Brexit gefährdet Prestigeprojekt: Europäisches Patentgericht steht vor dem Aus

Das Europäische Patentamt erteilte 1992 erstmals ein Patent auf ein Tier. Forscher der Harvard-Universität hatten der Maus menschliche Brustkrebsgene übertragen. An ihr sollten neue Therapiemethoden für den Menschen getestet werden.

(EP 169672)

Das Patent wurde 1999 auf die Gewinnung tierischer und menschlicher embryonaler Stammzellen erteilt. Das Patent erstreckte sich aber auch auf die damit mögliche Züchtung von Embryonen sowie die Herstellung gentechnisch veränderter Tiere oder Menschen.

(EP 0695351)

Eine konventionell gezüchtete Brokkoli-Sorte wurde 2002 patentiert. Die Sorte hat einen hohen Anteil eines Stoffes, der krebshemmend wirken soll. Kritiker fürchteten, dass künftig jede Tier- und Pflanzenart patentiert werden könnte, wenn Züchtungen wie Brokkoli zu einer Erfindung erklärt werden.

(EP 1069819)

Das Amt patentierte 2008 ein Verfahren, bei dem per Genanalyse die Zucht von Schweinen mit besserem Fleisch ermöglicht werden soll. Dabei wird ein Gen identifiziert, das für saftigeres Fleisch sorgen soll, das auch beim Braten weniger schrumpft.

(EP 1651777)

Drei Patente auf genveränderte Schimpansen wurden 2012 vergeben. Bei zweien wurden DNA-Stücke von Insekten, Zecken und Krabben ins Erbgut geschleust. Sie spielen bei der Entwicklung von Krebstherapien eine Rolle. Beim dritten Patent wurde das Immunsystem der Schimpansen dem des Menschen angenähert. Damit sollten Antikörper-Therapien getestet werden.

(EP 1572862/EP 1456346/EP 1409646)

Solarzellen wandeln die nahezu unerschöpfliche Strahlungsenergie der Sonne direkt in elektrische Energie um – dass sie das können, geht indirekt auf Albert Einstein zurück. Der fotovoltaische Effekt in Solarzellen nämlich ist nichts anderes als ein Sonderfall des fotoelektrischen Effekts für den Einstein im Jahr 1922 den Physiknobelpreis erhielt.

Derzeit macht Solarstrom zwar bloß wenige Prozent der globalen Energieversorgung aus, an entlegenen Orten ohne elektrische Infrastruktur jedoch sind Solarzellen eine der wenigen Möglichkeiten, zuverlässig elektrische Energie zu gewinnen. 

Die eigene Position an der Erdoberfläche auf wenige Dezimeter genau bestimmen, und das an jedem beliebigen Ort der Welt – das geht nur mit Satelliten. Grundlage von Navigationsgeräten und hochpräzisen Kartenwerken ist die Raketentechnologie, für die seit Mitte des 20. Jahrhunderts Chemie, Metallurgie und Ingenieurwissenschaft Pate stehen.

Doch hinter dem Mitte der 1980er Jahre in Betrieb genommenen System steht nicht nur Rocket Science, auch die Zeitmessung genügt höchsten Ansprüchen Um die Entfernungen der Satelliten untereinander und zum Empfänger an der Oberfläche auf wenige Meter genau zu bestimmen, messen die Satelliten die Laufzeiten der Signale mit hochpräzisen Cäsium-Atomuhren. 

Nicht nur durch ständige Erreichbarkeit haben Handys den Alltag global drastisch verändert. Daten zwischen nicht ortsfesten Telefonen auch bei Millionen Netzteilnehmern zuverlässig zu übertragen, stellt hohe Ansprüche an Informationstechnologie und Netzwerkarchitektur. Moderne Mobilfunknetze überdecken die Landschaft mit einander überlappenden Funkzellen. Jede von ihnen wird von einer zugehörigen Basisstation abgedeckt, die Funksignale mit den Mobilgeräten in ihrer Zelle austauscht. Die Basisstationen enthalten meist mehrere Sende- und Empfangseinrichtungen, die über unterschiedliche Frequenzen mit den Endgeräten kommunizieren können.

Wann welche Basisstation mit welchem Mobiltelefon austauscht, bestimmt eine zwischengeschaltete Ebene von Kontrolleinrichtungen, die jeweils mehrere Basisstationen steuern. Diese Base Station Controller organisieren auch den so genannten Handover, den Übergang eines Geräts von einer Funkzelle in die andere. In der nächsthöheren Ebene, bei den Mobile-Services Switching Centers (MSC) gelangen die Daten dann in das Festnetz.

Das Prinzip der hormonellen Verhütung stammt bereits aus den 1920er Jahren des 20. Jahrhunderts, aber erst die Chemiker Carl Djerassi und Louis Miramontes synthetisierten mit Norethindron das erste künstliche Gelbkörperhormon, das den Eisprung unterdrückt. Diese so genannten Gestagene sind Steroidhormone, und deren komplizierte chemische Struktur mit vier Ringen und sechs Stereozentren machte ihre Synthese zu einer schwierigen Aufgabe.

1960 wurde das erste Medikament auf Basis dieser Entdeckung zugelassen. Seither hat die orale Verhütung die Situation von Familien, aber insbesondere von Frauen in der Gesellschaft drastisch verändert. Dass Schwangerschaft und Kinderzahl mit dem neuen Präparat kontrollierbar wurden, gibt Müttern und Vätern zuvor ungeahnten Freiraum nicht nur in Ausbildung und Beruf, sondern insgesamt bei der Lebensplanung.

Flachbildschirme finden sich heute zumindest in den Industrieländern in fast jedem Haushalt – sie sind zum universellen Darstellungsmedium der digitalen Welt geworden. Ohne Flüssigkristalle, die diese flachen und leichten Bildschirme erst ermöglichen, gäbe es kein mobiles Internet, keine Touchscreens und auch keine Großbildfernseher. Diese Anwendungen verdanken wir zwei besonderen Eigenschaften solcher Moleküle: Eine basiert darauf, dass sie sich verhalten wie eine Flüssigkeit, die zweite ist typisch für kristalline Festkörper. Zum einen nämlich können sich die Moleküle frei bewegen – und sich so bei Bedarf in einem Magnetfeld ausrichten.

Zum anderen sind sie in dieser geordneten, kristallinen Anordnung doppelbrechend: Mit dem Übergang zur geordneten Phase verändert sich ihre Durchlässigkeit für polarisiertes Licht, und mit Hilfe gegeneinander gedrehter Polarisationsfilter kann man kleine Kammern mit Flüssigkristallen zwischen lichtdurchlässig und lichtundurchlässig hin und her schalten. Dieses Prinzip steht hinter allen Flüssigkristallbildschirmen, angefangen von den Sieben-Segment-Anzeigen der ersten Taschenrechnern bis hin zu den heutigen modernen Smartphones mit weit über einer Million farbiger Pixel.

Das wohl sichtbarste Ergebnis naturwissenschaftlicher Forschung sind die Kunststoffe. Chemisch gesehen umfasst diese als Plastik bezeichnete Werkstoffklasse alle klassischen organischen Polymere, sie bestehen aus kohlenstoffreichen Kettenmolekülen, zusammengesetzt aus einfachen chemischen Bausteinen. Plastik ist heute überall. Nicht nur weil es billig ist, sondern weil es so viele unterschiedliche Sorten mit unterschiedlichen Eigenschaften gibt – sie sind hart oder weich, vertragen mal Hitze, mal aggressive Chemikalien, bilden Dämmschäume für klimaneutrale Häuser, sterile Verpackungen für die Medizin oder spritsparende Autoreifen.

Das Geheimnis dieser Vielfalt ist einfach, dass es sehr viele unterschiedliche Bausteine gibt, von denen jeder einzelne ein Material mit spezifischen Eigenschaften bildet. Einen Nachteil allerdings haben Kunststoffe: Sie entstehen heute noch fast ausschließlich aus Erdöl. Allerdings arbeiten Forschungsgruppen weltweit bereits an vergleichbaren Materialien aus natürlichen Quellen.

Die moderne Computertechnologie basiert auf der Möglichkeit, Millionen elektronische Bauelemente binnen kurzer Zeit auf kleinstem Raum zu einem Mikrochip zu vereinen. Ohne integrierte Schaltkreise bräuchte man selbst für die Rechenleistung eines Mobiltelefons eine Lagerhalle voller Transistoren – und eine zweite für die Kühlung. Grundlage dieser Technologie, dank der bis zu 9 Millionen elektronische Bauteile auf einen Quadratmillimeter passen, sind einerseits die Halbleiter und andererseits das chemische Verfahren der Fotolithografie.

Elektrische Bauteile für logische Operationen gab es in Form von Röhren und Transistoren bereits zuvor, doch erst die Erkenntnis, dass Konstrukte aus Halbleitern die gleiche Funktion ausüben können, macht es möglich, solche Bauteile auf kleinstem Raum in eine Oberfläche einzubauen. Um derart kleine Strukturen herzustellen, ist allerdings chemisches Knowhow erforderlich: So genannte Fotolacke, die unter Licht aushärten, sowie Ätz- und Waschlösungen helfen die Strukturen zu formen, aus denen der Mikrochip schichtweise aufgebaut ist.