{"id":16281,"date":"2022-08-18T09:56:06","date_gmt":"2022-08-18T08:56:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.unifr.ch\/alma-georges?p=16281"},"modified":"2022-08-18T09:57:27","modified_gmt":"2022-08-18T08:57:27","slug":"ein-forscher-der-uni-freiburg-geht-mit-seinem-weissmacher-all-in","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.unifr.ch\/alma-georges\/articles\/2022\/ein-forscher-der-uni-freiburg-geht-mit-seinem-weissmacher-all-in?lang=de","title":{"rendered":"Ein Forscher der Uni Freiburg geht mit seinem Weissmacher \u00aball-in\u00bb"},"content":{"rendered":"

Ab September ist der Weissmacher Titandioxid auch in der Schweiz in Lebensmitteln verboten. Lukas Schertel von der Universit\u00e4t Freiburg hat eine Alternative aus Cellulose entwickelt. Mit seinem Start-up hat er daf\u00fcr den renommierten de Vigier Preis gewonnen. Es k\u00f6nnte ein grosses Ding werden, zun\u00e4chst aber gilt es, die gute Idee aus dem Labor in ein marktgerechtes Produkt umzuwandeln.<\/strong><\/h4>\n
<\/div>\n

Rein, attraktiv, lecker \u2013 das sind Eigenschaften, die wir gemeinhin mit der Farbe Weiss assoziieren. Lukas Schertel hat in den letzten Monaten mit vielen Vertreter_innen aus der Industrie gesprochen. \u00abDer Tenor war immer der gleiche: Das Konsumverhalten ist direkt mit dem optischen Erscheinungsbild verbunden\u00bb, sagt der Senior Researcher am Departement f\u00fcr Physik der Uni Freiburg. Weisspigmente werden deshalb nicht nur in Druckerpatronen oder der Farbe verwendet, mit der wir unsere Wand weiss streichen, sondern auch in vielen Bereichen, in denen es eigentlich gar nicht n\u00f6tig w\u00e4re. Sie machen unsere Zahnpasta weisser, unsere Kopfwehtabletten, die Sonnencreme, die Kuchenglasur.<\/p>\n

Titandioxid umstritten
\n<\/strong>Es ist ein riesiger Markt; derzeit dominiert der Weissmacher Titandioxid, es geht um 10 Millionen Tonnen Material, um 16 Milliarden Dollar. Das Problem: Titandioxid wird immer umstrittener. Es gilt nicht mehr als sicher, neuen Studien zufolge kann eine erbgutsch\u00e4digende Wirkung nicht ausgeschlossen werden, die Nanopartikel stehen im Verdacht, krebserregend zu sein. Der Verweis E171 ist auf vielen Verpackungen deshalb mittlerweile ungern gesehen. Mehr noch: In Lebensmitteln ist er vielerorts verboten. Frankreich machte 2020 den Anfang, die EU zog dieses Jahr nach, in der Schweiz l\u00e4uft im September die \u00dcbergangsfrist ebenfalls ab.<\/p>\n

Ein K\u00e4fer als Inspirationsquelle
\n<\/strong>Die Industrie ist also auf Alternativen angewiesen. \u00abMaterial weiss zu machen, ist nicht schwierig. Es reicht, es mit vielen Partikeln anzureichern.\u00bb Schertel erkl\u00e4rt das Prinzip anhand einer weissen Wolke. \u00abDie erscheint weiss, weil die vielen Wasserpartikel das Licht hin- und herprallen lassen. Durch diese Streuevents wird das Licht irgendwann diffusiv und wird zur\u00fcckgestreut.\u00bb Die Herausforderung bei der Suche nach einem Ersatz f\u00fcr Titandioxid war allerdings, ein starkes Weiss, also eine sehr starke Reflexion mit sehr wenig Material herzustellen.<\/p>\n

Schertel und andere Forscher_innen liessen sich dabei von der Tierwelt inspirieren. Ein weisser K\u00e4fer aus S\u00fcdostasien, der Cyphochilus, hat auf seinen Fl\u00fcgeln eine por\u00f6se Netzwerkstruktur, die extrem stark Licht strahlt. \u00abDa kam in der Wissenschaft die Frage auf: K\u00f6nnen wir Netzwerkstrukturen, k\u00f6nnen wir Fibrillen f\u00fcr bessere Streuung benutzen?\u00bb Schertel war pr\u00e4destiniert f\u00fcr die Beantwortung dieser Frage. Er hatte in Z\u00fcrich im Bereich optische Materialien promoviert, f\u00fcr sein Postdoktorat in Cambridge arbeitete er sp\u00e4ter viel an Biomaterialien, besonders an Cellulose. Durch diese Kombination kam er auf die Idee, Cellulose f\u00fcr die Streuung zu benutzen.<\/p>\n

Wissenschaftler und Unternehmer
\n<\/strong>Schertel legt Wert darauf zu betonen, dass er die Forschung keinesfalls alleine betrieben hat, sondern von vielerlei Hilfe und Vorarbeit profitierte. Er denkt dabei unter anderen an Professor Frank Scheffold von der Universit\u00e4t Freiburg oder Professorin Silvia Vignolini von der Universit\u00e4t Cambridge. Einer seiner wichtigsten Beitr\u00e4ge in dem Ganzen sei schlicht auch, dass er sich irgendwann hingesetzt und praktische Fragen gestellt habe: \u00abWas machen wir mit dieser Laborerfindung, die in einem ineffektiven Prozess ein paar Milligramm Pulver rausschickt? Was f\u00fcr ein Markt besteht? Welche Technologien f\u00fcr die Skalierung sind bereits vorhanden?\u00bb<\/p>\n

Es sind klassische Fragen, mit den sich auseinandersetzen muss, wer die Theorie in die Praxis umsetzt, eine Idee in ein kommerzielles Produkt verwandelt. Seit zwei Jahren wagt Lukas Schertel diesen Spagat zwischen Wissenschaft und Unternehmertum, erstellt Finanzpl\u00e4ne, meldet Patente an, f\u00fchrt Lizenzverhandlungen. Im Rahmen des Bridge-Programms des Schweizerischen Nationalfonds, das bis im Juni lief, verfolgte er zuletzt an der Uni Freiburg ganz klar das Ziel, ein cellulosebasiertes Weisspigment zu entwickeln, das langfristig \u00fcber ein Start-up kommerzialisiert werden kann. Im Rahmen des F\u00f6rderprogramms Innosuisse arbeitet er mittlerweile zus\u00e4tzlich auch noch mit der Hochschule f\u00fcr Technik und Architektur Freiburg zusammen.<\/p>\n

Keine echten Alternativen
\n<\/strong>\u00abEs l\u00e4uft gut, das Interesse aus der Wirtschaft ist gross\u00bb, sagt Schertel. Sein Start-up-Unternehmen Impossible Materials hat auch bereits einen Plan entwickelt, wie aus den Grammen bald Kilogramme werden sollen. Vom Markteintritt ist das Start-up aber doch noch ein gutes St\u00fcck entfernt. In den n\u00e4chsten eineinhalb bis zwei Jahren soll das Produkt weiterentwickelt, Genehmigungen eingeholt werden, um einen kommerziellen Status zu erreichen. \u00abDanach gilt es, die kommerzielle Produktion aufzubauen, in einer Fabrik gr\u00f6ssere Mengen herzustellen, da reden wir dann von Hunderten Tonnen.\u00bb Schertel hofft, in drei bis vier Jahren die Materialien kommerziell produzieren zu k\u00f6nnen.<\/p>\n

Er muss sich deshalb ab und zu die Frage gefallen lassen, ob seine Firma nicht bereits zu sp\u00e4t komme. Schliesslich ben\u00f6tigen zumindest die Firmen im Lebensmittel-Sektor bereits jetzt eine Alternative. \u00abDie Antwort lautet nein. Alle Firmen, mit denen ich gesprochen habe, sagten mir, sie h\u00e4tten noch keine befriedigende Alternative gefunden. Sie stellen zwar zwangsl\u00e4ufig um, allerdings auf Materialien, mit denen sie nicht komplett zufrieden sind. Deshalb sind sie weiter sehr offen f\u00fcr Innovationen.\u00bb<\/p>\n

Schertel kategorisiert die derzeitigen Alternativen zum Titandioxid in mineralienbasierte und pflanzenbasierte, Beispiele daf\u00fcr sind Calciumcarbonat und Reisst\u00e4rke. Sie haben verschiedene Schw\u00e4chen, ihr Hauptmanko: \u00abSie bringen nicht die gleiche Performance, was die Streuung angeht \u2013 sie sind schlicht nicht weiss genug.\u00bb<\/p>\n

Nachhaltigkeit als Trumpf
\n<\/strong>Ein Problem, das Schertels cellulosebasierte Alternative nicht hat. \u00abWir konnten im Labor zeigen, dass wir diese Materialien outperformen\u00bb, sagt er selbstbewusst. Das sei aber nicht der einzige Trumpf. \u00abCellulose ist Teil von jeder Pflanzenzellwand. Entsprechend unproblematisch ist die Produktion auch in grossen Mengen. Unser Prozess, um die Streupartikel herzustellen, ist deutlich CO2-\u00e4rmer als etwa beim Titandioxid.\u00bb<\/p>\n

Titandioxid k\u00f6nnte in den n\u00e4chsten Jahren deshalb weiter unter Druck geraten. Nicht nur, weil es den Konsument_innen l\u00e4ngerfristig schwer zu vermitteln sein d\u00fcrfte, dass Titandioxid in Mayonnaise verboten ist, in Kinderzahnpasta jedoch erlaubt, sondern eben auch mit Blick auf die Nachhaltigkeit.<\/p>\n

F\u00f6rderpreis \u00fcber 100’000 Franken
\n<\/strong>Dass grosses Potenzial in der Idee von Lukas Schertel steckt, beweist die Tatsache, dass er im Juli mit seinem Start-up in Solothurn den mit 100’000 Franken dotierten F\u00f6rderpreis der W.A. de Vigier Stiftung \u00fcberreicht bekam. \u00abWir freuen uns sehr \u00fcber das Startgeld.\u00bb Es hilft Impossible Materials dabei, den n\u00e4chsten Schritt zu gehen, sich von der Universit\u00e4t loszul\u00f6sen. Eine Handvoll Leute wird bald, voraussichtlich im Marly Innovation Center, das Projekt auf die n\u00e4chste Ebene bringen. \u00abEs ist ein langer Prozess vom Labor in die Superm\u00e4rkte. Man ben\u00f6tigt viel Resilienz, um st\u00e4ndig dranzubleiben\u00bb, sagt Lukas Schertel. \u00abAber als ich gesehen habe, wie gross das Interesse aus der Industrie ist, habe ich beschlossen, \u00aball-in\u00bb zu gehen.\u00bb<\/p>\n

<\/div>\n_____<\/span><\/p>\n
<\/div>\n