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Meat is not the problem, but the way it is produced - that is the credo of the German start-up Innocent Meat. The young company led by CEO Laura Gertenbach and CTO Patrick Nonnenmacher wants to drive the transformation from traditional livestock farming to a sustainable and efficient model via cell culture-based meat.

Technology provider for meat producers

There are now several startups developing cell culture-based meat. In contrast, Innocent Meat sees itself as a technology provider: The company's goal is to develop easy-to-install production systems by means of which established meat producers can adapt their supply chain and produce cell culture-based meat without in-house research expertise. The ready-to-use solution comprises culture media, cell lines and the scaffold on which the cells grow, as well as the necessary plant components such as bioreactors and filtration systems. The process is controlled by self-learning cloud-based software and the production volume is scalable as required.

Inclusion in the Accelerator Program

This approach has now also convinced early-stage investor Big Idea Ventures (BIV), which has accelerators in New York and Singapore: Innocent Meat joins 14 other startups in the third cohort of the Accelerator program. The common focus is plant- and cell-based technologies that can transform the food system toward greater sustainability. "All of these companies are addressing real-world challenges and represent some of the most promising innovations in the food and agriculture sector," praised BIV founder Andrew D. Ive. For five months, BIV will work with each company to prepare them for growth and scale.

Move to the University of Rostock

Just recently, Innocent Meat announced another important step: the start-up has moved and set up its laboratory and offices on the campus of the University of Rostock. In the future, there will be joint research projects. "This is the first time the university hosts an outside company”, Gertenbach explained. "We would like to thank the University of Rostock for this great opportunity to advance our mission. Empowering meat processors to embrace the shift to 'clean meat' by developing an end-to-end production solution for cell-based meat."

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Kunststoffe sind vielseitig einsetzbar und langlebig. Doch gerade die lange Haltbarkeit ist das Problem: Erdölbasierte Kunststoffe verrotten nicht und belasten die Umwelt. Biobasierte Alternativen aus nachwachsenden Rohstoffen gibt es durchaus. Doch sie sind nicht per se umweltschonend, wenn sie nicht auch nachhaltig produziert, wiederverwertbar oder biologisch abbaubar sind. Hier setzt das Projekt PHABIO APP an. Unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) in Berlin entwickelten Forschende aus Deutschland, Malaysia und den USA in den vergangenen Jahren einen biotechnologischen Prozess, mit dem ein Kunststoff aus tierischen Abfallstoffen hergestellt werden kann, der in der Natur vollständig biologisch abbaubar ist – und das in nur wenigen Monaten.

Das Vorhaben wurde im Rahmen der Fördermaßnahme „Bioökonomie International“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung von 2015 bis 2018 mit insgesamt 1,28 Mio. Euro gefördert. „Das große Ziel war, dass wir die gesamte Prozesskette vom Abfallstoff bis hin zum fertigen Kunststoffbauteil in allen Aspekten erforschen und am Ende eine geschlossene Prozesskette zur Herstellung von Kunststoffbauteilen zur Verfügung stellen“, erklärt Projektkoordinator Christoph Hein vom Fraunhofer IPK.

Tierische Abfallfette als Nährstoffquelle für Bakterien

Bei dem so gefertigten Biokunststoff handelt es sich um Polyhydroxybuttersäure – kurz PHB. Zur Herstellung wird das Bakterium Cupriavidus necator genutzt. Als Nährstoffquelle für die bakteriellen Kunststoffproduzenten dienten Abfallfette aus Schlachthöfen, für die es bisher keinerlei industrielle Verwendung gab. Um Cupriavidus necator in effektive Kunststofffabriken zu verwandeln, musste das IPK-Team um Hein jedoch einige Hürden meistern. „Ein Aspekt war die Modifizierung des Bakterienstammes. Der Wildtyp kann zwar auch Abfallstoffe zu Kunststoff synthetisieren, aber da bekommt man nur sehr wenig Kunststoff heraus, und der ist auch sehr spröde“, erläutert Hein. Für die Kultivierung der Bakterien sowie die Produktion des Kunststoffes waren Forschende der TU Berlin verantwortlich. Sie fütterten die Bakterien in riesigen Fermentern mit den flüssigen Abfallfetten.

Eine weitere Herausforderung war, den Kunststoff aus den Zellen der Bakterien herauszulösen. „Da haben wir auch mit den internationalen Partnern viel gearbeitet. So haben wir versucht, über biologische Extraktionsverfahren die Bakterien von Ratten trennen zu lassen, die den bakteriellen Kunststoff verstoffwechseln und dann wieder ausscheiden. Doch hier war die Geruchsbelastung des Kunststoffs zu immens.“ Ähnliche Versuche mit Mehlwürmern scheiterten Hein zufolge an der Skalierbarkeit. „Am Ende haben wird dann doch ein chemisches Verfahren genutzt, wo wir alle Lösungsmittel wiederverwerten können und danach einen qualitativ hochwertigen Kunststoff bekommen.“

Auch die Qualität der Abfallfette – vor allem deren Kohlenstoffgehalte – war für die Produktion der neuen Biopolymere entscheidend. Dafür analysierten die Forschenden die Fettqualität während des gesamten Fleischverarbeitungsprozesses. Das Ergebnis: „Wir können im Prinzip alles verarbeiten, was aus den Schlachthöfen herauskommt. Es ist auch nicht auf ein bestimmtes Tier beschränkt.“ Nicht nur Abfallfette von Rind, Schwein und Geflügel sind Hein zufolge als Bakterienfutter geeignet, sondern auch Fischabfälle.

Plastics are versatile and durable, but it is precisely their long durability that is the problem: petroleum-based plastics do not decompose and pollute the environment. Bio-based alternatives made from renewable raw materials do exist. But they are not environmentally friendly per se unless they are also sustainably produced, recyclable or biodegradable. This is the approach taken by the PHABIO APP project. Under the direction of the Fraunhofer Institute for Production Systems and Design Technology (IPK) in Berlin, researchers from Germany, Malaysia and the USA have spent the past few years developing a biotechnological process that can be used to produce a plastic from animal waste that is completely biodegradable in nature - in just a few months.

The project received a total of 1.28 million euros in funding from the German Federal Ministry of Education and Research from 2015 to 2018 as part of the "Bioeconomy International" funding measure. "The big goal was to explore all aspects of the process chain from waste material to the finished plastic component. In the end, we wanted to provide a closed process chain for the production of plastic components." explains project coordinator Christoph Hein from Fraunhofer IPK.

Animal waste fats as a source of nutrients for bacteria

Using the bacterium Cupriavidus necator the bioplastic polyhydroxybutyrate (PHB) is produced. Waste fats from slaughterhouses, for which there was previously no industrial use, serve as a nutrient source for the bacterial plastic producers. However, in order to turn Cupriavidus necator into effective plastic factories, Hein's IPK team had to overcome a number of hurdles. "One challenge was modifying the bacterial strain. The wild type can also synthesize waste materials into plastic, but you only get very little plastic out of that, and it's also very brittle," Hein explains. Researchers at the TU Berlin were responsible for cultivating the bacteria and producing the plastic. To do this, they fed the bacteria in huge fermenters with the liquid waste fats.

Another challenge was to dissolve the plastic out of the bacteria's cells. "That's where we collaborated a lot with the international partners. For example, we tried to use biological extraction processes to have rats separate the bacteria, which metabolize the bacterial plastic and then excrete it again. However, the odor of the plastic was too strong." Similar experiments with mealworms failed because of scalability, according to Hein. "In the end, we ended up using a chemical process where we can recycle all the solvents and then get a high-quality plastic."

The quality of the waste fats - especially their carbon content - is also crucial for the production of the new biopolymers. To investigate this, the researchers analyzed the fat quality throughout the meat processing chain. The result: "In principle, we can process everything that comes out of the slaughterhouses. It's not limited to a specific animal, either." According to Hein, not only waste fats from beef, pork and poultry are suitable as bacterial feed, but also fish waste.

Outdoor-Textilien müssen praktisch und funktional sein: Sie sollen vor Regen, Wind und Schmutz gleichermaßen schützen. Um diesen hohen Ansprüchen gerecht zu werden, nutzt die Textilindustrie bislang sogenannte Hydrophobierungsmittel zur Imprägnierung. Diese bestehen jedoch meist aus erdölbasierten Fluorverbindungen, die nachweislich Umwelt und Mensch belasten. Das auf Textilchemikalien spezialisierte Unternehmen Rudolf GmbH will nun eine fluorfreie Alternative aus nachwachsenden Rohstoffen auf den Markt bringen.

Imprägniermittel aus Reststoffen statt Fluor

Das Imprägniermittel soll zu mindestens 90% aus Reststoffen bestehen, die in der Lebensmittelindustrie anfallen und nicht weiterverwendet werden können. Dazu gehört beispielsweise Reisschalenwachs – ein Abfallstoff der Reisölherstellung. Für die Umsetzung seines innovativen Vorhabens erhält das Familienunternehmen aus Geretsried 800.000 Euro aus dem Umweltinnovationsprogramm des Bundesumweltministeriums.

„Das innovative Pilotprojekt leistet einen Beitrag zur Umstellung zur kreislauforientierten Industrie und setzt ein Zeichen in der Bekleidungsbranche“, sagte Florian Pronold, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesumweltministerium, bei der Übergabe des Förderbescheides. Über das Umweltinnovationsprogramm werden seit vier Jahrzehnten Verfahren unterstützt, welche die Umwelt entlasten und gleichzeitig wirtschaftlich erfolgversprechend sind.

Bau einer Produktionsanlage geplant

Mithilfe des Fördergeldes will die Rudolf GmbH eine Anlage zur Herstellung des nachhaltigen Imprägniermittels bauen. Durch den Verzicht auf erdölbasierte Fluorverbindungen bei der Herstellung von Imprägniermitteln könnten jährlich 1.500 t fluorierte Hydrophobierungsmittel eingespart werden. Damit verbunden wäre auch eine jährliche Reduktion von etwa 300 t Perfluorhexansäure – einer Chemikalie, die als Abbauprodukt bei der Behandlung von Outdoor-Textilien entsteht und in der Umwelt nur schwer abgebaut wird. Die Verwendung von Reststoffen würde außerdem die CO₂-Bilanz deutlich verbessern.

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Outdoor textiles must be practical and functional: they should protect equally well against rain, wind and dirt. To meet these high demands, the textile industry has so far used so-called hydrophobing agents for impregnation. However, these usually consist of petroleum-based fluorine compounds, which have been proven to harm the environment and people. Rudolf GmbH, a company specializing in textile chemicals, now wants to launch a fluorine-free alternative made from renewable raw materials.

Impregnating agent made from residual materials instead of fluorine

The impregnating agent is to consist of at least 90% residual materials from the food industry that cannot be reused. This includes, for example, rice husk wax - a waste material from rice oil production. The family-owned business from Geretsried is receiving 800,000 euros from the German Environment Ministry's Environmental Innovation Program to implement the project.

"The innovative pilot project contributes to the transition to a circular industry and sets an example in the apparel sector," said Florian Pronold, Parliamentary State Secretary at the German Federal Ministry for the Environment, at the presentation of the funding decision. For four decades, the Environmental Innovation Program has been supporting processes that reduce the burden on the environment and are economically promising at the same time.

Construction of a production plant planned

With the financial support, Rudolf GmbH plans to build a plant for the production of the sustainable impregnating agent. By avoiding the use of petroleum-based fluorine compounds, 1,500t of fluorinated hydrophobing agents could be saved each year. This would also result in an annual reduction of around 300t of perfluorohexanoic acid - a chemical that is produced as a degradation product during the treatment of outdoor textiles and is difficult to break down in the environment. The use of residual materials would also significantly improve the CO2 balance.

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Bauzäune prägen vielerorts das Bild der Städte. Im Rahmen des Wissenschaftsjahres zur Bioökonomie wird diesen ansonsten eher tristen Gestellen mit der Ausstellung „Bioökonomie findet Stadt“ nun neues Leben eingehaucht. Ab Mai wird die Open-Air-Ausstellung bundesweit an Bauzäunen in neun verschiedenen Wissenschaftsstädten zu sehen sein. Los geht's am 17. Mai 2021 in Potsdam. Hier wird das Areal gegenüber dem Bundesrechnungshof in der Dortustraße 32 zum Ausstellungsort für die Bioökonomie. Auch in Halle (Saale), Bochum, Bielefeld, Bremen, Karlsruhe, Oldenburg, Regensburg und Siegen werden mit Bannern verkleidete Bauzäune auf das Potenzial der Bioökonomie aufmerksam machen. Die Bauzaun-Initiative vom Verein proWissen ist eines von insgesamt 16 Projekten, das im Rahmen des Wissenschaftsjahres 2020/21 – Bioökonomie vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird.

Bioökonomie im Vorbeigehen erleben

In Zeiten, wo Museen auf Grund der Pandemie geschlossen bleiben, bringt der Verein proWissen gemeinsam mit „science2public – Gesellschaft für Wissenschaftskommunikation“ die Ausstellung direkt zu den Menschen in die Stadt. Mit der Bauzaun-Aktion will das Projekt vor allem eines: Passanten im Vorbeigehen bioökonomische Innovationen näherbringen und damit zufällige Begegnungen mit Forschungsprojekten ermöglichen und so neue Zielgruppen ansprechen.

Spannende Einblicke in Forschungsprojekte

Auf großen Bannern werden insgesamt zehn Forschungsprojekte aus den jeweils neun Wissenschaftsstädten präsentiert, die gleichzeitig Mitglieder im Strategiekreis „Wissenschaft in der Stadt!“ (WISTA) sind. Potsdam ist gleich mit zwei Projekten vertreten: So stellt das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB) das Projekt „Go-Grass“ vor, das Gras als Rohstoffquelle für neue biobasierte Produkte etablieren will und so Dünger und Plastikverpackungen ersetzen könnte. Das Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie – Institutsteil Bioanalytik & Bioprozesse (IZI-BB) verweist hingegen auf das Potenzial von Pilzen für neue Biokatalysatoren. Darüber hinaus zeigen Forschende, wie aus Mikroalgen neue Verpackungen entstehen, wie klimafreundliches Bauen mit nachhaltigen und biobasierten Materialien gelingen kann oder Upcycling-Ideen älteren Gebrauchsgegenständen ein neues Leben geben können.

Die Bauzaun-Ausstellung, die in den jeweiligen Orten bis Dezember präsent ist, wird zudem von zahlreichen Veranstaltungen rund um das Thema „Bioökonomie findet Stadt“ flankiert. Alle Events sind auch als digitale Städteporträts später im Internet auf der Webseite von „Wissenschaft in der Stadt“ noch einmal zu erleben. Nicht nur inhaltlich, sondern auch praktisch setzt das Projekt auf Nachhaltigkeit: Denn die Bauzaunbanner bestehen zu 100% aus recycelten PET-Flaschen und können nach der Ausstellung von Kunst-Projekten wiederverwertet werden.

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Enzyme in ausreichender Menge, um die globale Nachfrage zu bedienen – das ist die Dimension, in der der Chemie-Konzern BASF denkt. Gemeinsam mit Sandoz, einer Tochter des Schweizer Biotech- und Pharmakonzerns Novartis, investiert das Unternehmen aus Ludwigshafen nun in den Novartis-Campus Kundl/Schaftenau, um die Herstellung von Enzymen und weiteren Biotechnologieprodukten auszubauen. „Die Investition ist ein klares Zeichen für unser Engagement in der Enzym- und Biotechnologiebranche“, sagte Michael De Marco, Vice President Global Business Management Enzymes der BASF, zur Verkündung der Kooperation. Finanzielle Details nannten beide Partner nicht.

Nachhaltiges Produktportfolio ausbauen

Die BASF beabsichtigt, am neuen Standort in Österreich die eigene Produktionsplattform für Waschmittelenzyme auszubauen und so das Produktportfolio zu erweitern. „Mit diesem Schritt unterstützen wir unsere Kunden dabei, wichtige Marktbedürfnisse zu bedienen, wie zum Beispiel Reinigungsprodukte mit hervorragenden Nachhaltigkeitsprofilen, sowie neue Produktformate basierend auf der innovativen BASF-Enzymtechnologie zu entwickeln“, verspricht Sören Hildebrandt, Senior Vice President Home Care, I&I and Industrial Formulators Europe.

Enzyme für die Wasch- und Reinigungsmittelindustrie

Verwendung finden sollen die am neuen Standort produzierten Enzyme in den Unternehmensfeldern Nutrition & Health sowie Care Chemicals. BASF Nutrition & Health bietet ein breites Produkt- und Serviceangebot für die Human- und Tierernährung, die Pharmaindustrie, die Bioenergieindustrie sowie die Duft- und Geschmackstoffindustrie. Care Chemicals bietet Inhaltsstoffe für Personal Care, Home Care und Industrial & Institutional Cleaning sowie für technische Anwendungen.

Produktionsstart für 2024 geplant

Die geplanten Produktionsanlagen sollen im Jahr 2024 den Betrieb aufnehmen. Der Campus Kundl/Schaftenau soll sich dadurch zu einem Life-Science-Park weiterentwickeln. BASF erwäge zudem ein weitergehendes Engagement an dem österreichischen Standort, um weitere Wachstumspotenziale auszuschöpfen, wie der Konzern in einer Pressemitteilung erklärte.

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Popcorn ist ein belieber Knabbersnack. Doch die Körner der Maispflanze sind nicht nur ein begehrtes Nahrungsmittel. Sie können auch der Rohstoff für einen neuen Werkstoff sein, um herkömmlichen Kunststoff oder Styropor zu ersetzen. Zehn Jahre hat ein Team um den Göttinger Forscher Alireza Kharazipour Maiskörner genauer unter die Lupe genommen und geschaut, ob sich der Rohstoff für neue nachhaltige Produkte eignet. Im Ergebnis wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem sich 3D-Formkörper aus einem Popcorngranulat für diverse Verpackungen herstellen lassen. Ein soeben geschlossener Lizenzvertrag der Universität Göttingen mit dem Lübecker Unternehmen Nordgetreide GmbH & Co. KG soll nun die Kommerzialisierung dieser Technolgie vorantreiben.

Formteile aus Popcorn im 3D-Druck erstellen

„Mit diesem neuen an die Kunststoffindustrie angelehnten Verfahren lassen sich nunmehr die verschiedensten Formteile herstellen“, erklärt der Leiter der Arbeitsgruppe, Alireza Kharazipour. „Besonders für den Bereich Verpackungen lässt sich so gewährleisten, dass Produkte sicher transportiert werden. Und dies mit einem Verpackungsmaterial, das anschließend sogar biologisch abbaubar ist.“  Zur Herstellung des Popcorngranulats wird ausschließlich so genannter Industriemais verwendet, der hierzulande für die industrielle Verarbeitung angebaut wird. Anders als bei dem beliebten Kino-Snack, werden hier die Maiskörner bereits vor dem Aufpoppen zerkleinert, damit sie leichter zu verarbeiten sind. Danach wird ein Bindemittel aus tierischen Proteinen hinzugegeben, das aus Schlachtabfällen gewonnen wird und biologisch abbaubar ist.

Lizenzvertrag über Herstellung kompostierbarer Verpackungen

Die Wissenschaftler haben bereits mehrere Produkte daraus hergestellt. Das Material ist nicht nur leicht, sondern auch wasserabweisend. Neben Verpackungen wie Flaschenkartons entstanden Gewürzdosen, Becher, aber auch Schalldämmplatten und sogar Stühle. Die Göttinger sind davon überzeugt, dass ihr neuer Werkstoff aus Popcorn eine nachhaltige und umweltschonende Alternative zu Styropor und erdölbasierten Kunststoffen sein kann. „Unsere Popcorn-Verpackungen sind eine hervorragende, nachhaltige Alternative zu erdölbasiertem Styropor. Die pflanzenbasierten Verpackungen werden aus einem nicht für Lebensmittel geeigneten Reststoff unserer Cornflakes-Produktion hergestellt und sind nach der Verwendung rückstandslos kompostierbar“, so Nordgetreide-Geschäftsführer Stefan Schult.

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Popcorn is a popular snack - but that's not all. The grains could also be a new resource for replacing conventional plastic or Styrofoam. A team led by Göttingen researcher Alireza Kharazipour has spent ten years taking a closer look at popcorn grains to find out whether they are suitable for the production of new sustainable products. As a result, a process has been developed with which 3D molded bodies for various packaging can be produced from a popcorn granulate. A license agreement that has just been concluded between the University of Göttingen and the Lübeck-based company Nordgetreide GmbH & Co. KG is now intended to drive forward the commercialization of this technology.

Creating molded parts from popcorn using 3D printing

"This new process, which is based on the procedures used in the plastics industry, can now be used to produce a wide variety of molded parts," explains Alireza Kharazipour, head of the working group. "Especially in the packaging sector, this can ensure that products are not only transported safely, but also with a packaging material that is biodegradable." Only so-called industrial corn, which is specifically grown for industrial processing, is used to produce the popcorn granules. Unlike the popular movie snack, the grains are crushed before popping to make the processing easier. Then a biodegradable binder made from animal proteins is added, which is obtained from slaughterhouse waste.

License agreement for the production of compostable packaging

The scientists have already made several products from popcorn grains. The material is not only lightweight, but also water-repellent. Therefore, in addition to packaging, spice jars, cups, as well as sound-absorbing plates and even chairs were produced. "Our popcorn packaging is an excellent, sustainable alternative to petroleum-based Styrofoam. The plant-based packaging is made from a non-edible waste material from our cornflakes production and can be composted without residue after use," says Nordgetreide Managing Director Stefan Schult.

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Fisch gehört für viele zu einer gesunden Ernährung. Längst kann jedoch der Bedarf durch den heimischen Fischfang nicht mehr gedeckt werden. 90% aller Speisefische sind nach Angaben der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen bereits maximal ausgebeutet oder überfischt. Das Gros der essbaren Fische kommt daher mittlerweile aus kommerziellen Fisch-Farmen. Doch auch die Zucht in Aquakultur-Anlagen steht hinsichtlich Tierwohl und Umweltbelastung in der Kritik.

Fisch aus Fischzellen züchten

Eine nachhaltige Fischproduktion, die weder Tier noch Umwelt schadet, strebt Bluu Biosciences an. Das 2020 gegründete Berliner Start-up ist nach eigenen Angaben europaweit das erste Unternehmen, das sich auf die Entwicklung und Produktion von zellbasiertem Fisch spezialisiert hat. Der Fisch stammt aus echten Fischzellen und wird in einem Bioreaktor gezüchtet. „Zellbasierter Fisch hat das Potenzial, einen großen Teil der Menschheit zu ernähren. Unsere Aufgabe ist es, die Erkenntnisse aus der biotechnologischen Forschung zügig zu operationalisieren, um dieses Potenzial zu heben“, erklärt Sebastian Rakers, der neben Simon Fabich Gründer und Geschäftsführer von Bluu Biosciences ist.

Vermarktung zellbasierter Fischprodukte voranbringen

Erst im März konnte Bluu Biosciences eine Seed-Finanzierungsrunde über 7 Mio. Euro abschließen und dafür international führende Food-Investoren aus Großbritannien, den USA, Schweden und Deutschland gewinnen. Nun steigt das vom Essenslieferdienst Delivery Hero finanzierte VC-Unternehmen DX Ventures als Partner mit ein. Mit der Investition will DX Ventures das junge Biotech-Unternehmen beim Aufbau eines nachhaltigen globalen Lebensmittelsystems unterstützen. „Wir haben uns für die Partnerschaft entschieden, weil uns die weitreichende Expertise des erstklassigen Teams beeindruckt hat”, betont Brendon Blacker, Partner bei DX Ventures. „Wir sehen großes Potenzial darin, unsere Expertise in der Lebensmittelindustrie zu nutzen, um Bluu Biosciences bei der Vermarktung seiner zellbasierten Fischprodukte an Restaurants und Großküchen weltweit zu unterstützen.“

Weg in Europas Küchen ebnen

Mit DX Ventures bekommt Bluu Biosciences Rakers zufolge einen langfristen Partner zur Seite, der sich für mehr Nachhaltigkeit im Lebensmittelbereich einsetzt. „Die Zusammenarbeit ist auch mit Blick auf den zukünftigen Vertrieb spannend, weil sie uns perspektivisch Zugang zu Tausenden von Restaurants und Küchen auf der ganzen Welt bieten kann. Wir sehen darin die Chance, unsere Kommerzialisierungs-Roadmap zu beschleunigen”, sagt Rakers.

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AMSilk beschleunigt sein Wachstum: Der weltweit erste kommerzielle Anbieter von Hightech-Biopolymeren aus Kunstseide hat weitere Investoren hinzugewonnen und auch von seinen Bestandsinvestoren weitere Mittel erhalten. Zusätzliche rund 29 Mio. Euro stehen dem in Martinsried bei München beheimateten Unternehmen damit zur Verfügung. Der Biotech-Spezialist möchte mit diesem Geld „den industriellen Scale-up beschleunigen und den kommerziellen Betrieb auf neue Märkte ausweiten“.

Breites Verwendungsspektrum

AMSilk stellt aus pflanzlichen Rohstoffen mittels bakterieller Fermentation vegane Seiden-Biopolymere her, die recyclingfähig und vollständig biologisch abbaubar sind. Innovative Anwendungsbeispiele sind ein Turnschuh von Adidas, Luxusuhrarmbänder von Omega, Verbundmaterialien für Flugzeugflügel von Airbus oder auch Beschichtungen für Brustimplantate der Firma Polytech. Das Kosmetikgeschäft mit Haarwaschmitteln und Hautpflegeprodukten hatte der Biotech-Pionier vor zwei Jahren an Givaudan verkauft.

Weitere Branchen im Blick

„Es ist spannend, die Unterstützung von Hochtechnologie-Investoren wie von Novo Holdings zu bekommen, um unsere Seidenpolymere in industriellen Mengen für eine noch breitere Palette von Kunden und Branchen verfügbar zu machen“, freute sich AMSilk-Geschäftsführer Ulrich Scherbel. Wolfgang Colberg, Vorsitzender des Unternehmensbeirats, sekundierte: „Mit der inspirierenden Unterstützung unserer neuen und bestehenden Anteilseigner sind wir in einer starken Position, um AMSilk als eines der führenden Biomaterialien-Unternehmen der Welt zu etablieren.“

Teil der Dekarbonisierung

Auch die alten und neuen Investoren stehen überzeugt hinter dem jungen Biotech-Unternehmen. So sagte Kartik Dharmadhikari, Partner bei Novo Growth: „Die Technologie von AMSilk hat das Potenzial, eine Reihe von Branchen zu revolutionieren und Teil des Dekarbonisierungsschubs zu sein, der notwendig ist, um die größten ökologischen Herausforderungen unserer Zeit zu bewältigen.“ Das Unternehmen habe immense Fortschritte bei der Verbesserung seiner biobasierten Hochleistungsmaterialien gemacht. Asheesh Choudhary, Global Business Development Director Bioindustrial bei Cargill, ergänzte: „Die Bekleidungsindustrie fordert biobasierte Materialien, die gut für die Menschen und den Planeten sind. Wir sind von der Innovation von AMSilk begeistert, da sie den Kunden ein nachhaltiges und funktionales Produkt bietet.“ Neben Novo Growth und Cargill sind an der neuen Finanzierungsrunde die E.R. Capital Holdings sowie die bestehenden Investoren MIG Verwaltungs AG und ATHOS KG beteiligt.

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AMSilk is accelerating its growth: The world's first commercial supplier of high-tech biopolymers made from artificial silk has received further financing from its existing as well as additional investors. This means that the company, which is based in Martinsried near Munich, has access to an additional 29 million euros. The biotech specialist intends to use this money to "accelerate industrial scale-up and expand commercial operations to new markets."

Wide range of uses

AMSilk uses bacterial fermentation to produce vegan silk biopolymers from plant-based raw materials that are recyclable and fully biodegradable. Innovative application examples include sneakers from Adidas, luxury watch straps from Omega, composite materials for aircraft wings from Airbus, and coatings for breast implants from Polytech. Two years ago, the biotech pioneer sold its cosmetics business with hair shampoos and skin care products to Givaudan.

Targeting further industries

"It is exciting to have the support of high-technology investors like Novo Holdings to make our silk polymers available in industrial quantities to an even broader range of customers and industries," said a pleased AMSilk CEO Ulrich Scherbel. Wolfgang Colberg, Chairman of the Company's Advisory Board, seconded, "With the inspiring support of our new and existing shareholders, we are in a strong position to establish AMSilk as one of the leading biomaterials companies in the world."

Part of the decarbonization

Investors old and new are confidently backing the young biotech company. For example, Kartik Dharmadhikari, partner at Novo Growth, said, "AMSilk's technology has the potential to revolutionize a number of industries and be part of the decarbonization push needed to address the biggest environmental challenges of our time." He said the company has made immense progress in improving its high-performance bio-based materials. Asheesh Choudhary, global business development director bioindustrial at Cargill, added: "The apparel industry is demanding bio-based materials that are good for people and the planet. We are excited about AMSilk's innovation because it offers customers a sustainable and functional product." In addition to Novo Growth and Cargill, the new financing round includes E.R. Capital Holdings and existing investors MIG Verwaltungs AG and ATHOS KG.

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Von der Erfindung vor rund 2.000 Jahren in China bis zum heutigen Hightechmaterial: Die Papierherstellung hat einen weiten Weg hinter sich, der vielseitiger ist, als man auf den ersten Blick vermuten mag. Rund 3.000 Sorten Papier existieren inzwischen – und doch gibt es nicht für alle gewünschten Anwendungen eine geeignete Lösung. Das ist beispielsweise der Fall, wenn es darum geht, mineralölbasierte Kunststoffe zu ersetzen. Das Forschungsprojekt „New Hybrid Paper“ (NewHyPe) möchte für gleich zwei Anwendungsfälle eine solche Lösung finden.

Bisherige Alternativen selten wirtschaftlich

„In der Landwirtschaft wird Mulchfolie eingesetzt, um Wärme und Wasser zu regulieren“, erzählt Klaus Rose vom Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC). „Die Polyethylenfolie verrottet aber nur langsam bis gar nicht und trägt dabei Mikroplastik in den Ackerboden und das Grundwasser ein.“ Zwar gibt es inzwischen eine bioabbaubare Alternative aus Polymilchsäure, doch bis auf einige Spezialanwendungen ist diese für den Einmalgebrauch zu kostspielig. Als Teil des Programms „Bioeconomy in the North“, das auf die skandinavischen Wälder als Rohstoffquelle fokussiert, dachte das „NyHyPe“-Team bei der Suche nach Alternativen schnell an Cellulose – und damit an Papier.

„Papier zersetzt sich schnell“, erläutert Rose, „aber für diesen Zweck zu schnell“. Rund drei Monate sollte das Material halten und sich dann aber vollständig zersetzen. Außerdem sollte es nicht durch Nässe reißen, wie Papier das normalerweise tut, und nicht durch UV-Strahlung verwittern. Die Projektidee lautet daher, das Papier so zu beschichten, dass es seine Aufgabe als Mulchschicht lange genug erfüllen kann. Dabei muss die Beschichtung dieses Hybridpapiers natürlich ihrerseits nach gegebener Zeit gut biologisch abbaubar sein.

Ormocere als funktionale Alternative

Die Lösung könnte in sogenannten Ormoceren liegen, die um 1998 am ISC erfunden wurden. „Ormocere bestehen aus einer organischen Komponente, die zu CO₂ und Wasser zersetzt wird, und einer anorganischen Komponente aus Silikaten“, schildert Rose. Silikate bilden einen Großteil der Erdkruste. Papier und Beschichtung wären somit vollständig biologisch abbaubar, ohne dass Mikroplastik entstünde. Der Silikatanteil verleiht dem Hybridpapier einen Großteil seiner Stabilität. Zu viel ließe das Material jedoch spröde und brüchig werden. Die richtigen organischen Bausteine bewahren die nötige Flexibilität und machen die Beschichtung hydrophob, also wasserabweisend.

Welche organischen Gruppen für diesen Zweck sinnvoll sind, ist aus der Polymerchemie hinreichend bekannt. Dennoch hat das Forschungsteam den größten Teil des ersten Jahres damit verbracht, Kandidaten und vor allem Kandidatenmischungen zu erproben. „Zehn bis zwölf Schichttypen haben wir ausprobiert“, berichtet Rose, etwa die Hälfte davon sei besonders vielversprechend und werde weiter untersucht. „Die Hydrophobie ist schon sehr gut, die Nassreißfestigkeit ist deutlich verbessert, und die Zersetzung etwas gebremst – aber noch nicht genug.“ Weitere Stellschrauben sind neben der Chemie die Dicke der Beschichtung und die Entscheidung, ob sie von einer oder von beiden Seiten aufgetragen wird. Offen ist auch noch, ob das Wasser vom Hybridpapier aufgenommen werden soll oder es lediglich benetzen wird.

From its invention around 2,000 years ago in China to today's high-tech material, paper production has come a long way. There are now around 3,000 types of paper - and yet there is no suitable solution for all needs. This is the case, for example, when it comes to replacing mineral oil-based plastics. The "New Hybrid Paper" (NewHyPe) research project has set itself the goal of finding such a solution for two applications at once.

Existing alternatives are hardly economical

"Mulch film is used in agriculture to regulate heat and water," says Klaus Rose of the Fraunhofer Institute for Silicate Research (ISC). "But polyethylene film decomposes slowly to not at all, contributing microplastics to the soil and groundwater." While a biodegradable alternative made from polylactic acid is now available, it is too expensive for single-use applications, except for some special applications. As part of the "Bioeconomy in the North" program, which focuses on Scandinavian forests as a source of raw materials, the "NyHyPe" team quickly thought of cellulose - and thus paper - when looking for alternatives.

"Paper decomposes quickly," explains Rose, "but too quickly for this purpose." The material should last around three months, but then it should decompose completely. It also shouldn't crack from wetness, as paper normally does, and shouldn't weather from UV radiation. Therefore, the idea is to coat the paper so that it can serve as a mulch layer just long enough. Of course, the coating itself must be easily biodegradable after a given period of time.

Ormocers as a functional alternative

Ormocers, which were invented at the ISC around 1998, could provide the solution. "Ormocers consist of an organic component that decomposes to CO2 and water, and an inorganic component of silicates," Rose describes. Silicates make up much of the earth's crust. The paper and coating would therefore be completely biodegradable without creating microplastics. The silicate component contributes a large part of the stability of the hybrid paper. Too much, however, would make the material brittle and fragile. The right organic building blocks maintain the necessary flexibility and make the coating hydrophobic, i.e. water-repellent.

Which organic groups are appropriate for this purpose is sufficiently well known from polymer chemistry. Nevertheless, the research team has spent the most part of the first year testing candidates and, above all, candidate mixtures. "We've tried ten to twelve types of coatings," Rose reports, about half of which are particularly promising and will be investigated further. "Hydrophobicity is already very good, wet tear strength is significantly improved, and decomposition is somewhat slowed - but not enough yet." Non-chemical parameters are then the thickness of the coating and the decision whether it is applied from one or both sides. Moreover, it is still unclear whether the water will be absorbed by the hybrid paper or merely wet it.

Der Bericht „Turning off the Tap for Fossil Carbon“, zeigt, wie der Bedarf heute gedeckt wird und wie er im Jahr 2050 durch erneuerbaren Kohlenstoff abgedeckt werden könnte.

In diesem Bericht, der vom nova-Institut erstellt und von Unilever in Auftrag gegeben wurde, wird der gesamte Kohlenstoff, der in Produkten aus dem Bereich Chemie und ihren Folgeprodukten gebunden ist, auf globaler Ebene untersucht. Dazu gehören Produktgruppen wie Kunststoffe, Kautschuke, Textilfasern, Waschmittel und Körperpflegelösungen. Zum ersten Mal wird die globale Gesamtmenge an gebundenem Kohlenstoff berechnet, visualisiert und mit den verschiedenen Rohstoffen in Verbindung gebracht. Darüber hinaus werden die Endverbraucheranwendungen untersucht und dargestellt. Die Autoren stellen ein Szenario für das Jahr 2050 vor, das Perspektiven für den Übergang von fossilen zu erneuerbaren Kohlenstoffquellen aufzeigt. Darüber hinaus werden Lösungen für die hochgradig vernetzte chemische Industrie zusammen mit unterstützenden politischen Maßnahmen vorgestellt.