22.08.2017

Saphium: Bio-Plastik-Startup finanziert Forschung mit Bakterien-Verkauf

Hinter dem steirischen Startup Saphium stehen fünf Jungforscher. Ihre Mikroorganismen sollen Bio-Plastik herstellen. Um ihre Forschung zu finanzieren, verkauft das Unternehmen Knöllchenbakterien, die das Wachstum von Soja und Co anregen.
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(c) Saphium: Das Team - Christof Winkler-Hermaden, Katharina Ettl, Josef Tauchner, Bernhard Brauner-Runge und Sanel Durakovic

Welche Probleme gibt’s, die man biotechnologisch lösen könnte? – Das fragten sich zwei Mikrobiologen und drei Pflanzenwissenschaftler, allesamt Absolventen der TU Graz. Sie suchten nach einer Idee, um bei einem Bio-Inkubator in Irland mitzumachen und kamen so auf Biokunststoff. Bei Saphium sind Bakterien die Produzenten. Sie stellen abbaubares Plastik her: eine ungiftige Alternative, umweltfreundlich und zu 100 Prozent kompostierbar. Ein weiterer Vorteil: “Unser Material ist wasserfest. Nicht wie bei anderen kompostierbaren Bioplastik-Säcken, die irgendwann doch durchlässig werden. Das kann bei unserem Material nicht passieren”, sagt Christof Winkler-Hermaden aus dem Team der jungen Entwickler. Das Saphium-Bioplastik ist zudem abbaubar: In etwa drei Monaten zersetzen die Mikroorganismen im Boden das Material.

+++ TU Graz arbeitet an IoT-Chips ohne eigene Stromversorgung +++

Bakterien wachsen mit CO2 und Wasserstoff

Konventionelles Plastik hingegen basiert auf Erdöl. Es dauert hunderte Jahre bis, es abgebaut ist und es beinhaltet giftige Zusatzstoffe, die der Mensch auch aufnimmt. Ganz zu schweigen von Umweltverschmutzung im Meer und am Land sowie der globalen Erwärmung. “Unsere erste Idee war aus Algen, CO2 und Sonne Bioplastik zu machen”, erzählt Winkler-Hermaden. Da braucht man auch keine Ackerflächen für den Anbau. “Dann sind wir aber draufgekommen, dass das mit Algen nicht funktioniert und haben umgeschwenkt auf Bakterien, also Mikroorganismen”. Die können auf CO2 und Wasserstoff wachsen. Es gebe zwar auch andernorts Versuche dazu, aber weltweit mache das bisher niemand ernsthaft.

Wie kommt der Kunststoff aus den Zellen?

Bei diesen biotechnologischen Mikroorganismen handelt es sich um natürlich vorkommende Polyester, die von den Bakterien gebildet werden. In der Natur passiert das durch Fermentation von Zucker oder Fetten. Deswegen füttert man in der herkömmlichen Industrie die Bakterien mit Lebensmittelabfallstoffen oder Rapsöl. Das sei sehr teuer und für die Massenproduktion ungeeignet. Das Saphium-Team hat festgestellt, dass das Herauslösen des Kunststoffes aus den Zellen, der Kostentreiber ist und arbeitet an einem physikalischen Verfahren.

+++ Fokus: Energie und Umwelt +++

Irischer Bio-Inkubator als Starthilfe

Da kommen so ein Erstinvestment und eine Laborzeit im irischen Cork schon ganz recht. RebelBio ist ein Inkubator für Biotechnologie. Pro Jahr werden etwa zehn Startups aus der ganzen Welt aufgenommen. Dafür will sich SOS Ventures, die Firma hinter RebelBio, aber mit acht Prozent am Unternehmen beteiligen. Neben 50.000 Euro bekommen Startups noch einmal so viel in Sachleistungen. Das heißt im Fall von Saphium: Laborflächen für drei Monate, davor ein Monat Vorbereitungszeit und Businessmodelentwicklung. “Wir waren damals in unterschiedlicher Besetzung im Labor in Cork”, berichtet Winkler-Hermaden, “manchmal zu fünft, dann doch wieder zu dritt. Es empfiehlt sich zu zweit und zu dritt nach Cork zu gehen”, ergänzt er. Mittlerweile haben schon drei österreichische Startups bei RebelBio mitgemacht: Valanx Biotech entwickeln ein Protein-Anker-System für synthetische Biologie, Kilobaser machen ein “Nespresso-System” für DNA-Synthese.

“Biotechnologie early stage”

Im Anschluss, es war im Herbst 2015, ging für Saphium die Forschung im Science Park Graz weiter. “Wir machen noch Biotechnologie early stage. So ist es schwierig ein Investment zu bekommen und schon gewinnbringend zu sein”, sagt Winkler-Hermaden. Schließlich sind die Produktionskosten stark vom Maßstab abhängig: Mit einem 500.000 Liter-Bioreaktor enstehen für Saphium für die gleiche Menge an Bio-Plastik rund ein Hundertstel der Kosten, die mit einem 300 Liter-Reaktor zu zahlen sind.

Win-win mit Knöllchenbakterien: Boost für das Startup und die Käferbohne

Um erste Umsätze zu generieren, Investoren zu locken und die Reaktoren an der Produktionsstätte anders zu verwenden, startete das Startup nun ein zweites großes Projekt: In den Tanks – produziert wird übrigens am Gelände des südsteirischen Weinguts der Familie Winkler-Hermaden – wachsen auch sogenannte Rhizobien. Diese Knöllchenbakterien bewohnen Ackerböden. Sie können Stickstoff aus der Luft fixieren und Pflanzen, zum Beispiel Hülsenfrüchte wie die Mungo- oder Käferbohne und Soja mit Stickstoff versorgen. Das unterstützt ihr Wachstum. Laut Winkler-Hermaden steigern die Rhizobien den Ertrag von fünf bis zu 30 Prozent. “Die Pflanzen wachsen mehr, der Humusaufbau wird unterstützt, die Bodenqualität ist besser”, schwärmt der Biologe. Zusätzlich zum Stickstoff werden nämlich Pflanzenhormone ausgeschüttet. Sie signalisieren der Pflanze, dass sie loswachsen soll. Und noch eine dritte Funktion erwähnt er: “Die Leguminosen, also Hülsenfrüchtler, können aus dem Boden Nährstoffe aufbereiten und Phosphat freisetzen.”

+++ Wasser aus der Kugel statt Plastik im Meer +++


Link: saphium.eu

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Im Innovation Corner des Technischen Museums Wien sind aktuell SpaceTech-Innovationen aus Niederösterreich zu sehen | (c) accent/APA Fotoservice/Ben Leitner
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“Unsere Zielsetzung ist es, aus Ideen wirklich wertvolle Innovationen zu machen und dabei Startups, Forscherinnen und Forscher zu unterstützen. Ein wichtiger Aspekt ist dabei, wie man das Erfundene einer breiteren Öffentlichkeit erklären und erzählen kann”, sagt Doris Agneter, Geschäftsführerin der niederösterreichischen Technologiefinanzierungsgesellschaft tecnet equity, auf einer Bühne im Technischen Museum Wien vor rund 100 Gästen. Der Anlass: Im “Innovation Corner” des Museums wurde nun eine neue Ausstellung eröffnet.

Nicht nur Erfindungen, sondern auch die Personen dahinter

Gezeigt werden SpaceTech-Innovationen aus Niederösterreich von Startups, FHs und Forschungseinrichtungen – mit Unterstützung von tecnet und dem Technologie-Inkubator accent. Zuvor waren bereits niederösterreichische Startups und Forschungsprojekte aus dem Bereich Landwirtschaft dort zu sehen, wie brutkasten berichtete. Präsentiert werden nicht nur die Erfindungen, sondern auch die Personen dahinter. “Das sind alles ganz tolle Persönlichkeiten, junge Forscherinnen und Forscher ebenso, wie sehr erfahrene”, so Agneter.

“Weltraum ist in Österreich ein Wirtschaftsfaktor”

Dabei geht es auch um erfolgreiche SpaceTech-Geschäftsmodelle aus Niederösterreich. “Weltraum ist in Österreich ein Wirtschaftsfaktor”, stellt Margit Mischkulnig, Abteilungsleiterin Weltraumangelegenheiten und Luftfahrttechnologien im Klimaschutzministerium in ihrem Impulsvortrag klar. Besonders im Bereich Klimaschutz spiele Weltraumtechnologie eine wichtige Rolle. Doch: “Weltraum ist für alle da: Man denke an Wetterdienste, Kommunikation und Navigation”.

Blick in die unendlichen Weiten des Weltraums

Diese große Bandbreite von SpaceTech-Innovationen wird in der neuen Schau im Innovation Corner klar, wie auch Michael Moll, Geschäftsführer des accent Inkubators betont: “In dieser Ausstellung werden Exponate aus Niederösterreich gezeigt, die deutlich machen, wie lebhaft heimische Forschung und Innovation nicht nur unsere tägliche Existenz, sondern auch den Blick in die unendlichen Weiten des Weltraums bereichern.”

200 Antriebssysteme von NÖ-Startup im Orbit

Wie weit man als niederösterreichisches SpaceTech-Startup innerhalb weniger Jahre kommen kann, beweist unter anderem ENPULSION, das ebenfalls in der Ausstellung vertreten ist. Gründer Alexander Reissner gibt während einer Podiumsdiskussion einen kleinen Einblick in aktuelle Zahlen des Unternehmens: “Wir sind in sehr kurzer Zeit vom erfolgreichen Startup zu einem weltweit agierenden Marktführer geworden, sodass wir mittlerweile 200 Antriebssysteme im Orbit haben.” Dazu beschäftige das Unternehmen, das sich weiterhin auf Wachstumskurs befindet, mittlerweile rund 70 Mitarbeiter:innen und betreibt einen weiteren Standort in den USA.

Drei Startups sind in der aktuellen Ausstellung vertreten (vlnr.) Michael Moll, GF accent Inkubator, Michael Kitzmantel, CEO AT-Space GmbH, Alexander Reissner, CEO Enpulsion GmbH, Doris Agneter, GF tecnet equity, Carsten Scharlemann, CEO R-Space GmbH | (c) accent/APA Fotoservice/Ben Leitner

Neuer Weltraum-Bereich im Museum geplant

ENPULSION, das im Innovation Corner sein Triebwerk “NEO” vorstellt, ist aber nur ein Beispiel. Insgesamt acht Startups bzw. Forschungsprojekte sind nun bis 26. Mai in der Ausstellung zu sehen (siehe unten). Und für Weltraum-Begeisterte könnte es übrigens im Technischen Museum bald noch mehr zu sehen geben. “Wir haben noch keinen großen Weltraum-Bereich im Technischen Museum. Ich darf aber verraten: Wir arbeiten daran”, sagt Generaldirektor Peter Aufreiter bei der Eröffnung.


Das sind die 8 gezeigten Projekte:

Satellitenkryptografie | Fachhochschule St. Pölten

Sichere Telekommunikation setzt eine sichere Kryptografie voraus. Bislang wurden dafür ausschließlich mathematische Methoden verwendet, demgegenüber steht eine physikalische Methode, die auf der Wechselseitigkeit der Funkübertragung und der Messung von Funkkanaleigenschaften basiert. Der Fachhochschule St. Pölten ist es gelungen, diese Technologie mithilfe der Bewegung von Satelliten auch über große Entfernungen einsetzbar zu machen.

Gasverteiler- und Gasdruckdosierungssystem | RHP Space

Das Gasverteiler- und Gasdruckdosierungssystem des Unternehmens RHP Space ist Teil des Antriebssystems, mit dem seit einigen Jahren die Satellitenkonstellation OneWeb ausgestattet wird. In der Raumfahrt setzen sich diese normalerweise aus vielen verschiedenen Teilen zusammen, welche die Systeme sehr groß und unhandlich machen sowie einen enormen Prüfaufwand verlangen. RHP Space hat diesen Aufbau komprimiert und durch einen 3D-Block mit innenliegenden Verbindungsstrukturen ersetzt, was nicht zuletzt eine sehr effiziente und kostenreduzierte technische Überprüfung ermöglicht.

CLIMB | Fachhochschule Wiener Neustadt Aerospace Engineering

Das Satellitenprojekt CLIMB ist Teil der praxisnahen Ausbildung des Master-Studiengangs Aerospace Engineering der FH Wiener Neustadt und verknüpft innovative Forschungsarbeit und internationale Vernetzung. Ziel der CLIMB-Mission ist es, die elektronischen Komponenten gezielt auf ihre Strahlungsresistenz im Van-Allen-Gürtel zu testen. Dieser gehört zum Magnetfeld der Erde und schützt sie vor hochenergetischer Strahlung aus dem All, die für die Elektronik von Raumfahrzeugen extrem gefährlich sein kann.

Transportdrohne Trogon | Fachhochschule Wiener Neustadt Aerospace Engineering

Das Institut für Aerospace Engineering der FH Wiener Neustadt arbeitet an neuen Konzepten für Fluggeräte und deren Aerodynamik, Stabilität und Strukturauslegung. Der ausgestellte Demonstrator im Maßstab 1:4 basiert auf dem Konzept einer schnellen Transportdrohne mit einer Spannweite von 14 Metern und einer Nutzlast von 500 kg, die eine Reichweite von 1.500 Kilometern bei einer Geschwindigkeit von 300 km/h erzielen soll und im Inneren Platz für Europaletten hat.

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Das ausgestellte ASPOC-Instrument (Active Spacecraft Potential Control) des Forschungsunternehmens FOTEC der Fachhochschule Wiener Neustadt dient dazu, die elektrische Aufladung eines Satelliten durch Einflüsse wie UV-Licht oder Sonnenwind zu verhindern, was die sensiblen Messinstrumente des Satelliten stören oder beschädigen könnte. Durch die Fertigung des Instruments im 3D-Druck wird u. a. die Zusammenführung von Einzelteilen ermöglicht, wodurch Montagetätigkeiten entfallen und Gewicht reduziert wird.

ENPULSION NEO-Triebwerk | ENPULSION

Der elektrische Feldemissionsantrieb (Field Effect Electric Propulsion) erzeugt Schub durch Ionen und ein angelegtes elektrostatisches Feld. ENPULSION entwickelte das bisher leistungsstärkste FEEP-Triebwerk, das für eine einfache Integration in Raumfahrzeugen ausgelegt ist. Der Triebwerkskopf kombiniert Emissionsoberflächen und Treibstofftanks in einem einzigen Bauteil und verwendet als Festmetalltreibstoff das ungiftige, nicht unter Druck stehende Indium, wodurch die Triebwerke – im Vergleich zu anderen Treibstoffen für Raumfahrtantriebe – vollbeladen und ohne besondere Vorkehrungen an Kunden verschickt werden können.

Black Eye | R-Space

Das Start-up R-Space arbeitet an der Durchführung von In-Orbit-Demonstrationsmissionen (IOD), die von entscheidender Bedeutung sind, wenn nachgewiesen werden soll, ob eine neue Weltraumtechnologie den Umgebungsbedingungen wie Strahlung, Hitze, Kälte und Vakuum standhalten kann. Die Konzeptstudie Black Eye von R-Space zielt darauf ab, die ausschlaggebenden technischen Anforderungen für den ersten österreichischen Satelliten, der auf Erdbeobachtung bzw. Aufklärung spezialisiert ist, zu sammeln und daraus ein vorläufiges Design abzuleiten.

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