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Datenspeicherung: Für die Ewigkeit

Der gut erhaltene Stein von Rosetta ließ längst vergangene Zeiten wieder vor uns aufleben: tausende Jahre alte, vorher unverständliche Datenmengen konnten plötzlich entschlüsselt werden. Heutzutage wird nichts mehr in Stein gemeißelt – wird unsere Ära als neues dunkles Zeitalter in die Geschichte eingehen?
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Wir schreiben das Jahr 2566, als fremdartige grünlich-blaue Wesen vom Exoplaneten HD 210277 auf der Erde landen. Intelligentes Leben finden sie dort nicht mehr – aber eine Menge seltsamer Hinterlassenschaften, die darauf hindeuten, dass es solches hier einmal gab.

Über Aussehen und Lebensweise der lange ausgestorbenen Exbewohner freilich können die Besucher nicht viel in Erfahrung bringen. Reste von Büchern und Malereien geben ein paar Hinweise, sind aber größtenteils in Auflösung begriffen. Mit den grauen Kästen, die sich einmal Computer nannten, können sie nicht viel anfangen und die silbrigen Scheiben, die sie zu Tausenden finden, eignen sich höchstens zum Wo8x#ln, einer außerirdischen Variante des Frisbee-Spiels.

Selbst wenn es nicht Aliens sind, sondern unsere Nachkommen, die in ein paar hundert oder tausend Jahren auf das uralte, heute moderne Wissen zurückgreifen wollen, könnten sie Pech haben. Denn die meisten gegenwärtigen Speichermedien sind – in geschichtlichen Maßstäben – äußerst kurzlebig.

Das große Datensterben

So haben Magnetbänder, auf denen derzeit noch ein Großteil der gespeicherten Daten vorliegt, eine Lebensdauer von etwa 30 Jahren. Ihre Magnetschicht löst sich mit der Zeit von der Trägerfolie und lässt die Bänder unbrauchbar werden. Aufzeichnungen der NASA über die Apollo-Missionen sind heute schon teilweise nicht mehr lesbar.

Nicht viel besser ergeht es CDs und DVDs: Auch diese optischen Medien, die mittels Laserstrahlen gelesen werden, sind nur begrenzt haltbar – je nach Lagerung und Herstellungsmethode 5 bis (geschätzte) 100 Jahre. Gebrannte Scheiben sind dabei viel empfindlicher als gepresste und Sonnenlicht ist besonders schädlich für beide. Festplatte (5 Jahre) und USB-Stick (3 bis 10 Jahre) glänzen auch nicht gerade mit langer Lebenserwartung.

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Alte Disketten | Disketten haben ausgedient. Die Informationen, die sich auf ihnen befanden, sind entweder verloren oder müssen auf andere Medien umkopiert werden.
Manchmal werden Daten sogar unbrauchbar, obwohl ihr Speichermedium noch intakt ist – siehe Disketten, die heute umsonst ein passendes Laufwerk suchen. Noch schneller als digitale Datenträger aber ändern sich heutzutage die Dateiformate, in denen sie geschrieben sind. So werden Informationen unleserlich – einfach weil sie nicht mehr dekodierbar sind. Eine ständige Migration der Daten, also das Umkopieren in neuere Formate, ist notwendig – eine äußerst zeitaufwändige und damit teure Angelegenheit.

Da loben wir uns doch das gute alte Buch, das lange Zeiträume übersteht, ohne völlig unleserlich zu werden. Dokumente, die Hunderte und Tausende von Jahren alt sind belegen ja seine Dauerhaftigkeit. Mitnichten gilt das jedoch für Bücher, die in den letzten 150 Jahren gedruckt worden sind. Damals wurde die maschinelle Herstellung von Papier eingeführt und mit ihr zwei wichtige Änderungen: Statt aus Textilabfällen wurde die Zellulose direkt aus Holz extrahiert und zur Leimung wurde Aluminiumsulfat verwendet.

Beides bewirkt die kontinuierliche Entstehung von Säuren im Papier, die die Zellulose langsam zerfressen. Hinzu kommt, dass streckenweise eisenhaltige Tinte verwendet wurde – und so Bücher inzwischen vor sich hin rosten. Heute schon sind 12 Prozent des Bestandes von Deutschlands wissenschaftlichen Bibliotheken unbenutzbar – und Abhilfe ist dringend nötig. Mit Entsäuerung versucht man zu retten, was noch zu retten ist, das ist aber viel zu langwierig, um mehr als nur das Allerwichtigste rechtzeitig in Sicherheit zu bringen.

So kommt es, dass in unserem "Informationszeitalter" zwar immer mehr Information produziert wird – gleichzeitig aber auch immer mehr verloren geht. Dabei muss es sich gar nicht mal um eine Katastrophe wie den Einsturz des Kölner Stadtarchivs handeln, vielmehr geht schleichend Jahr um Jahr Wissen verloren. Historiker – ob irdisch oder außerirdisch – werden in 500 Jahren kaum verwertbare Hinweise auf unsere Lebensweise finden – Experten sprechen deshalb schon vom "digitalen dunklen Zeitalter".

"Leider gerät die Langzeitarchivierung im Zuge der Fortschreitenden Digitalisierung etwas aus dem Blickfeld der Forschung" beklagt Dominik Giel, Projektleiter am Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik. "Wir haben uns daran gewöhnt, dass die Informations- und Kommunikationstechnologie alle zwei Jahre neue Standards und neue Medien einführt und uns zwingt, unser Aufzeichnungen entweder aufzugeben oder ständig umzukopieren."

Neue alte Wege

"Leider gerät die Langzeitarchivierung im Zuge der Fortschreitenden Digitalisierung etwas aus dem Blickfeld der Forschung"
(Dominik Giel)
Das Fraunhofer-Institut in Freiburg entwickelt optische Sensor- und Belichtungssysteme und trug jüngst zur Renaissance eines altbekannten, aber zeitweise totgesagten Speichermediums bei: dem Mikrofilm. Dieser hat sich als langlebig Alternative etabliert, konnte aber früher nur analoge schwarz-weiß-Daten archivieren. "Mit unserem Laserbelichtungssystem lassen sich nun erstmals farbige Ausbelichtungen auf einem langzeitstabilen Archiv-Mikrofilm herstellen." so Giel. "Dieser ist besonders lichtunempfindlich, hält dafür aber nach Abschätzungen die Informationen 500 Jahre lang."

Die hohe Schreibgeschwindigkeit macht den Lasers überhaupt erst wirtschaftlich, genauso wie seine hohe Präzision: je genauer er schreibt, desto mehr Information kann auf dieselbe Fläche gebracht werden. Weiterentwicklungen des Systems durch verschiedene Firmen sind heute schon auf dem Markt, ein ähnliches Verfahren wurde auch in Tübingen entwickelt.

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Farbmikrofilm | Der vom Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik entwickelte Laserbelicher produziert erstmals farbige Kopien von Daten auf langzeitstabilen Farbmikrofilmen. Durch die starke Fokussierung des Laserstrahls lassen sich starke Verkleinerungen von Vorlagen herstellen, zum Beispiel lässt sich eine DIN-A1 Seite auf Kleinbildformat verkleinert abspeichern. Das Gerät schreibt eintausend Bildzeilen pro Sekunde, jede besteht dabei aus 10.000 einzelnen Bildpunkten.
Die produzierten Filme müssen aber auch sicher und bei gleichmäßigen Temperaturen verwahrt werden. Das geschieht zum Beispiel in Oberried bei Freiburg. Dort liegt in einem stillgelegten Bergwerk – dem Barbarastollen – Europas größtes Mikrofilmarchiv. Selbst im Kriegsfall sollten die bisher hier eingelagerten 27,2 Millionen Meter Film gut geschützt sein.

Mikrofilme haben den Vorteil, dass sie kein spezielles Dekodierungsgerät brauchen – es reicht eine Lupe. Das klassische Zeitproblem aber bleibt: Daten gehen schneller verloren, als sie konserviert werden können. Man muss sich also immer auf das Wesentliche beschränken – wichtige Aufzeichnungen wie beispielsweise Grundbucheinträge oder Konstruktionszeichnungen von Staudämmen und Endlagerstätten.

Wieder anders geht ein Projekt der amerikanischen "Long Now Foundation" an die Sache heran, das sich zum Ziel gesetzt hat, mehrere tausend vom Aussterben bedrohte Sprachen zu bewahren. Textmuster sowie Informationen zur Aussprache und Satzbildung werden dabei in analoger Form auf eine besonders haltbare Scheibe aus einer Nickellegierung gepresst, die auch in 2000 Jahren noch lesbar sein soll. Die Schrift wird nach innen hin immer kleiner, in der Mitte steht die eigentliche Information in Form tausender Mikrobuchstaben.

Außerdem ist auf ihr das erste Kapitel des alten Testaments in verschiedenen Sprachen zu finden, damit diese später noch entschlüsselt werden können – weshalb sie auch als "Rosetta-Disk" bezeichnet wird. Falls Aliens mit dieser Scheibe jemals Frisbee spielen sollten, wird ihnen beim näheren Blick darauf vielleicht doch auffallen, dass man noch mehr damit anfangen kann.

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