17.08.2022 - Universität Bayreuth

Automatisierte Messtechnik für die Mikroplastikerfassung in Wasser

Absolventen der Uni Bayreuth erhalten EXIST-Gründerstipendium

Jens Pfeiffer und Valentin Meiler werden mit dem EXIST-Gründerstipendium des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz und des Europäischen Sozialfonds (ESF) gefördert. Die Fördersumme für „MYTRA – Messung von Mikroplastik“ beträgt über 100.000 Euro.

Das Gründerteam bisher bestehend aus Jens Pfeiffer und Valentin Meiler wird in den nächsten zwölf Monaten das selbst entwickelte Messverfahren für Mikroplastikartikel verfeinern und es zur industriellen Anwendbarkeit weiterentwickeln. Entstanden ist die Gründungsidee im Zuge der Masterarbeiten an der Universität Bayreuth. „Mikroplastikpartikel sind quasi überall zu finden und können über Lebensmittel und Atemluft auch von uns Menschen aufgenommen werden. Um Ursachen und Eintragspfade zu erkennen, muss man zuverlässig, flächendeckend, schnell und vor allem kostengünstig die Mikroplastikpartikel messen“, erklärt Valentin Meiler. „Das entwickelte Verfahren auf Grundlage der Impedanzspektroskopie ermöglicht es, Größe, Anzahl Kunststoffsorte und eventuell auch Form von Partikeln in Wasser zu bestimmen, während die Probe durch das Messgerät läuft.“ Bei der Impedanzspektroskopie wird der Wechselstromwiderstand im Wasser bei verschiedenen Frequenzen gemessen. Befinden sich im Wasser Partikel, so verändert sich der Messwert in Abhängigkeit von der Partikelgröße, -anzahl und der -sorte.

Genau diese Messung im Durchlauf ist auch das Spannende an der Methode. Das Messsystem von Jens Pfeiffer und Valentin Meiler leitet Wasser durch eine Messzelle. Am Computer werden dann die Ergebnisse angezeigt. Aus der Masterarbeit von Jens Pfeiffer ging hervor, dass eine Messung im Durchfluss funktioniert. Nun geht es darum, das Messsystem für verschiedene Anwendungen zu optimieren. „Es gibt bereits viele Methoden, um Mikroplastik zu messen“, sagt Jens Pfeiffer. „Aber wir haben bei der Arbeit an den Masterarbeiten auch gelernt, dass diese Methoden viele Probleme mit sich bringen. So müssen beispielsweise bisher die Proben oft händisch sortiert und mit extrem teuren Geräten analysiert werden. Wir wollen daher mit unserer Methode ein Messgerät entwickeln, das kosteneffektiver, um ein Vielfaches schneller und durch Automatisierung auch breitflächig anwendbar ist.“

„Aktuell werden bei der Analyse der Mikroplastikbelastung der Umwelt meist nur Stichproben genommen. Zudem ist die Probenvorbereitung für die nachfolgende chemische Identifikation der Partikel noch sehr zeitaufwendig“, erklärt Prof. Dr. Christian Laforsch, Sprecher des Sonderforschungsbereichs SFB 1357 Mikroplastik an der Uni Bayreuth, Lehrstuhlinhaber Tierökologie I und Co-Mentor der beiden Gründer. „Durch die neue Methode könnten die Partikel direkt an der Beprobungsstelle vor Ort kontinuierlich analysiert werden.“

Die Gründungsidee fußt dabei auf den Masterarbeiten von Jens Pfeiffer und Valentin Meiler. Sie haben beide am Lehrstuhl Mess- und Regeltechnik bei Prof. Dr.-Ing. Gerhard Fischerauer und seinem Doktoranden Luca Bifano, ihre Abschlussarbeiten geschrieben. „Die Automatisierung und optimale Anpassung von Messverfahren an konkrete Problemstellungen ist in der Mess- und Regeltechnik ein großes Thema“, sagt Prof. Fischerauer, Mentor der beiden. „Mit MYTRA soll eine solche automatisierte Messtechnik für die Mikroplastikerfassung im Feld entwickelt werden.“

Beim Antrag auf das EXIST-Gründerstipendium wurden Jens Pfeiffer und Valentin Meiler durch das Institut für Entrepreneurship und Innovation an der Universität Bayreuth unterstützt. Es ist die zentrale Anlaufstelle für Gründer*innen an der Universität. Ihr Gründungsberater Dr. Andreas Kokott erklärt: „Beim EXIST-Gründerstipendium handelt es sich um einen nicht-zurückzuzahlenden Zuschuss. Ein ideales Förderprogramm, das jederzeit für bis zu dreiköpfige Gründerteams beantragt werden kann.“

Das EXIST-Gründerstipendium für MYTRA ist am 1. August gestartet. Derzeit arbeiten sie neben der technischen Entwicklung auch an einem ausgereiften Businessplan. „Wir suchen derzeit auch noch nach einem dritten Teammitglied, das uns mit betriebswirtschaftlichen Kenntnissen unterstützt“, ergänzt Meiler. „Als hardwarebasiertes Startup hat für uns natürlich die Technologieentwicklung oberste Priorität“, erklärt Pfeiffer. Daher wird eine Unternehmensgründung von den beiden Erfindern erst zum Ende des Förderzeitraums angestrebt. Innerhalb der nächsten zwölf Monate können sich die beiden UBT-Absolventen voll darauf konzentrieren: Laborräume stellt ihnen der Lehrstuhl von Prof. Fischerauer zur Verfügung, im Institut für Entrepreneurship & Innovation haben sie ein Büro. Aus dem EXIST-Programm werden die beiden Absolventen mit einer Fördersumme von 105.000 Euro gefördert.

Das Projekt „MYTRA – Messung von Mikroplastik“ wird im Rahmen des EXIST-Programms durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie und den Europäischen Sozialfonds gefördert.

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