasser, Erde und Sand der gesamte jährliche Energiebedarf der Erdbevölkerung in solchen Massen-Emergie-Konvertern gedeckt werden.
Begeisterte Irrläufer ratlos
Man soll ja nie sagen, geht nicht, aber die hübsche Idee klingt schon reichlich nach Science Fiction. Bei Horst Köhler, Annette Schavan, Frank Walter Steinmeier, dem BDI-Präsidenten Jürgen Thumann, die zum Präsidium des Vereins gehören, vor allem aber bei der Deutschen Bank scheint die Idee von Stöcker offenkundig gefallen gefunden haben. Gleichwohl der Forscher überaus erstaunt gewesen sein soll, als er von seiner Wahl zum Ideenträger erfahren hat. Mitarbeiter der Deutschen Bank zeichnen jeden Tag Orte aus, „die für besonders innovative Projekte und zukunftsweisendes Engagement prämiert werden.” Man will damit einen aktiven Beitrag zur Stärkung des Standortes leisten und im Ausland ein Bild von Deutschland als weltoffenes und leistungsstarkes Land vermitteln. Nun aber scheint ihnen selbst die Ideen auszugehen.
