Startup Labs Bahrenfeld – ein Blick hinter die Kulissen

Als DESY-Spin-off, hat sich X-Spectrum auf Detektoren für Röntgenexperimente in Großforschungseinrichtungen und Laboren spezialisiert. Ihr Photonenzähldetektor ‚Lambda‘​​​​​ ermöglicht eine hohe Bildrate von bis zu 24.000 Bildern pro Sekunde und ist etwa für den Einsatz am PETRA III-Synchrotron ideal geeignet. PETRA III gilt als eine der besten Speicherring-Röntgenstrahlungsquellen der Welt. Das hier erzeugte brillante, intensive Röntgenlicht erlaubt es Forschergruppen aus aller Welt, tief in die Materie ihres jeweiligen Beobachtungsobjekts zu blicken. „In diesem Umfeld können klassische Kameras nicht zum Einsatz kommen. Die Röntgenstrahlen würden einfach durch das Gerät hindurchgehen“, erläutert Julian Becker, Mitgründer und Geschäftsführer von X-Spectrum, das Ausgangsproblem. Die Detektionseffizienz seiner Röntgenkameras erreicht das aktuelle „theoretische Maximum“. „Besser geht es also nicht“, so Becker. „Aber der Einsatz erfordert auch eine enorme Rechenpower zur Datenanalyse. Wir bieten darum nicht nur die Kamera selbst, sondern ein Gesamtsystem an, das einen Steuerungs-PC mit installierter Software umfasst und damit die nahtlose Integration in die gängigsten Synchrotron-Beamline-Steuerungssysteme gewährleistet.“

X-Spectrum, gegründet 2014 von fünf DESY-Mitarbeiter*innen aus der Detektorentwicklung, beschäftigt inzwischen 25 Mitarbeiter. „Wir sind ein internationales Team, eingebettet in eines der weltweit führenden Forschungszentren und arbeiten mit Industriepartnern und Wissenschaftlern aus vielen großen Forschungszentren auf der ganzen Welt zusammen“, so Becker. Ein wichtiger Faktor für die weitere Entwicklung des Geschäfts, ist der Standort des Unternehmens. X-Spectrum ist eines von acht Startups, die Ende September 2021 Flächen im frisch eröffneten DESY-Innovationszentrum für Deep-Tech-Startups – dem Startup Labs Bahrenfeld – beziehen konnten. „Die Idee ist, den Transfer aus der Wissenschaft in die Wirtschaft zu unterstützen und ein Umfeld zu schaffen, in dem Business-Ideen aus der Forschung wachsen können“, erläutert  Dr. Arik Willner, Chief Technology Officer bei DESY. Insgesamt 2.200 Quadratmeter Nutzfläche stehen dafür zur Verfügung, aufgeteilt in Büros, Labore und Werkstätten. Nur 140 Quadratmeter sind aktuell noch verfügbar und Julian Becker ist froh, zu den Erstmietern zu gehören: „Wir brauchen eine sehr spezielle Infrastruktur. Die Arbeit mit Röntgenstrahlen erfordert beispielsweise bleiverstärkte Wände – ein solches Umfeld selbst aufzubauen ist extrem zeitaufwändig und teuer.“

Das sieht Alexandra Rhoden, Entwicklungsleiterin bei Dinaqor, ganz ähnlich. „Wir sind ein Plattformunternehmen für Gentherapie-basierte Medizin, das sich auf die Weiterentwicklung neuartiger Lösungen für Patienten mit schweren, vererbten Formen von Herzerkrankungen konzentriert.“ So hat das Startup, eine Ausgründung aus dem Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE), eine Technologie entwickelt, um miniaturisiertes künstliches Herzgewebe herzustellen. Eine solche Forschung und Entwicklung benötigt Labore. „In Hamburg passende Labore mit den entsprechenden baulichen Voraussetzungen zu finden, ist schwierig“, so Rhoden. In ihrem Labor in Bahrenfeld forscht Dinaqor nun für die nächsten fünf Jahre – so die aktuell vereinbarte Mietvertragslaufzeit – an der Verbesserung ihrer Technologie, um Gentherapien noch effizienter entwickeln zu können und am Ende eine Verbesserung der Herzfunktion und im Idealfall gar eine Heilung zu erreichen. „Noch steht die Gentherapie relativ am Anfang. Wir müssen also jeden Schritt sorgsam überprüfen – und dazu nutzen wir künstliches Herzgewebe.“ Das wiederum gewinnen Rhoden und ihre Kolleg*innen aus Stammzellen: „Wir re-programmieren beispielsweise Hautzellen eines Patienten wieder zu Stammzellen, die wir dann wiederum zu Herzzellen differenzieren können, um künstliches Herzgewebe herzustellen, das ein reales Schlagverhalten zeigt“, erklärt Rhoden. Anhand des Kontraktionsmusters können die Wissenschaftler wichtige Schlüsse ziehen. „So lässt sich zum einen die genetische Krankheit abbilden, zum anderen etwaige Fortschritte verfolgen, die sich durch Medikamente ergeben – oder durch die Gentherapie.“

Eine Etage höher werden im Feld extrem kleiner Zeiteinheiten – Femtosekunden – und enorm großer Präzision Produkte entwickelt und vertrieben, um ultraschnelle Experimente, etwa am European XFEL oder anderer großer Forschungsinfrastrukturen, zu ermöglichen. Die Cycle GmbH, ebenfalls ein DESY-Spin-off, entwickelt neben Faserlasern im Femtosekunden-Bereich, genau die Präzisionsgeräte, die sicherstellen, dass alle Komponenten einer Forschungsanlage wie dem XFEL mit einer Präzision von einigen Femtosekunden (dem Billiardstel einer Sekunde) aufeinander abgestimmt sind – Es geht also um hochkomplexe Zeitverteilungs- und Synchronisationssysteme. Diese Technologie verfolgt Cycle-Gründer Professor Franz Kärtner schon seit Anfang der 2000er-Jahre: „Ich war damals am Massachusetts Institute of Technology (MIT) und wir haben aus der Hochschule heraus ein erstes Startup gegründet. Doch die Zeit war noch nicht reif für unserer Technologie.“ Das sei nun anders, ist der Physiker überzeugt. „In den nächsten fünf Jahren wollen wir kräftig wachsen.“ Dazu trägt unter anderem ein Großauftrag der europäischen Raumfahrtbehörde ESA bei, für deren Bodenstationen Cycle aktuell die nächste Generation von laserbasierter rauscharmer Mikrowellenübertragung entwickelt. Das 2015 gegründete Startup hat aktuell 20 Mitarbeiter*innen und liefert komplette Präzisionszeitverteilungssysteme an Kunden in Europa, den USA, China und Japan.
ys/sb/kk