Wie ein Start-up aus Darmstadt Wärme neu denkt

Wenn Lukas Porz über sein Start-up spricht und die dort entwickelte Technologie erklärt, nimmt er seine Gesprächspartner gedanklich gerne mit in die Küche. „Als ich 15 Jahre alt war und meine Eltern zum ersten Mal eine Mikrowelle gekauft haben, war ich zuerst gar nicht überzeugt“, sagt Porz. „Wir hatten doch schon einen Backofen. Warum also noch ein Gerät, um Essen aufzuwärmen?“ Im Laufe der Zeit änderte sich seine Meinung zum tragbaren Wärmekasten allerdings. Denn während der Ofen Speisen mit heißer Luft erwärmt, arbeitet die Mikrowelle mit Strahlung, die umgebende Luft bleibt kalt. „Es wurde klar, dass Mikrowelle und Ofen zwar beide Essen erwärmen, die Mikrowelle aber durch ihre speziellen Eigenschaften einen zusätzlichen Nutzen bietet.“ Zum Beispiel, dass sich kleine Mengen Essen deutlich schneller erhitzen lassen.

ILLUTHERM-Technologie unterscheidet sich von herkömmlichen Öfen

Von dieser alltäglichen Beobachtung, die Porz wohl mit unzähligen mehr oder weniger versierten Köchen teilen dürfte, ist der heute 34-Jährige schnell bei seinem Deep Tech-Start-up ILLUTHERM, das Porz als Co-Founder 2023 gemeinsam mit Michael Scherer und Milto Vlachos gegründet hat. ILLUTHERM, ansässig in Darmstadt, entwickelt eine Technologie, die Material mit Hilfe von blauem LED-Licht in extrem kurzer Zeit extrem stark erhitzt – auf mehr als 1.000 Grad. Die Technologie funktioniert zwar anders als bei der eingangs erwähnten Mikrowelle. Beim Grundgedanken, der hinter der ILLUTHERM-Technologie steckt, zeigen sich jedoch erstaunliche Parallelen: „Natürlich gibt es auch heute schon Öfen, die Stoffe stark erhitzen können. Wir haben jedoch ein Verfahren entwickelt, das Material lokal begrenzt und innerhalb von Sekunden auf mehr als 1.000 Grad erhitzt – eine Fähigkeit, über die herkömmliche Öfen nicht verfügen.“ Mit seinem Verfahren will ILLUTHERM neue Möglichkeiten in industriellen Prozessen eröffnen und zugleich das Leitbild prägen, das sich das Start-up selbst gegeben hat: rethink heat.

Die neue Technologie von ILLUTHERM lässt sich grundsätzlich für eine breite Palette an Materialien anwenden, betont Porz: „Wir bekommen vieles heiß.“ Aktuell nehmen die Darmstädter aber besonders Metall in den Fokus, beispielsweise Stahl oder Kupfer. Zum einen wegen der guten Leitfähigkeit von Metallen, aber auch, weil diese Werkstoffe zur Weiterverarbeitung häufig erhitzt werden müssen. „Typische Anwendungsfälle sind das Glühen von Stahl zum Härten oder Schmieden. Aber auch Fälle, in denen ein Bauteil nur an einer bestimmten Stelle, aber nicht überall erhitzt werden soll. Gerade Letzteres war bisher gar nicht oder nur sehr schwer möglich“, sagt der ILLUTHERM-Mitgründer.

Blaues Licht eignet sich besonders gut zum Erhitzen

Entstanden ist die Idee für das neue Erhitzungsverfahren als Nebenindee in einem Nebenprojekt der Promotion des Materialwissenschaftlers Porz. Dass sich ausgerechnet blaues Licht am besten zum Erwärmen eignet, liegt aus Sicht eines Physikers quasi auf der Hand. „Blau wird von Material besser absorbiert als andere Farben oder Infrarot“, erklärt Porz. Damit ist auch der Hitze-Effekt stärker. Dennoch sei es bis vor wenigen Jahren nicht möglich gewesen, das Licht in der für das Erhitzen nötigen Intensität technisch bereitzustellen. „Vor zehn Jahren hätten etwa die dafür erforderlichen Halbleiter noch nicht zur Verfügung gestanden. Heute gibt es die nötigen Bauteile, und sogar als bezahlbare LEDs, durch die das Verfahren wirtschaftlich darstellbar ist. Wäre das nicht der Fall, wäre unsere Technologie ein universitäres Forschungsprojekt geblieben“, sagt Porz.

Auch an anderer Stelle spielt das Thema Wirtschaftlichkeit und Kosten für ILLUTHERM eine wichtige Rolle. Denn das Start-up möchte mit seiner Technologie, die auf LED-Licht basiert, welches durch Strom gespeist wird, auch eine Alternative zu klassischen Öfen bieten, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden. Um die Technologie aus Darmstadt für die potenziellen Kunden aus dem Industrie-Sektor wirtschaftlich darstellbar zu machen, kommt dem Strompreis eine große Bedeutung zu. „Selbst wenn unser Verfahren effizienter ist, bleiben die Stromkosten ein Faktor“, sagt Porz. „Und aktuell sind die Rahmenbedingungen so, dass Kohle und Erdgas weitaus günstiger sind als Strom. Von daher ist es wichtig, dass die Bundesregierung an Rahmenbedingungen für eine sichere und günstige Energieversorgung arbeitet.“

Zusammen mit Pilotkunden sollen größere Industrieanlagen entstehen

Aufbauend auf der eigenen Technologie hat ILLUTHERM einen Demonstrator entwickelt, mit dem das Start-up die Anwendung verschiedener Materialien testet. Gleichzeitig sei ILLUTHERM auch in der Lage, große Geräte zu konstruieren, betont Porz: „Aktuell arbeiten wir daran, Pilotkunden zu gewinnen, um erste größere Industrieanlagen zu bauen.“ In Sachen Größe gibt es für die ILLUTHERM-Technologie kaum Limitierungen: „Maßstab und Größe sind für das Verfahren kein Problem, es funktioniert zum Bespiel auch zum Erhitzen von Stahlträgern oder Stahlplatten“, sagt Porz. Mit Hilfe der besagten Pilotprojekte wolle man den industriellen Maßstab erreichen, die Skalierung vorantreiben und sich stärker in Richtung Vertrieb orientieren, nachdem der Fokus des Start-ups in der Vergangenheit vor allem auf dem Entwickeln von Prototypen gelegen hatte.

Zugleich will ILLUTHERM im Herbst 2026 ein Laborgerät auf den Markt bringen, mit dem Entwicklungsabteilungen und Universitäten selbst experimentieren können. „Der Gedanke dahinter ist, dass durch unsere Technologie viele neue Möglichkeiten entstehen“, sagt Porz. „Diese unglaubliche Vielzahl an Möglichkeiten wollen wir mit Experten aus Forschung und Entwicklung gemeinsam entdecken.“ Seinen Marktstart plant ILLUTHERM zunächst in Deutschland. Anschließend ist eine Expansion in EU-Länder sowie weitere Auslandsmärkte vorgesehen. Vom Standort in Darmstadt und Hessen zeigt sich Porz unverändert überzeugt: „Für uns ist das Rhein-Main-Gebiet der richtige Standort, um ein Tech-Start-up nach vorne zu bringen“, betont der ILLUTHERM-Mitgründer. „Dabei spielen die zentrale Lage, die Nähe zu Universitäten und Forschungseinrichtungen und die vielen Anlaufstellen für Start-ups in der Region eine Rolle. Aber auch unser komplettes Gründerteam stammt hier aus der Region. Wir hatten auch schon Angebote von Venture Capital-Investoren, nach New York umzuziehen, das war für uns aber nie eine Option.“

Der Weg von den ersten Experimenten, die Porz 2022 als PostDoc in seinem Wohnzimmer mit einem Lötkolben aus dem Baumarkt durchführte, hin zu einem Start-up, für das heute neben den drei Co-Foundern noch elf weitere Mitarbeiter tätig sind, war für den 34-Jährigen von einigen Schlüsselerlebnissen geprägt – darunter der Kontakt zur SPRIND, der Bundesagentur für Sprunginnovationen. „Bei SPRIND war man sofort bereit, an das Projekt zu glauben. Denn dort gibt es wie bei ILLUTHERM ,Bock auf Zukunft‘. Die einzige Bedingung war, ein Unternehmen zu gründen. Ohne die Unterstützung von SPRIND würde es ILLUTHERM heute nicht geben.“ Denn auch Porz selbst hatte seine berufliche Zukunft lange nicht als Gründer, sondern in der Wissenschaft gesehen. Für kurze Zeit hatte Porz tatsächlich eine Professur für Materialwissenschaft inne. „Am Ende ist es mit dem eigenen Start-up dann aber doch anders gekommen“, lacht er.