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.

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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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Der globale KI-Wettlauf hat nicht nur wirtschaftliche, sondern auch geopolitische Dimensionen erreicht. Sowohl die USA als auch Europa erkennen die Bedeutung strategischer Initiativen, um KI-Entwicklung aktiv zu fördern und zu gestalten. Trotz unterschiedlicher politischer und wirtschaftlicher Rahmenbedingungen verfolgen beide Regionen ähnliche Ziele, die auf strukturellen Innovationen beruhen. Insbesondere in den Bereichen Regulatory Sandboxes, Datenzugang und Behördenstrukturen existieren bemerkenswerte Parallelen.

Sandboxes: Flexibilität als Innovationstreiber

Sowohl die USA als auch Europa setzen auf Regulatory Sandboxes – flexible Räume, in denen Unternehmen Innovationen im Dialog mit Regulierungsbehörden entwickeln können, ohne sofort den vollen regulatorischen Anforderungen zu begegnen. Dies ermöglicht eine schnellere Markteinführung, während die Behörden wertvolle Erkenntnisse über Technologie sammeln.

In den USA sind Sandboxes bereits in zahlreichen Bundesstaaten etabliert (z.B. im Bereich FinTech, LegalTech). Das AI Legislative Framework aus März 2026 sieht nunmehr auch die Einrichtung von spezifischen KI-Sandboxes vor. Europa hingegen hat mit dem EU AI Act bereits in 2024 die Notwendigkeit von Sandboxes für den KI-Bereich formalisiert. Jeder EU-Mitgliedsstaat hat bis August 2026 mindestens eine horizontale KI-Sandbox zu etablieren, wobei ergänzend auch lokale, sektorspezifische und grenzüberschreitende Sandboxes möglich sind, um Innovationspotenziale zu bündeln. Ergänzend ermöglicht der EU AI Act auch das Testen von Hochrisiko-KI-Systemen unter Realbedingungen außerhalb von Sandboxes als innovationsfördernde Maßnahme.

Während die USA sehr markt- und wettbewerbsorientiert agieren, werden in der EU aktuell Ressourcen für die Umsetzung von Regulatory Sandboxes in Diskussionen zum Digitalen Omnibus gebunden. Durchführungsrechtsakte bleiben auf der Strecke, der Aufbau der Organisationsstruktur ist deutlich im Verzug. Debattiert wird sogar eine Verschiebung der Deadline für Sandboxes auf Dezember 2027.

Während die USA schneller agieren, könnte Europa trotz der Herausforderungen von der langfristigen Strukturierung profitieren. Für Unternehmen bedeutet dies, dass es unerlässlich ist, die regulatorischen Landschaften zu verstehen und in strategische Innovationspläne zu integrieren.

Daten: Zugang als Wettbewerbsvorteil

Zugang zu großen, qualitativ hochwertigen Datensätzen bleibt ein entscheidender Wettbewerbsvorteil im KI-Bereich. Die USA setzen im National AI Legislative Framework auf die Öffnung von staatlichen Datensätzen, um Unternehmen eine breitere Datenbasis für präzisere KI-Modelle zu bieten. Europa verfolgt einen ähnlichen Weg, allerdings mit stärkerer Berücksichtigung von Datenschutz und Sicherheit. Die Europäische Datenstrategie, unterstützt durch den Data Act und den Data Governance Act, fördert den freien Datenfluss innerhalb definierter regulatorischer Grenzen.

Der Data Act ermöglicht einen effizienteren Zugang zu und Austausch von Daten zwischen Unternehmen und öffentlichen Institutionen, indem er den rechtlichen Rahmen für die Nutzung öffentlicher und privater Datensätze schafft. Der Data Governance Act sorgt für eine verantwortungsvolle Nutzung dieser Daten, indem er die Einrichtung von sicheren Datenräumen fördert. Zusammen zielen diese Gesetze darauf ab, dass der freie Datenfluss vorangetrieben wird, ohne die Rechte der betroffenen Personen zu gefährden, was Unternehmen einen stabilen und sicheren Rahmen für die Nutzung von Daten zur Innovation und Wettbewerbsfähigkeit bietet.

Behördenstrukturen: Optimierung statt Expansion

Eine weitere bemerkenswerte Parallele ist die Nutzung bestehender Behördenstrukturen zur Überwachung von KI-Entwicklungen. In den USA soll die Aufsicht durch bereits etablierte Institutionen wie die Federal Trade Commission (FTC) und die Food and Drug Administration (FDA) erfolgen, die mit den jeweiligen Sektoren vertraut sind und schnell auf neue Entwicklungen reagieren können.

In Europa verfolgt der EU AI Act ebenfalls den Ansatz der Einbindung bestehender Aufsichtsbehörden und delegiert grundsätzlich die Marktüberwachungskompetenzen im KI-Bereich an bereits zuständige Sektorbehörden (z.B. Maschinen, Medizinprodukte, Spielzeug) und Datenschutzbehörden, um bürokratischen Overhead zu minimieren. Für jene Bereiche, für die es noch keine dezidierte Aufsichtsbehörde gibt (z.B. Personal, Bildung), muss eine Zuordnung der Aufsichtskompetenz erfolgen. Für KI-Modelle ist das neue EU AI Office in Brüssel zuständig, das zentralisiert die Aufsicht über KI-Modelle übernimmt. Auch hier liegt der Fokus auf der Optimierung bestehender Strukturen und der Vermeidung unnötiger bürokratischer Hürden.

Europa und die USA setzen in ihrer Struktur auf bewährte regulatorische Institutionen, um die Effizienz zu steigern und gleichzeitig Innovation zu fördern. Für Unternehmen bedeutet dies, dass sie aktiv mit den bestehenden Institutionen zusammenarbeiten müssen, um sicherzustellen, dass ihre Innovationen in beiden Regionen reibungslos integriert werden. Das Verständnis der regulatorischen Struktur wird zum Vorteil in einem zunehmend komplexen Marktumfeld.

An dieser Stelle ist die frühzeitige Einrichtung der KI-Servicestelle in Österreich bei der RTR GmbH hervorzuheben, die Unternehmen als Ansprechpartnerin bei allgemeinen Fragen und Anlaufstelle dient. Die KI-Servicestelle hat in diesem komplexen Marktumfeld, in dem noch einige (Zuständigkeits-)Fragen ungeklärt sind, einen sehr positiven Mehrwert für den KI-Standort Österreich erreicht und wurde als Best Practice auch auf europäischer Ebene als Blueprint identifiziert und als Instrument übernommen. Eine vergleichbare Informations- und Anlaufstelle ist in den USA nicht eingerichtet.

Fazit: Der strategische Blick

In der Wahrnehmung vieler gilt der US-Markt als der Goldstandard – mehr Möglichkeiten, weniger Regulierung, schnellere Innovation. Doch die Realität ist differenzierter: Auch in Europa gibt es gleiche Mittel und potenzielle Chancen.

Der zentrale Unterschied liegt in der Innovationskultur und der Bereitschaft, Risiken einzugehen und zu experimentieren. In den USA ist Fehlerkultur (Fail-forward Culture) tief verankert, Unternehmen sind häufig bereit, Fehler als Lernprozesse zu betrachten und unternehmerisches Scheitern nicht zu stigmatisieren. Diese Einstellung, gepaart mit einer dynamischen Finanzierungslandschaft insbesondere durch Venture Capital, ermöglicht es Startups und etablierten Unternehmen, schneller zu skalieren und zu innovieren.

In Europa hingegen bieten stabile Rahmenbedingungen ein Umfeld, das Sicherheit und langfristige Planung fördert. Mit einem Netzwerk von AI Factories findet in Europa ein bedeutender Infrastrukturausbau statt. Gleichzeitig bleibt jedoch die Fehlerkultur oft zurückhaltend, was zu einer vorsichtigeren Herangehensweise an Innovationen führt. Risikobereitschaft ist hier häufig geringer. Der Kapitalmarkt in Europa ist zwar gut etabliert, aber im Vergleich zu den USA oft weniger agil und fokussiert sich stärker auf etablierte Unternehmen, wodurch Startups und risikobehaftete Innovationen nicht immer die nötige finanzielle Unterstützung erhalten, um schnell zu skalieren und zu experimentieren.

Die Frage ist daher nicht, ob die Möglichkeiten vorhanden sind, sondern wer in beiden Märkten die nötige Geschwindigkeit und Innovationskultur aufbaut, um im globalen Wettbewerb nachhaltig zu wachsen. Ebenso entscheidend ist die richtige Balance zwischen langfristigem Investitionsansatz und agiler Kapitalbeschaffung, um eine erfolgreiche und nachhaltige Expansion zu ermöglichen.

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