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Start-Ups in der Chemie Klar zum Abheben? Deutschlands Chemie und der Start-Up-Hype

| Redakteur: Dominik Stephan

Start-Ups ohne Kickertisch und App-Entwicklung, dafür mit Reagenzglas und Mikroskop – kann das gutgehen? Keine Frage, der Gründerhype hat auch die Chemie erreicht – und die ist gar nicht so Start-up-feindlich, wie man meinen könnte. Fast 280 „Garagenfirmen aus dem Labor“ gibt es in Deutschland –und die Tüftler sind noch lange nicht am Ende…

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Zehn Containeranlagen gibt es bereits, bis 2025 soll diese Zahl auf 100 anwachsen.
Zehn Containeranlagen gibt es bereits, bis 2025 soll diese Zahl auf 100 anwachsen.
(Bild: Ineratec )

Das Wesentliche ist für das Auge unsichtbar schrieb Antoine de Saint-Exupéry. Und auch, wenn der französische Pilot und Dichter wohl kaum an Nano-Strukturen dachte, haben die winzigen Teilchen in den letzten Jahren eine steile Karriere hinter sich. Doch hier, in einem Labor des KIT nördlich von Karlsruhe, kommt die Nanowelt unter Druck.

Was im inneren der roten Plexiglas-Einhausung passiert, bleibt dem menschlichen Auge verborgen. Erst der Blick durch ein Mikroskop zeigt eine winzige Druckspitze, feiner als ein menschliches Haar, die noch winzigere Materialtröpfchen auf einem Objektträger aufbringt. Drucken im Mikro- und Nanobereich bis hinunter auf Molekülebene – damit wollen Dr. Sylwia Sekula-Neuner und ihr Kollege Dr. Uwe Bog Anwendern in Biomedizin, Materialforschung und Mikrosystemtechnik ein revolutionäres Tool an die Hand geben, mit dem eine große Bandbreite an Molekülen über einen möglichst großen Parameterraum gedruckt werden kann. Sogar DNS lässt sich mit der Technologie der Karlsruher Entwickler „drucken“. Jetzt bringen die beiden Forscher ihre Entwicklung unter dem Namen N-Able auf den Markt – ausgegründet als „Garagenfirma aus dem Labor“ mit Unterstützung des KIT. Ein Startup, ganz ohne Silicon-Valley-Prosa, App oder Tischkicker, dafür mit Entwicklungskompetenz und revolutionären Technologien. Warum sollte man das Gründen auch den Digitalos überlassen?

Innovation und Tradition? In der Chemie kein Widerspruch

Start-Ups in der Chemie sind kein neues Phänomen“, betont Dr. Jürgen Klockner der beim VCI den Bereich Wissenschaft und Forschung leitet. Schon immer haben umtriebige Jungwissenschaftler aus ihren Ideen mehr machen wollen – doch bekommt das Thema Gründen im Zeitalter der digitalen Pioniere eine ganz neue Aufmerksamkeit. 280 Chemie-Start-Ups hat der Verband gezählt, von denen knappe 40 % jünger als fünf Jahre sind. „Chemie Start-Ups sind keine Blase“, betont der VCI-Experte, gibt jedoch zu bedenken: Angekommen in den Wertschöpfungsketten sei das Thema aber häufig noch nicht richtig.

Der Kraftstoff der Zukunft aus dem Container: Ineratec ist eine der spannendsten Neugründungen in der deutschen Chemielandschaft. Das Karlsruher Start-Up will den Power-to-X-Prozess dank Mikroreaktionstechnik auf ein handliches Container-Format schrumpfen:

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Und tatsächlich: Waren die traditionellen Innovationsketten des Sektors bisher eine Einbahnstraße, in der Entwicklungen und neue Ideen von der Akademischen Welt über die großen Chemieunternehmen schließlich als Produktinnovation über Kundenbranchen zum Endnutzer gelangte, drängen die „jungen Wilden“ an jedem Punkt der Wertschöpfungskette dazwischen. Von der Uni zum Start-Up, vom Mittelständler zum Konzern oder zwischen Unternehmen und Kunden sind Start-Ups mehr als nur ein neues Bindeglied zwischen Academia und Big-Business. Gar nicht so einfach – müssen doch Wertschöpfungsketten unter Umständen neu gedacht werden und Vernetzungen neu entstehen.

Start-Up macht Quantencomputer zum Molekül-Nachbrenner

So wie bei HQS Quantum Simulations: Das 18-köpfige Jungunternehmen arbeitet an Software zur Simulation von Molekülen und Materialien – dass ist soweit nichts ungewöhnliches, doch will das Team durch die Einbeziehung des Quantencomputing den Prozess revolutionieren. Schon heute können die Algorithmen durch die Simulation von Quantenzuständen Berechnungen signifikant beschleunigen, versprechen die Gründer. Stünde in einigen Jahren mehr Kapazität auf Quantenrechnern zur Verfügung, seien ganz neue, bisher nicht simulierbare Berechnungen möglich.

Von jungen Wilden und alten Hasen: Wir nehmen die Chemie zwischen Evolution und Disruption unter die Lupe! Ist Wachstum 2020 überhaupt noch möglich?

Manchmal geht es eben auch in der Chemie digital, häufig jedoch nicht bzw. nicht ausschließlich. Gründer in Chemie-Start-Ups bräuchten mehr als „Notebooks und Pizzaservice“ betont Klockner. Sie brauchen Equipment, Labore und Unterstützung wie sie etwa das KIT mit seinen vielfältigen Aktivitäten von der Gründerschmiede bis zum Hightech-Inkubator bietet. In diesem besonderen „Brutkasten“ tüfteln seit 2008 technologieorientierte Projekte und Entwicklern an den Businessideen für Chemie, Biotechnologie und Pharma von morgen. Ein voller Erfolg: Schon 2012 wurde ein neues Gebäude mit Büroflächen und Besprechungszimmer als Erweiterung des bestehenden Inkubators in Betrieb genommen, nachdem der erste Brutkasten keinen Platz mehr für all die Ideen am Campus hatte. 60 % der 1600 m2 Büro- und Laborflächen sind ausschließlich für Gründungsprojekte reserviert.

Ideen gesucht: Chemie- und interdisziplinäre Start-Ups pitchen beim Chemistry Pitch Day: Re- defining Chemistry, den der High-Tech-Gründerfond zusammen mit Hochkarätern aus der Industrie wie Altana, BASF, Büfa, Evonik und Lanxess am 26. Februar 2020 in Frankfurt startet. Bewerbungen können noch bis zum 9. Februar unter chemiepitchday@htgf.de eingereicht werden!

Das Ventil, das nichts vergisst

Und die bleiben mit ihren Ideen nicht im Cyberspace: Ein Ventil mit Gedächtnis hat etwa das junge Start-Up Memetis im Programm. Hinter den winzigen Fluidikstellgliedern stecken jedoch keine Spulen und Elektromagnete oder pneumatische Antriebe. Im Inneren der Mikroventile arbeiten kleinste Aktorglieder aus sogenannten Formgedächtnismetallen, die sich bei Erwärmung in eine vorgegebene Form zurückverändern. Damit, so sind die Gründer überzeugt, lassen sich mediengetrennt hohe Schaltkräfte bei besserer Integrierbarkeit und hoher Flexibilität erreichen. Die fertigen Ventile sind so klein, dass sie auch etwa in künstlichen Organen (das sogenannte „Organ on a Chip“) in der Forschung zum Einsatz kommen können. Das überzeugt auch außerhalb der Fluidik: In einem Kundenprojekt lieferte das 11-köpfige Team etwa 50.000 Mikro-Aktoren an den Modellbahnhersteller Märklin, der damit die Kupplungstechnologie seiner Züge revolutionieren will.

Von der Idee in den Markt: Wie werden Start-Ups groß und wie bleiben Sie relevant? Wie umgeht man die Scale-Up-Falle und welche Chemie-Start-Ups gibt es überhaupt? In unserem kostenlosen Whitepaper lesen Sie mehr!

Modellbahn, Ventile und Labore: Das klingt nicht unbedingt nach Silicon Valley, aber auch so entstehen Ideen. Doch braucht es mehr als nur clevere Konzepte, um das ganze Potenzial der Gründer und Querdenker für die Branche zu nutzen. Es erfordert ein Umdenken, gerade etablierten Playern der Chemie, die häufig nur im Weltmaßstab denken – klein anzufangen ist da häufig nicht vorgesehen. Vor allem aber braucht es Gelegenheit – und Geld. Ohne Kooperationen, Aufträge und nicht zuletzt Investitionen aus Wirtschaft und Wissenschaft lernen Ideen nicht das Fliegen.

Und auch die Politik ist gefragt: Mit der Schaffung von Gründerzentren, einem besseren Zugang von naturwissenschaftlichen Gründungen zur Forschungsförderung und verbesserten Bedingungen für Wagniskapitalgeber könnten die Entscheider in den Parlamenten helfen, junge Wissenschaftler zum Gründen zu ermutigen, hofft der VCI. Immerhin könnten die Entwicklungen helfen, die Nachhaltigkeitsziele der vereinten Nationen zu erreichen und im Rahmen des „Green Deal“ eine entscheidende Rolle spielen.

Liebling, ich habe den Bioreaktor geschrumpft

Auf der Suche nach der (Wachstums-)Medizin der Zukunft könnte auch eine Entwicklung des 2018 gegründeten Start-Ups Aquarray helfen: Die umtriebigen Entwickler setzen bei der Untersuchung von Zellproben statt auf die bewährten Mikrotiter-Platten auf winzige Nanotröpfchen. Zusammengefasst zu sogenannten Droplet-Microarrays (DMA) ermöglicht das ein miniaturisiertes Hochdurchsatz-Screening, dass das parallele Testen Tausender von Proben bei deutlich reduziertem Reagenzienverbrauch ermöglicht. Die Nanotröpfchen müssen dabei gar nicht aufwändig aufgebracht werden, sondern verteilen und „organisieren“ sich eigenständig auf der hydrophilen/superhydrophoben Oberfläche der DMA-Platte. Dabei wird eine wässrige Lösung einfach auf dem Trägermaterial ausgestrichen – jeder der entstehenden Nanotröpfchen kann für biologische Experimente als eine Art Mikroreaktor oder Nanoreagenzglas dienen, erklärt Dr. Pavel Levkin, einer der Gründer.

Große Ideen starten manchmal klein – an die Mitspieler aus den Gründerwerkstätten wird sich die Industrie gewöhnen müssen. Das kann nur im Zusammenspiel geschehen, sind sich alle Beteiligten sicher – wenn man bereit ist, Hürden in Firmen, Bürokratie und nicht zuletzt im Kopf zu überwinden.

Nicht nur im Start-Up werden etablierte Hierarchien herausgefordert – hat der „Boss“ noch eine Zukunft?

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