Innovative wasser- und schmutzabweisende Oberflächen­beschichtung

Oberflächen 07. 03. 2021
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Existenzgründungsidee wurde von der Expertenjury zur Förderung empfohlen

Mit ihrer Existenzgründungsidee einer lang­anhaltenden wasser- und schmutzabweisenden Oberflächenbeschichtung ist es dem Team um David Wedegärtner, Deniz ­Dogan und Sven Wauschkuhn gelungen, sich für eine Förderung im Programm EXIST-Forschungstransfer des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) und des Euro­päischen Sozialfonds (ESF) zu empfehlen. Der Förderumfang während der zweijährigen Projektphase umfasst 800 000 Euro. Das Programm fördert herausragende forschungsbasierte Gründungsvorhaben, die mit risikoreichen und aufwändigen Entwicklungsarbeiten verbunden sind. Hierbei sollen die Entwicklung bisheriger Forschungsarbeiten vorangetrieben, Prototypen hergestellt und getestet, der Businessplan ausgearbeitet und schließlich das Unternehmen gegründet werden. Es ist das zweite Mal, dass ein Team der Universität Paderborn die Jury des renommierten Programms EXIST-Forschungstransfer überzeugen konnte. Unterstützung bekamen sie dabei vom Technologietransfer- und Existenzgründungscenter der Universität Paderborn (TecUP).

Innovative wasser- und schmutz­abweisende Oberflächenbeschichtung

Begonnen hatte alles im Wintersemester 2009/2010 während ihres Chemiestudiums an der Universität Paderborn. Hier lernten sich David Wedegärtner und Deniz Dogan kennen und freundeten sich schnell an. Seit Anfang 2016 promovieren Wedegärtner und Dogan auf dem Gebiet der technischen Chemie im Arbeitskreis von Prof. Dr. Wolfang Bremser am Lehrstuhl für Coatings, Materials & Polymers (CMP) der Universität Paderborn. Die Spezialisierung auf Beschichtungssysteme ist deutschlandweit einzigartig und der Arbeitskreis CMP aufgrund der hervorragenden fachlichen Infrastruktur renommiert. Wedegärtner promoviert in der im Arbeitskreis integrierten Nachwuchsforschungsgruppe Biobased & Bioinspired Materials von Prof. Dr. Oliver Strube über eine strukturierte Beschichtung mithilfe von Enzymen. Prof. Dr. Wolfgang Bremser war der Ideengeber für Dogans Forschung, die im Bereich des sogenannten Antifouling liegt. Durch Anti­foulings soll dem Ansiedeln von Mikroorganismen, Pflanzen oder Tieren am Rumpf von Schiffen entgegengewirkt werden. Der Biofouling-Prozess an Schiffsrümpfen soll mit einer giftfreien, geeigneten Beschichtung mit einem mikrophasenseparierenden System verhindert werden. Ein Patent wurde bereits angemeldet. Hieraus entstand schließlich die Idee zur Entwicklung ihres Produkts. Ihre Forschungsergebnisse tragen die beiden seit nunmehr fünf Jahren zusammen.

Mit dem Programm START-UP-Hochschul-Ausgründungen.NRW konnten sie sich eine Landesförderung in Höhe von 240 000 Euro sichern. Dieses Vorhaben wurde aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert. Im Dezember läuft die anderthalbjährige Förderung aus. Unter dem Projekttitel Microdomes entwickelten Dogan und Wedegärtner bereits eine innovative Oberflächenbeschichtung. In einem Langzeittest wurde diese validiert. Der Proof of Principle, also die Durchführbarkeit des Vorhabens, konnte schon bewiesen werden.

Die nun anschließende Förderung im Programm EXIST-Forschungstransfer soll unter dem Projekttitel Nanodots Waterline laufen. Der Projektstart ist für März 2021 geplant. Dann hat das Team 24 Monate Zeit, um die technische Realisierbarkeit hochzuskalieren und in die bestehenden Beschichtungsprozesse zu integrieren. Momentan können nur bis zu 15 Liter des Lacks in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Das soll sich künftig ändern: Was im kleinen Labormaßstab funktioniert, gelingt nicht auf einmal in einem riesigen Reaktor, beschreibt Wedegärtner die Herausforderung in der Herstellung von großtechnischen Mengen.

Der Kern der Innovation ist die wasser- und schmutzabweisende Wirkung der Beschichtung bei gleichzeitig hoher mechanischer Beständigkeit. Die Chemiker entwickeln eine Hybridbeschichtung, indem sie zwei Beschichtungsklassen kombinieren, die nur schwer zu kombinieren sind. Als ich anfing, an dem Thema zu forschen, war der allgemeine ­Konsens, dass es nicht funktionieren wird, so Dogan. Das Besondere an der Entwicklung der beiden Forschenden ist die ­Mikrostrukturierung des Silikons im Lack, das die funktionale Komponente bildet. Funktionale Beschichtungen im Bereich von Easy-to-clean und Antifouling haben bislang den Nachteil, mechanisch unbeständig zu sein. Zudem sind sie nicht nur schwierig aufzubringen, sondern auch sehr teuer. Daher entwickeln die Gründer ein Lacksystem, das genauso aufgetragen werden kann wie herkömmliche Lacke und das vom Kosten- und Nutzenverhältnis akzeptabel ist. Der wasserbasierte Klarlack härtet je nach Anwendungsfeld sowohl bei Umgebungstemperaturen als auch bei hohen Temperaturen in Einbrennsystemen aus. Das Produkt könne viel und habe in vielen Märkten Potential, beschreibt Dogan die Entwicklung. In dem durch das TecUP initiierten Workshop Where to play, der im Januar 2020 in der garage33 stattfand, bestätigte sich die Annahme, dass das Potential für den innovativen Lack in vielen Märkten zu finden ist, wie beispielsweise im Straßenbau, im Wasserbau sowie im Bereich der Haustüren- und Fassadenversiegelungen. Im Automotive-Bereich Fuß zu fassen ist das langfristige Ziel des Teams.

Gründerteam will ­Geschäftsfeld erweitern

Ende September 2020 gründete das Team die Excellence Coatings GbR, die Mitte dieses Jahres in eine GmbH überführt werden soll. Im Juni 2020 erweiterten die beiden Chemiker ihr Team um Sven Wauschkuhn, der aktuell seinen Master in Betriebswirtschaftslehre an der Heinrich-Heine-Universität in Düsseldorf abschließt. Wauschkuhn komplementiert das Gründerteam und wird die betriebswirtschaftlichen Projektaufgaben übernehmen. Weitere Unterstützung erhalten sie durch die Einstellung einer technischen Mitarbeiterin.

Bereits jetzt arbeiten die Gründer mit einem Pilotkunden aus der Wirtschaft zusammen, dem Hersteller für Premiumhaustüren OBUK aus Oelde, den sie beliefern. Die ­zweijährige Förderung soll weitere Entwicklungsarbeiten an dem Produkt ermöglichen, um das Geschäftsfeld zu erweitern und neue Kunden und Kundinnen zu akquirieren. Je nach Anwendungsgebiet muss dafür der Lack optimiert, angepasst und in eine marktreife Produktlinie für die unterschiedlichsten Kunden überführt werden. Es gebe bereits jetzt sehr starke Interessensbekundungen aus verschiedenen Bereichen der Wirtschaft, die an einer Zusammenarbeit interessiert seien und ihre Unterstützung im Projekt und beim Scale-up zusicherten, so die Teammitglieder. Ein Pilotprojekt mit einem strategischen Partner aus dem Automotive-Bereich, der PPG Hemmelrath Lackfabrik GmbH, sei bereits in Planung. Dabei soll validiert werden, ob das Produkt den erhofften Mehrwert für den Kunden generiert. Zudem müssen diverse DIN-konforme Tests zur Qualitätssicherung durchgeführt werden. Nach Ablauf der Förderung soll das Start-up der drei Gründer weiterwachsen, um wettbewerbsfähig zu sein und das innovative Lacksystem auch Großkunden anbieten zu können. Venture Capital ist hierbei ein interessantes Finanzierungsmodell. Bis zum offiziellen Projektstart im März 2021 möchten Dogan und Wedegärtner ihre Promotionen und Wauschkuhn seine Master­arbeit beenden.Lena Gold

Kontakt:

Deniz Dogan, E-Mail: deniz.dogan@upb.de

Text zum Titelbild: Das Team von Excellence Coatings in der Arena der garage33, dem Gründungsinkubator der Universität Paderborn: Sven ­Wauschkuhn, Deniz Dogan und David Wedegärtner (v. l.) freuen sich über die Empfehlung der Förderung im Programm EXIST-Forschungstransfer des BMWi und des Europäischen Sozialfonds (Foto: TecUP)

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