Sprunginnovationen

Grippewelle: Viren auf ganz neue Art bekämpfen, gefälschte KI-Bilder erkennen, Wasser ohne Chemie und Filter reinigen: zündende Ideen, die unser Leben verbessern können. SPRIND in Leipzig hilft ihnen auf die Sprünge.

„Die unsichtbare Maske“

Virenattacken: Wenn’s so richtig proppevoll ist in Bussen und Bahnen, Mitfahrende schniefen und husten, die wenigsten in die Armbeuge, und nur die Rücksichtsvollsten Maske tragen, dann hoffen noch nicht Infizierte, möglichst ohne Ansteckung davon zu kommen…
Und ausgerechnet Rotz und Schleim helfen uns dabei.

Es war während der Corona Pandemie, da kamen Prof. Daniel Lauster und Team auf die Idee, ein Nasenspray zum Schutz gegen Viren aller Art zu entwickeln. Und so ganz anders als Nasensprays, die sich mit ähnlichen Versprechen bereits auf dem Markt tummeln…
Eine Art Maske im Naseninnern, die man einsetzten kann, wenn Maske tragen nicht möglich ist, z.B. beim Essen und Trinken, so Prof. Lauster, Biophysiker am Institut für Pharmazie an der FU Berlin: „An der ersten Barriere die Infektion abwehren.“
Eine „Sprunginnovation“, ein bisher unbekannter Lösungsansatz mit Gewinn für unsere Gesundheit.

„Unser Genie“, nennt Marius Hittinger, selbst promovierter Naturwissenschaftler den Kollegen. Hittinger ist einer der drei Gründer der jungen Mucosa Tec GmbH für das neu entwickelte Verfahren.
Zum Trio gehört ausserdem Anja Himmelstein, Doktorin der Chemie.
Sie verantwortet die Herstellung der Wirkstoffe.

„Das Soziale an der Wissenschaft“

Daniel Lauster interessiert sich leidenschaftlich für technische Biologie. Aber: „Nur von wissenschaftlichen Publikationen haben Steuerzahlerinnen und Steuerzahler nicht so viel“, sagt er. Die Forschung an naturbasierten therapeutischen Technologien und deren Anwendung beim Menschen solle der Gesellschaft zu Gute kommen.

Mit dieser Einstellung dürfte er bei der Bundesagentur für Sprunginnovationen SPRIND GmbH In Leipzig einen Volltreffer gelandet haben – und nicht nur mit seiner neuen Idee zur Virenabwehr.
Denn Sinn und Zweck von SPRIND ist, jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mit neuen Ideen, die die Gesellschaft voran bringen können, unter die Arme zu greifen: Die SPRIND berät und finanziert aus dem Bundeshaushalt den akademischen Nachwuchs, um deren Projekte zu marktreifen Produkten zu entwickeln.

„Gute Ideen industrialisieren“ (SPRIND)

„SPRIND bietet sehr gute Möglichkeiten, Ideen auszuprobieren, schnell, zielgerichtet, unbürokratisch. Mit heilsamem, weil zielführendem Druck,“ sagt Marius Hittinger.
Mucosa Tec erhielt nach eigenen Angaben immerhin 2,5 Mo Euro als Anschub und dann noch einmal 650 000 € als Gründungsförderung.
Alle zwei Wochen komme ein Kontrollanruf, wo sie die Leipziger Agentur über den Arbeitsverlauf informieren müssen. Und die SPRIND-Fachleute schauten auch immer mal wieder vorbei.

In der Nach-Corona-Zeit plagen uns nun wieder vermehrt Grippeviren. Ausserdem vermuten Fachleute mögliche künftige Pandemien tendenziell im riesigen Spektrum der Influenza-Viren.
Die neue, patentierte Virusbindemittel-Technologie lasse sich jedoch im Prinzip auf jedes Virus umstellen, heisst es bei Mucosa Tec.

Die Schleimschicht unserer Atemwege fängt zwar die massiven alltäglichen Virenattacken aus der Luft in der Regel exzellent ab, ehe sie Zellen angreifen und uns krank machen können, in Bronchien und Lunge vordringen.
Aber eben nicht immer.
Der neue Ansatz des Mucosa Tec-Teams: Den Schleim widerstandsfähiger zu machen, mit speziellen Proteinen natürlichen Ursprungs. Die heften sich einerseits an den Schleim und erfassen dort andererseits potenziell gefährliche Viren. Abtransportiert in den Magen, macht die Magensäure die Viren unschädlich. Das mindert auch die Ansteckungsgefahr für andere Menschen. Und: je weniger Atemwegsinfizierte, desto weniger Ausfälle auch bei Beschäftigten in Industrie- und Dienstleistungsbetrieben.

Rechts: gesunde Schleimhaut. Links: Die neu entwickelten Proteine (blau) heften sich an die Schleimhaut einerseits, andererseits an die Viren (rot).
Grafik:Mucosa Tec GmbH

Mucosa Tec mit Sitz im saarländischen Schiffweiler und in Berlin, arbeitet deshalb konzentriert an einem Nasenspray und einer Inhalationslösung zur Vorbeugung wie zur Therapie.
Noch bis Juni laufen Tierversuche in den USA. Bei Erfolg wird geprüft, ob die Substanzen auch Menschen helfen.
Inzwischen hat Mucosa Tec ein Unternehmen als ersten Investor gefunden, verfügt also über Eigenmittel und will nun weitere Geldgeber von der neuen Virus-Abwehr überzeugen.

Europa stellt sich quasi auf die Hinterbeine: mit Made in Europe als weltweit führender Marke für Produkte und Dienstleistungen aus der „alten Welt“.
Die Bundesagentur SPRIND fördert rund 300 Projekte, hauptsächlich in den Fachgebieten Biotechnologien, Energie, Clean Tec, vor allem aber auch für mehr eigenständige KI-Entwicklungen in Europa.

„Wir arbeiten technologieoffen“ (SPRIND)

Das ermutigt Menschen mit Mut zu richtungsweisenden Lösungsideen, ausdrücklich auch zu womöglich „spinnerten“ Ansätzen. In Fehlern oder Rückschlägen sieht SPRIND Lernchancen.

Wichtig: Mit einem sog. „Freiheitsgesetz“ hat sich SPRIND 2023 gegen politisch-bürokratische Hemmschuhe abgesichert. Die Leipziger Agentur mit ihren 80 Beschäftigten verfügt also eigenständig über ihren Jahresetat, derzeit 250 Mio. Euro.
D.h. auch: SPRIND kann ggf. Fachleute anstellen, die zu üblichen Tarifgehältern nicht zu gewinnen wären.
SPRIND-Gründerin war 2019 die Bundesregierung – unter den prüfenden Augen und mit dem Wohlwollen von Ex-Kanzlerin Angela Merkel.

Fake oder echt?

Christoph Behl ist selbständiger Filmregisseur und Unternehmer. „Ich habe auch selbst immer gern z.T. mit KI-generierten Bildern gearbeitet,“ sagt er. Dabei kam ihm eine neue Geschäfts-Idee:
Seine Kenntnisse dazu zu nutzen, die Flut an gefälschten Bildern zu entlarven, die heute massenhaft, teils betrügerisch im Netz kursieren.
Da geht es etwa um Versicherungsbetrug, sagt Behl. Beispiel: Nach Autounfällen werde der Schaden optisch vergrössert, bei Bagatellen würden dann gleich Fotos ganzer verbeulter Autotüren präsentiert. Auch Reklamationen würden mit Fake-Bildern als „Beweisen“ untermauert…

Oder Fakes als politische Manipulation: Zeigt das Video z.B. wirklich Politiker X, der da mit einem Statement durchs Netz kursiert?
Das Foto, auf dem Ex-Präsident Obama eine Medaille verleiht – an den derzeitigen ICE-Grenzschutzbeauftragten Tom Homan unter Präsidenten Donald Trump?
Deepfake.

Andererseits will Christoph Behl aber auch echten Bildern nach Prüfung Authentizität bescheinigen: nach weltweit gültigen Regeln und Standards.
Das schaffe Vertrauen, Rechtssicherheit und Akzeptanz wiederum bei den Nutzern und Kundinnen von Online-Plattformen.

Als Zielgruppe schweben dem Gründer u.a. Betreiber ganzer Plattformen und Websites vor.
Wie wichtig das ist, zeigte sich unlängst am Beispiel ZDF:
Ausgerechnet dem öffentlich-rechtliche ZDF Heute Journal gerieten, wodurch auch immer, undeklarierte Fake-Video-Bilder einer brutalen Abschiebeaktion des US-Heimatschutzministeriums ICE in die Nachrichtensendung.
Ein schwerer Schlag gegen die stets hoch gehaltenen eigenen Glaubwürdigkeitsansprüche.

SPRIND finanzierte schnell und unkompliziert das junge Startup It’sREAL.media mit
750 000 Euro ein Jahr lang. „Das war anstrengend,“ sagt Behl. „Die waren fordernd aber auch sehr hilfreich: Was braucht ihr? Wen wollt ihr kennenlernen? Wo braucht ihr Hilfe?“ SPRIND vermittelte nützliche Kontakte, auch zu Trainings, zu Branchenveranstaltungen.
Und bescheinigte der Arbeit vom It’sREAL-Team beste Erkennungsraten.

It’sReal wirbt nun um Aufträge bei Medien, will Faktenchecks jeder Art, besonders für Bildagenturen liefern. Mit Deep Learning Modellen, die sich kontinuierlich den rasanten Neuentwicklungen anpassen können.
Christoph Behl und Team sehen massenhaft Arbeit auf sich zukommen und hoffen, in ein paar Jahren Marktführer auf ihrem Gebiet zu sein.
Und vielleicht auch eine abgespeckte, preiswerte Software zur Faktenerkennung für Laien anbieten zu können.

„Pessimismus ist Zeitverschwendung.“
(Rafael Vera de la Laguna, Direktor SPRIND)

Eine Einstellung, die auf Tayyar Bayrakci wohl voll zutreffen dürfte. Über viele Jahre hat er fleissig, zäh und unverdrossen ein gänzlich neues System zur Wasserreinigung ohne Filter und ohne Chemie entwickelt.

Ein kleines, ruhiges Gewerbegebiet in München Daglfing. Im ausgedehnten Garten eine Ansammlung angejahrter Bauten. Die S8 in die Stadt und zum Flughafen rauscht direkt am Grundstück vorbei: ideale Lage für Tüftler und Startups.

Tayyar Bayrakci empfängt in einer kleinen Halle mit vielen gut bestückten Werkbänken. Blickfang ist ein raumlanges, horizontales, transparentes Schutzrohr aus Plastik, darin ein weiteres Rohr, 25 Millimeter Durchmesser.
Sein Experimental- und Vorführmodell der Wasserreinigungsanlage, die Schmutzpartikel absondert bis zu einer Winzigkeit von 50 Mikrometern, z.B. auch Microplastik.
95 Prozent der „Dreckfracht“ lasse sich auf diese Weise beseitigen, sagt Bayrakci. Nicht jedoch flüssige Verunreinigungen wie z.B. Pestizide, Arzneimittelrückstände oder Pfas.

Wie funktioniert‘ s?

Der Energieaufwand ist gering. Mehr als eine schlichte Wasserpumpe braucht es nicht, um Schmutzwasser in das Innenrohr zu befördern.
Der Rest ist reine Physik.

Das Rohr ist innen nicht etwa glatt, so dass das Wasser einfach durchrauschen könnte, sondern es ist mit einem spiralförmigen Profil ausgekleidet.
Am Ende des Rohrinnern, über eine Strecke von ca. 50 Zentimetern, sind 30 kleine „Quirle“, dicht nebeneinander aufgereiht. Sie lassen die das Wasser entlang des „Spiralenreliefs“ zirkulieren (Zyklon-Technologie).
Das Wasser fliesst dadurch quasi „geordnet“, modelliert, exakt Zweck gerichtet nach den Vorstellungen des Erfinders:
Alle Partikel, grosse wie winzige, werden so im Strom nach aussen gedrückt und können damit am Ende des Systems gemeinsam abgeschieden werden. Das gereinigte Wasser fliest über einen separates Rohr in einen Tank.

Was einfach klingt, ist das Ergebnis unzähliger Experimente mit einem ganzen Arsenal selbst entwickelter, unterschiedlicher Spiralrohre und „Minischiffsschrauben“. Tayyar Bayrakci war als gelernter Bootsbauer zunächst selbständig, ehe er mit einem Stipendium der Stiftung Begabtenförderung Regenerative Energien studierte.
Mit Strömungstechnik ist er also bestens vertraut.

Und wo bleiben die Schmutzpartikel?
„CyFract bietet die Reinigungstechnik“, sagt Bayrakci. Die Reststoffe seien immerhin frei von Chemie, sie zu entsorgen oder eventuell weiter zu verwerten, z.B. zur Algenzucht für Biogasanlagen, ist Sache der Nutzer.

Für seine einzigartige Technik hat Bayrakci inzwischen je ein deutsches, ein US-amerikanisches und ein europäisches Patent erhalten.
Und während die Fachwelt zunächst teils skeptisch, ja ablehnend reagierte, erkannte SPRIND sofort das Potenzial von CyFract, stellte erst 200 000 Euro und später noch einmal 1,5 Mio. Euro zur Verfügung.

Nun wirbt Bayrakci um Investoren. Die Startup-Förderung der TU München (TUM) vermittelt ihm Kontakte zu Mittelständlern wie zu grossen Unternehmen: Automobilbau, Firmen für Kühlwasseranlagen z.B. für Rechenzentren, Aquakulturen, Trinkwassergewinnung, ein Unternehmen, das Kaffee entkoffeiniert…

Ihn aber treibt um, dass Millionen von Menschen in armen Ländern ohne sauberes Trinkwasser leben.
Sein Lieblingsprojekt wäre deshalb eine Anlage zur Reinigung von Meerwasser, ohne die keine Entsalzung möglich ist.
Eine grosse Installation mit Ausstoss von 225 Kubikmetern reinem Wasser pro Stunde z.B. kalkuliert er mit rd. 1 Mio. Euro.
Aber auch mit einer kleinen Anlage würde er starten:
Leistung 1,5 Kubikmeter sauberes Wasser pro Stunde, Investitionssumme ca. 45 000 Euro.

Im Betrieb sei CyFract extrem günstig, so der Gründer:
Wenig Strom nur für die Pumpe, am besten regerativ erzeugt, kein Verschleiss, keine Verschmutzung des Gerätes, etwa weil sich Partikel im Spiralprofil des Rohrs oder den kleinen Wasserturbinen festsetzten. Falle das Gerät trocken, reiche durchspülen bzw. wieder benutzen.

„SPRIND war ein Geschenk“, sagt Bayrakci. Nur mit der Förderung konnte er bis zu 9 Mitarbeiter beschäftigen und mit diesem Team CyFract zur Marktreife entwickeln.

SPRIND: „Zeitenwende“

Die Niederlande und Frankreich bauen nun ähnliche Fördereinrichtungen auf. Die Leipziger kooperieren ausserdem mit vergleichbaren Institutionen z.B. in Schweden und in den USA mit der DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency).
1958 gegründet, schiebt die DARPA militärische, aber auch zivile Forschungsprojekte an. Die Verbindung von vier universitären Rechnerknoten 1969 z.B. geht auf die DARPA zurück. Daraus entwickelte sich dann später so etwas Gigantisches wie das Internet…

Bei der Gründung 2019 hatte sich SPRIND klar auf zivile Forschung festgelegt.
Und nun: Zeitenwende auch bei SPRIND.
Inzwischen beteiligt sich die Bundesagentur auch an Dual-Use-Projekten, also solchen zur militärischen wie zur zivilen Nutzung: z.B. Hyperschallflugkörpern und Lasern.

„Wir haben das grosse Glück, dass die Hightech-Agenda des Forschungsministeriums explizit festhält, dass die SPRIND mit Geldern aus den Ressorts auch militärische Themen umsetzen kann,“ so SPRIND Direktor Rafael Laguna unlängst in einem Interview mit der Süddeutschen Zeitung.