Papierkram ohne Plastik

Angefangen hat alles mit der Doktorarbeit von Nicole Rath. Dafür forschte sie im Labor von Professorin Dr. Annette Andrieu-Brunsen und Professor Dr. Markus Biesalski vom Institut für Makromolekulare Chemie. Bei einem ihrer Experimente machte die junge Wissenschaftlerin eine zufällige Entdeckung.

„Ein kontra-intuitives Ergebnis“, konstatiert Nicole Rath trocken. Eigentlich wollte sie eine stabile Membran aus Silica herstellen. Dabei entdeckte sie einen Nebeneffekt, mit dem sie nicht gerechnet hatte. Das Papier, das sie mit Silica beschichtete, wurde wasserabweisend. „Mir war nicht gleich klar, dass das etwas ganz Besonderes ist“, erinnert sich die Chemikerin.

Auch ihre Doktormutter vermutete zunächst einen Verfahrensfehler. „Professorin Andrieu-Brunsen ließ mich den Versuch fünf oder sechs Mal wiederholen, weil auch sie nicht glauben konnte, dass diese Methode wasserabweisendes Papier erzielt.“ Es blieb dabei: Der Effekt funktionierte immer. Eine Materialinnovation war geboren.

Mit der Produktion von Papier hatte sich Nicole Rath bis dahin nie beschäftigt. „Ich bin Chemikerin und komme aus der Grundlagenforschung.“ Doch das Potenzial ihrer Entdeckung ließ sie nicht mehr los. Rath gewann ihren Studienkollegen und Mitdoktoranden Mathias Stanzel für weitere Untersuchungen. Die Kolleg:innen vom Institut für Papierfabrikation und Mechanische Verfahrenstechnik stehen transdisziplinär mit Rat und Tat zur Seite. Der Pioneer-Fund der Universität ermöglichte Stanzel, die Forschungsarbeiten an der Silica-Papierbeschichtung fortzusetzen. Er fand heraus: „Die Methode funktioniert bei allen Cellulosestoffen, aus denen Papier ja hergestellt wird – egal ob lange Fasern, kurze Fasern, aber auch Baumwolle.“ Damit war auch klar: Diese Innovation hat weltweit großes Marktpotenzial.

Pappteller, Papiertüten, Trinkhalme und -becher bis hin zu Hygienepapier: die Beschichtung CeraSleeve® kann für vielfältige Papierprodukte nassfeste und wasserabweisende Lösungen anbieten, die nachhaltig und kreislauffähig sind. Aus dieser Idee und mit einer großen Portion unternehmerischem Mut machten Nicole Rath und Mathias Stanzel ein Gründungsprojekt. „Wir wollten nicht, dass das Patent einfach so an der Uni liegen bleibt und nichts daraus entsteht.“ Das Innovations- und Gründungszentrum HIGHEST der TU Darmstadt bestärkte die Forscher in ihrer Geschäftsidee und berät die beiden seither.

Professorin Annette Andrieu-Brunsen und Professor Markus Biesalski betreuen das Ausgründungsprojekt als Mentoren: „CeraSleeve® hat das Potenzial, durch die Verbindung von Expertise im Bereich Papier, im Bereich Sol-Gel Chemie und der neuen Nutzung von Analytikmethoden ganz neue Materialeigenschaften und damit ganz neue Produkte zu schaffen“, davon sind die Professoren überzeugt. Die Materialinnovation sei nachhaltiger als herkömmliche Verbundpapiere, könne dabei aber mit aktuellen Produkteigenschaften mithalten. „CeraSleeve® ist ein Beispiel dafür, wie anfänglich, vermeintliche Probleme im Labor durch systematische Analyse und übergreifendes Denken zu einer Erfolgsstory werden können.“

Ziel des Gründerteams ist es, mit CeraSleeve® ein Plug-and-Play-Produkt anzubieten. „Wir möchten mit der Papierindustrie zusammenarbeiten und eine Lösung anbieten, für die es weder neue Maschinen noch eine Umstellung der Produktionsweise benötigt“, so Stanzel. Dass das Team mit seiner Idee richtig liegt, belegt die große Resonanz, die es für sein Produkt erfährt.

„Mehrere große Papierhersteller haben bereits großes Interesse daran, unsere Technologie in ihrer Produktion einzusetzen.“, so Nicole Rath. Sie wissen: Die Papierhersteller stehen unter Druck. Zunehmend mehr Abnehmer bestehen auf nachhaltig produziertem und recylingfähigem Papier. Der Markt verlangt es. Deshalb arbeiten die Drei derzeit mit Hochdruck daran, ihre Silica-Lösung zu skalieren.