14.04.2021

UpNano: Wiener Tech-Unternehmen druckt lebende Zellen

Ein neuartiges Bio-Material und ein 2-Photonen_Drucker ermöglichen nun einen 3D-Druck mit lebenden Zellen für biologische Anwendungen.
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UpNano, 3D-Druck, Zellen
(c) UpNano - Das Tech-Unternehmen UpNano schafft es mittels eines Bio-3D-Druckers lebende Zellen direkt aus der Zellkultur zu drucken.

Es klingt wie wissenschaftliche Fiktion. Und vielleicht ist es genau dies, was jetzt UpNano, einem in Wien ansässigen Hightech-Unternehmen mit Fokus auf Entwicklung, Herstellung und Kommerzialisierung von hochauflösenden 3D Druck-Systemen, gelungen ist. Durch eine Kombination eines 2-Photonen 3D-Druckers mit einem Hydrogel-basierten Bio-Material ist es jetzt erstmals möglich, 3D-Strukturen, die lebende Zellen enthalten, direkt zu drucken.

NanoOne Bio

Dabei bedient sich UpNano eines eigens entwickelten Drucker namens „NanoOne Bio“. Das neue Hydrogel wurde gemeinsam mit Xpect INX aus Belgien hergestellt – einem Spin-Off Projekt, das sich auf die Entwicklung von biokompatiblen Materialien für die 3D-Druck-Industrie spezialisiert hat. Es gilt laut Aussendung als das einzige kommerziell erhältliche Druckmaterial, das die Einbettung lebender Zellen direkt von der Kulturplatte in hochpräzise 3D-gedruckte Strukturen für biologische Anwendungen erlaubt.

Bisher scheiterte der Nachbau komplexer und hochpräziser 3D-Strukturen mitsamt eingebetteter lebender Zellen an der mangelnden Verfügbarkeit von geeigneten Materialien und Drucksystemen. Dies scheint sich nun geändert zu haben.

Eine fruchtbare Kooperation

„Das Kombinieren der Kompetenzen von UpNano in der Entwicklung von 3D-Druck-Geräten und von Xpect INX in der Formulierung von innovativen Materialien für den 3D-Druck führten rasch zum Erfolg“, erklärt Peter Gruber, Head of Technology und Co-Gründer der UpNano. „Wir haben das hoch biokompatible Hydrogel ‚X Hydrobio INX U200‘, gemeinsam entwickelt und konnten gleichzeitig eine 2-Photonen 3D-Druck-Maschine anbieten.“

Das Gel mit dem komplizierten Namen ist ein wasserlösliches Hydrogel, das den Transfer von Zellkulturen aus 2D-Kulturplatten in komplexe 3D-Strukturen ermöglicht. „Das Gelatine-basierte ‚X Hydrobio INX U200‘ wurde speziell für die Einkapselung von verschiedenen Zelltypen entwickelt und erlaubt daher die Erzeugung von komplexen 3D-Mikrogeweben“, fasst es Jasper Van Hoorick, Projektleiter bei Xpect INX, in einfachen Worten zusammen. „Das Hydrogel ahmt die natürliche zelluläre Umgebung nach und ist biologisch abbaubar, wodurch es den Zellen ermöglicht, das Material graduell durch neu geformtes Gewebe zu ersetzen.”

UpNano, Zellen drucken
(c) UpNano – Der spezielle 3D-Drucker NanoOne Bio kann 3D-Strukturen mit lebenden Zellen drucken.

Ein spezifischer Vorteil des NanoOne Bio ist, wie auch umfangreiche Untersuchungen gezeigt hätten, dass der 780 nm Rotlicht-Laser des Druckers die lebenden Zellen nicht schädigt, auch nicht bei einer außergewöhnlich hohen Laserstärke, die alle NanoOne-Drucker verwenden. Tatsächlich ermöglicht die Verwendung einer so hohen Stärke den Einsatz von Optiken, die die schnelle Produktion von Zentimeter-großen-Strukturen mit hoher Präzision, bis hin in den Nanobereich, erlauben.

Introvertierte Zellen auf 2D-Kulturplatte als Problem

„Zellen, die auf einer 2D-Kulturplatte in einem Standard-Nährmedium wachsen, sind weit entfernt von ihrer natürlichen physischen Umgebung und unterliegen einem Mangel an Interaktion mit den umgebenden Zellen, der bei lebenden Zellen unter natürlichen Bedingungen in alle Richtungen hin stattfindet“, erklärt Denise Mandt, Head of Marketing und Business Development sowie Co-Gründerin von UpNano bisherige Schwierigkeiten in dem Bereich. Aus der biomedizinischen F&E sei bekannt, dass ein fehlender 3D-Zell-zu-Zell-Kontakt einen negativen Einfluss auf die Interpretation von Ergebnissen aus Zellmodellen für humane Anwendungen hat.

UpNano: „Natürliche Wachstumsbedingungen wie im menschlichen Körper“

Der NanoOne Bio von UpNano möchte diesen Ansatz signifikant verändern. Pharmazeutische Unternehmen und Forschungseinrichtungen sollen zukünftig in der Lage sein, Zellmodelle zu entwickeln, die den natürlichen Wachstumsbedingungen im menschlichen Körper ähneln. „Dank eines speziellen optischen Aufbaus, optimierten Scan-Algorithmen und der unternehmenseigenen adaptiven Auflösungstechnologie, sei es nun möglich signifikant schnellere Produktionszeiten als andere Systeme zu erlangen“, teilt UpNano mit. „Alles Vorteile, die von Kunden im industriellen und im akademischen Sektor erkannt wurden.“

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Gründer und CEO von Silverstar Railways: Patrick Kröll | (c) Lea Baumgartner / brutkasten

Langsam nimmt das Büro von Silverstar Railways im vierten Wiener Gemeindebezirk Form an. Einige Arbeitsplätze sind bereits eingerichtet, auch ein Besprechungsraum steht bereit. In den großzügigen Altbauräumen ist außerdem Platz für ein weiteres Vorhaben: einen Lokführersimulator. Denn Gründer Patrick Kröll will künftig nicht nur Züge betreiben, sondern auch selbst Lokführer:innen ausbilden.

Seine Begeisterung für die Eisenbahn reicht bis in die Kindheit zurück. Gemeinsam mit seinem Großvater verbrachte er Stunden am Bahnhof und beobachtete die ein- und ausfahrenden Züge. Dass er einmal ein eigenes Bahnunternehmen führen würde, hätte der heute 33-Jährige weder als Kind noch als Lokführer bei den ÖBB gedacht.

Beruflich führte ihn sein Weg zunächst in die Gastronomie. Nach einer Lehre zum Hotel- und Gastgewerbeassistenten arbeitete er auf Saison und leistete anschließend Zivildienst bei der Rettung. Zum Lokführer wurde er schließlich eher zufällig: Kröll bewarb sich gleichzeitig bei der Berufsrettung, der Polizei und den ÖBB. Letztere meldeten sich zuerst.

Eine Marktlücke auf Schiene

Bei den ÖBB arbeitete Kröll zunächst als Lokführer, später in der Disposition und Ausbildung. Während der Coronapandemie wechselte er zum privaten Bahnbetreiber RegioJet und half als Operations Manager, dessen österreichischen Betrieb aufzubauen. Durch seine Erfahrungen hatte Kröll eine Marktlücke erkannt: Vielen Bahnbetreibern fehlt es an qualifiziertem Personal und Unterstützung bei der Organisation ihrer Verkehre. Im August 2024 gründete er deshalb Silverstar Railways.

Das Wiener Unternehmen beschäftigt Lokführer:innen, die für andere Eisenbahnunternehmen Züge fahren. Hinzu kommen Dienstleistungen wie Disposition und die Planung von Verkehrskonzepten. Besonders im Güterverkehr, wo kurzfristige Änderungen und lange Verspätungen den Alltag prägen, sei Flexibilität gefragt. Im Frühjahr 2026 nahm Silverstar außerdem zwei geleaste Lokomotiven in seinen Fuhrpark auf. Kund:innen können damit sowohl Personal als auch Lokomotiven buchen.

Ohne Investoren zur eigenen Bahn

Kröll verfolgt dabei einen schrittweisen Ansatz. Ein Eisenbahnunternehmen zu gründen, sei mit hohen Kosten verbunden, lange bevor überhaupt der erste Zug fahren könne. Deshalb baute er zunächst das Dienstleistungsgeschäft auf und arbeitete parallel an den erforderlichen Genehmigungen. „Wir haben im B2B-Bereich zuerst Geld verdient, bevor wir es investiert haben“, erklärt er.

Nach eigenen Angaben war Silverstar bereits im ersten Geschäftsjahr profitabel. Für 2026 erwartet Kröll aufgrund größerer Investitionen allerdings ein negatives Jahresergebnis. Das operative Geschäft sei weiterhin positiv. Bislang finanziert sich Silverstar ohne externe Investoren. Dass das so lange möglich sein würde, habe ihn selbst überrascht. „Ich habe mir gedacht, dass wir früher an Investoren denken müssen.“

Seit September verfügt Silverstar über die Voraussetzungen für einen eigenständigen Bahnbetrieb in Österreich. Den ersten Zug auf eigener Lizenz führte das Unternehmen bereits ein Monat später durch. Für den Wiener Sonderzuganbieter B&B Blue Train übernahm Silverstar die Beförderung eines Charterzugs mit einer Reisegruppe von Wien bis zum Grenzbahnhof Spielfeld.

Am 23. Oktober 2026 fuhr Silverstar Railways erstmals unter eigener Lizenz von Wien nach Spielfeld. | (c) Silverstar Railways

Ein Zug, der bewusst langsamer fährt

Ab Mai 2027 soll mit dem STAR-Blue Train das nächste Geschäftsfeld folgen: ein touristischer Reisezug zwischen Wien und dem Salzkammergut. Von Mai bis September sind zunächst dienstags und donnerstags jeweils eine Hin- und Rückfahrt geplant. „Wir sehen uns nicht als Wettbewerb zur ÖBB oder zur Westbahn“, betont Kröll. Während die großen Anbieter auf schnelle Verbindungen setzen, will Silverstar das Reisen selbst wieder zum Erlebnis machen.

Der STAR-Blue Train soll deshalb bewusst rund eine Stunde länger unterwegs sein als bestehende Verbindungen. Geplant sind ältere, komfortable Personenwagen, Service am Platz und frisch zubereitete Mahlzeiten. Die Wagen und das Servicepersonal stellt B&B Blue Train bereit, Silverstar verantwortet den Bahnbetrieb.

Für die erste Saison kalkuliert Kröll mit rund 10.000 Fahrgästen bei 88 geplanten Zugfahrten und durchschnittlich 200 bis 210 Sitzplätzen. Ob die Rechnung aufgeht, muss sich erst zeigen. Die Ticketpreise seien bereits kalkuliert und sollen sich ungefähr am Niveau der ersten Klasse der ÖBB orientieren. Ende November soll eine eigene Buchungsplattform online gehen.

Zwischen Personalmangel und großen Zukunftsplänen

Eine Herausforderung bleibt der Personalmangel. Kröll schätzt, dass österreichweit 400 bis 500 Lokführer:innen fehlen. Die ÖBB erhöhten 2025 ihre jährlichen Ausbildungskapazitäten von 480 auf 640 Plätze. Hinzu kommt, dass Lokführer:innen auch nachts und am Wochenende gebraucht werden, was die Personalsuche zusätzlich erschwert. Silverstar will deshalb ab 2027 selbst Lokführer:innen ausbilden. Der dafür geplante Simulator soll im neuen Wiener Büro Platz finden.

Auch darüber hinaus hat Kröll große Pläne. Langfristig denkt er über internationale Verbindungen und einen Einstieg in den regionalen Personenverkehr nach. „Wir haben gewisse Pläne in den Schubladen liegen, die wir zur richtigen Zeit einfach rausziehen“, sagt er. Welche davon umsetzbar sind, hängt auch von den regulatorischen Bedingungen in Österreich ab.

Bei allen Zukunftsplänen ist der Gründer seiner ursprünglichen Leidenschaft treu geblieben. Ein- bis zweimal pro Woche sitzt er nach eigenen Angaben weiterhin selbst im Führerstand. „Ich selbst fahr irrsinnig gern“, sagt er.

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