Im Frühling 2023 hatten wir leider einen Wasserschaden im Bad und mussten nach dem Trocknen renovieren. Letztlich einigten wir uns auf simple große und viereckige Fliesen, die verlegt wurden, ohne ein besonderes Muster zu bilden. Wir sind damit aber trotzdem sehr zufrieden. Dabei wäre aus mathematischer Sicht auch etwas völlig anderes möglich: Mit der 13-eckigen so genannten Einstein-Kachel lässt sich eine Ebene lückenlos bedecken, ohne dass sich das entstehende Muster jemals regelmäßig wiederholt.

Einem Handwerker müsste man wahrscheinlich viel Geld bezahlen, damit er die kompliziert zugeschnittenen Fließen entsprechend verlegen würde, aber aus mathematischer Sicht ruft die neu gefundene Form Begeisterung hervor. Denn derartige Fliesenmuster gehören zu den schwierigsten Problemen des Fachs. Es ist also kein Wunder, dass es Jahrzehnte gedauert hat, bis der Durchbruch zur Einstein-Kachel gelang. Und vielleicht hat es dafür tatsächlich einen Laien wie David Smith gebraucht: Der pensionierte Druckanlagentechniker stieß im November 2022 auf die inzwischen berühmt gewordene Lösung und informierte danach den mathematikbegeisterten Informatiker Craig Kaplan von der University of Waterloo, der die weitere Bekanntgabe in der wissenschaftlichen Community ins Rollen brachte. Wie die Geschichte im Detail ihren Anfang nahm und was die Entdeckung für die Mathematik bedeutet, beschreibt meine Kollegin Manon Bischoff ab S. 12 in unserem Titelbeitrag.

Sehr viel praxisnäher als die Einstein-Kachel ist die Suche nach einem optimalen und robusten Stromnetz. In Deutschland stehen wir beispielsweise gegenwärtig immer wieder vor dem Problem, dass die vorhandenen Trassen nicht ausreichen, um mittels Windenergie gewonnenen Strom aus dem Norden der Republik zu den großen industriellen Abnehmern im Süden zu transportieren. Stattdessen muss er Umwege über Osteuropa nehmen, billig exportiert werden – oder die Erzeugung wird gar heruntergefahren, um das Netz stabil zu halten. Gleichzeitig muss dann etwa in Baden-Württemberg teurer Strom aus der Schweiz importiert werden, weil es sonst hier zu einem Spannungsabfall käme.

Für die Energiewende ist der Ausbau entsprechender Netze daher unabdingbar. Wie ein derartiges Grid aussehen könnte, finden Sie ab S. 70 im Auftakt zu unserer dreiteiligen Serie über die Energiewende. In den folgenden Ausgaben finden Sie dann Beiträge zu den seit Monaten heiß diskutierten Wärmepumpen sowie zur Energie aus Biomasse, die ebenfalls regelmäßig in der Kritik steht.

Eine spannende Lektüre wünscht
Daniel Lingenhöhl