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Ausgezeichneter Filter für sauberes Wasser

22.03.2019

Oliver Bartenschlager / ETH Zürich

ETH-Präsident Joël Mesot (links) mit den Spark-Award-Preisträgern Sreenath Bolisetty und Raffaele Mezzenga.

Der «Spark Award 2019» geht an Raffaele Mezzenga, Sreenath Bolisetty und Qingrui Zhang für ihren Filter, der gesundheits­schädliches Fluorid aus dem Trinkwasser entfernt. Ihre Erfindung ermöglicht Menschen weltweit den Zugang zu einwandfreiem Trinkwasser.

Ihr Erfindergeist hat sich ausgezahlt: Raffaele Mezzenga, Sreenath Bolisetty holten sich gemeinsam mit Qingrui Zhang, Gastwissenschaftler an der ETH von Juli 2017 bis Juni 2018, den «Spark Award 2019». Bereits vor vier Jahren zählten Mezzenga, Professor am Institut für Lebensmittelwissenschaften, und Bolisetty zu den Finalisten für den Innovationspreis der ETH Zürich. In diesem Jahr hat es nun geklappt. Ihr Filter gegen gesundheitsschädliches Fluorid im Trinkwasser fand bei der Jury am meisten Anklang. «Ihre Erfindung ist von grossem gesellschaftlichen Nutzen und hat zugleich ein hohes Marktpotenzial», betonte ETH-Präsident Joël Mesot bei der Preisübergabe vor rund 200 Gästen im Audimax.

Erfindung mit weltweitem Nutzen

Trinkwasser mit hohem Fluoridgehalt findet sich weltweit vor allem in Regionen mit vulkanischen Böden. In geringen Mengen schützen Fluoride zwar vor Karies, führen in höherer Konzentration jedoch zu Fluorose, die Verhärtungen von Zähnen und Knochen oder im schlimmsten Fall sogar eine Fluoridvergiftung nach sich zieht. Der von der Forschergruppe entwickelte Aktivkohlefilter ist eine kostengünstige Lösung, um Menschen weltweit Zugang zu einwandfreiem Wasser zu verschaffen. «Der Filter ist aus einem Projekt heraus entstanden, bei dem wir eine Technologie gegen Schwermetalle im Trinkwasser entwickelt haben», erzählt Mezzenga. «Vor eineinhalb Jahren wurde die Stadt Rom auf unser Projekt aufmerksam und fragte an, ob sich mit dieser Technologie auch Fluorid entfernen lässt.». Daraus entwickelte sich die Idee für den Fluoridfilter. Sreenath Bolisetty, der neben seiner Arbeit als Wissenschaftler den ETH-Spin-off BluAct Technologies leitet, wird nun die Markteinführung des Filters vorbereiten.

Innovationskraft ist entscheidend

Seit Jahren liegt die Zahl der Innovationen an der ETH Zürich auf konstant hohem Niveau. Insgesamt wurden im vergangenen Jahr 224 Erfindungen gemacht und 109 Patente angemeldet. Zudem war 2018 für die ETH mit 27 Startups ein Rekordjahr, wie Joël Mesot berichtete. Der Spark Award diene dabei den Forschenden oft als Initialzündung fürs eigene Unternehmen.

Wie wichtig Innovationskraft und Erfindungen sind, unterstrich auch Gastrednerin Suzanne Thoma, CEO der BKW. Die ETH-Alumna erzählte vom Transformationsprozess, den die BKW als Unternehmen im sehr konservativen Energiesektor durchlaufen habe. Sie beschrieb den Wandel vom regionalen Energieversorger zum internationalen Infrastrukturkonzern. Es gelte, sich kontinuierlich der Marktentwicklung anzupassen oder gar voraus zu sein. «In einer zunehmend komplexeren Welt sind Exzellenz und Können entscheidend.»

Wie kreativ und zugleich unterhaltsam Innovationen sein können, stellte Stefan Heuss unter Beweis. Bekannt auch aus dem Fernsehen als Erfinder skurriler Maschinen, sorgte er mit der Vorführung überdrehter Alltagsinnovationen wie einem getunten Kinderwagen oder einer Krawatte mit eingebauter Apéro-Ablage für Erheiterung.

Das Siegerprojekt

Trinkwasser fluoridfrei filtern: Zu viel Fluorid im Trinkwasser schadet der Gesundheit. Zum Teil ist der Mensch selbst für die Fluoridanreicherung verantwortlich, aber auch in Regionen mit vulkanischer Aktivität ist die Fluoridkonzentration hoch. Raffaele Mezzenga hat mit Sreenath Bolisetty und Qingrui Zhang einen mit Molkeproteinen und ungiftigen Zirkoniumoxid-Nanopartikeln präparierten Aktivkohlefilter entwickelt, der effizient Fluorid aus dem Wasser entfernt und zudem kostengünstig ist.

Die weiteren Finalisten

Reissverschlussmodelle aus dem Computer: Ein «Zippable» ist ein Stück Stoff, das sich durch einen einzigen Reissverschluss an seinen Kanten schnell zu einem 3D-Objekt zusammenfügen lässt. Zippables können als Spielzeuge, Modeaccessoires, komplexe Abdeckungen und Hüllen verwendet werden. Olga Sorkine-Hornung hat mit Roi Poranne und Christian Schüller einen Algorithmus entwickelt, der Schnittmuster für eine beliebige, hohle 3D-Struktur aus einem flachen Material berechnet.

Kinderleicht Spiele entwickeln: Stéphane Magnenat hat eine App für Tablets entwickelt, mit der Laien Spiele selbst programmieren und gestalten können. Die Objekte werden mit der Kamera des Tablets eingescannt, im Spiel platziert und anschliessend animiert. Auch die Spielregeln können die Nutzerinnen und Nutzer selbst auf einer intuitiven Bedienoberfläche programmieren. Die App ist vor allem als Lernprogramm für Anwender ohne technische Kenntnisse geeignet.

Wirksam durch Fluor: Obwohl Fluor und Chlor in Gasform giftig, ätzend und korrosiv wirken, sind sie als chemische Ausgangsstoffe unverzichtbar und in ihrer gebundenen Form (z.B. Kochsalz) sogar lebensnotwendig. In der Medizin werden etliche Heilmittel erst durch Fluor wirksam. Cody Ross Pitts hat mit Nico Santschi und Antonio Togni einen Syntheseweg entwickelt, der ohne die problematischen Gase auskommt. Der Clou liegt im Einsatz von fluor- und chlorhaltigen Feststoffen. 

Signale clever codieren: Die Telekommunikationsstrukturen stossen bei der Übertragung der stetig steigenden Datenmengen an ihre Grenzen. Um die Effizienz bestehender Strukturen zu erhöhen, wollen Lukas Novotny und Shawn Divitt Daten nicht nur in den Leitungen, sondern auch zwischen ihnen übertragen. Durch die neue Codierungstechnik lassen sich zum Beispiel sechs Datenströme durch vier herkömmliche Übertragungskanäle transportieren.

Fakten, Hintergründe, Dossiers
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