Die chemische Industrie muss grüner werden. Und zwar nicht nur, weil uns beim Gedanken an die Industrie häufig das Symbol eines rauchenden Schornstein-Schlotes ins Gedächtnis kommt. Sondern auch deshalb, weil die Industrie zur Herstellung von Chemikalien rund 258 Millionen metrische Tonnen CO2 pro Jahr ausspuckt. Das verrät uns Stefan Payer, Mitgründer und CEO des Grazer BioTech Startups Enzyan, im Interview.

Industrie spuckt 12,9 Millionen Tonnen mehr CO2 aus als der Verkehr

Dass die chemische Industrie durchaus als die Achillesferse der CO2-Emittenten in Österreich bezeichnet werden kann, zeigt das Umweltbundesamt Österreich: Die Gesamtemissionen des Energie- und Industriesektors beliefen sich 2021 auf 34,5 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente. Der Verkehr verursachte hingegen “nur” 21,6 Millionen Tonnen.

Fakt ist: Die chemische Industrie muss umweltfreundlicher werden, um Umwelt, Mensch und Gesundheit nicht noch mehr Schaden zuzufügen. Hier setzt die Idee des Startups Enzyan aus Graz an: Das Spin-off der Karl-Franzens-Universität verwendet Enzyme, um Produkte der chemischen Industrie schneller und effizienter zusammenzubauen.

Enzymprozess spart Energie, Kosten und Zeit

Chemikalien werden, laut CEO Stefan Payer, in der chemischen und pharmazeutischen Industrie unter anderem zur Herstellung von Medikamenten verwendet. Einige Produktionsprozesse sind aber sehr ressourcenintensiv: “Besonders die konventionelle Herstellung von größeren Molekülen, zum Beispiel Wirkstoffen, geht nur stufenweise voran. Je mehr Stufen man braucht, um Moleküle herzustellen, umso mehr Energie-, Kosten- und Zeitressourcen fallen an. Und dementsprechend umso mehr Abfälle und CO2-Emissionen”, sagt Payer.

Der Chemiker hat gemeinsam mit seinem fünfköpfigen Gründerteam die Enzyan Biocatalysis GmbH im März 2022 gegründet. “Das Gründerteam zeigt Expertise an der Schnittstelle von Chemie und Biotechnologie und ist mit einem starken Know-how in der Wissenschaft aufgestellt”, erklärt Payer. Aktuell nimmt Enzyan primär Aufträge für Partner:innen aus der Industrie an. 

“Mit Enzymen können wir die Herstellung von Molekülen für die Industrie vereinfachen und mehrere Prozessschritte vereinen”, erklärt Payer dem brutkasten. “Dafür nutzen wird das Verfahren der Biokatalyse. Dieses Verfahren hat sehr viele operative Vorteile im Vergleich zur konventionellen Herstellung. So können wir Moleküle auch bei milderen Reaktionsbedingungen – also bei Normaldruck und -temperatur und in Wasser herstellen. Viele konventionelle Verfahren sind da viel aufwendiger und benötigen Hochdruck oder Temperaturen um die 150 Grad Celsius oder problematische erdölbasierte Lösungsmittel.” Die von Enzyan hergestellten Moleküle können dann unter anderem “weiter in eine Pille verarbeitet werden, die dann tatsächlich am Patienten verabreicht werden kann”, so Payer. 

Enzyan verringert Prozesskosten um 85 Prozent

Basierend auf ihrem ersten Prototypen für die Herstellung eines Wirkstoffmoleküls gegen Depressionen soll das Biokatalyse Verfahren von Enzyan 85 Prozent der Prozesskosten sparen,  73 Prozent weniger Abfall verursachen und den Prozess von fünf Verfahrensschritten auf nur einen verkürzen. Das Verfahren des Grazer BioTech Startup produziert somit nur rund ein Viertel des Abfalls, wie er im herkömmlichen Prozess der Wirkstoffproduktion entsteht. Ein wichtiger Schritt, um der chemischen Industrie auf dem Weg in Richtung Klimaneutralität zu helfen. 

“Im stufenartigen Aufbauprozess von Molekülen fällt Abfall an und es sind viele Aufreinigungsmethoden notwendig, was wieder viel Zeit und Geld benötigt. Unser Ziel ist es, Prozesse für die Herstellung von Molekülprodukten mit Enzymen so zu gestalten, dass keine Zwischenschritte mehr gebraucht werden”, führt Payer weiter aus. Nach weiterer Entwicklung des Business Modells soll das Produktionsverfahren ausgelagert werden, “damit Industriebetriebe diese Produkte mit deren Anlagen herstellen können”, erklärt Payer. 

“Die aws ist ein Partner, nicht nur ein Kontrollorgan”

Vor und in seinen ersten Monaten hatte das Startup Enzyan vor allem unterstützende Leistungen der Austria Wirtschaftsservice GmbH (aws) in Anspruch genommen: “Dank der aws Pre-Seed DeepTech Förderung konnten wir seit September 2022 unsere Idee bis hin zu unserem Prototypen umsetzen. Außerdem bekamen wir reichlich Unterstützung bei der Erstellung unseres Patentantrages und dem Schutz des ersten Prozesskonzeptes”, erklärt Payer. Im Zuge dessen habe das Startup viel Unterstützung und Input zur Prüfung der Patentfähigkeit ihres Herstellungsprozesses bekommen. 

Die Zusammenarbeit mit der aws nimmt Payer als äußerst hilfsbereit und kooperativ wahr. “Der Antragsprozess war natürlich sehr herausfordernd, aber das ist gut. So werden auch wirklich nur Projekte gefördert, die auch gut evaluierbar sind. Die aws sieht sich als Partner für die Unternehmensentwicklung, nicht nur als Kontrollorgan. Jeder ist sehr offen, wenn sich Änderungen ergeben – sofern man das auch gut argumentieren kann. Die Partnerschaft verläuft definitiv auf Augenhöhe”, berichtet CEO Payer. 

Blick in die Zukunft: Expansion und Auslagerung der Produktion 

“Die aws hat uns schon relativ früh gefragt, wie es nach der Pre-Seed-Phase weitergehen soll. So wurden wir dazu motiviert, in verschiedene Richtungen zu schauen und alle Möglichkeiten mal durchzuchecken”, erinnert sich Payer. Dem ersten Multi-Enzymprozess sollen noch viele weitere folgen. Enzyan verfolgt deshalb das Ziel, die Prozessentwicklung weiter zu beschleunigen und die Zeit von der Idee bis zum Prototypen zu verkürzen. Dafür sei allerdings eine Automatisierung im Labor notwendig, erklärt Payer. “Experimente in der Entwicklung von neuen Enzymprozessen sollen in Zukunft mit Machine Learning unterstützt werden, um noch mehr Zeit, Energie und Ressourcen zu sparen. In diesem Aspekt wollen wir uns von unserer Konkurrenz unterscheiden”, so der Chemiker. 

“On the long run wollen wir der weltweite go-to Partner für Multi-Enzymprozesse werden”, erklärt CEO Payer die Vision des Startups. Jungunternehmen mit ähnlichem Wachstumsstreben rät das Team von Enzyan, sich intensiv mit dem Förderangebot in Österreich auseinanderzusetzen. “Gerade die Förderlandschaft für DeepTech Startups ist in Österreich außergewöhnlich”, bestärkt Stefan Steinberger, der Enzyan seit Dezember 2022 im Business Development unterstützt, und führt weiter aus: “Lasst euch nicht von der ersten Reaktion oder vom Feedback von Förderstellen abschrecken. Setzt das Feedback um. Förderstellen wie die aws sind Kooperationspartner, die euer Geschäftsmodell um Einiges weiterbringen.”