Revolutionär mit Glassomer: Frederik Kotz formt Glas mit 3D-Drucker STADTGEPLAUDER | 26.10.2020 | Christian Engel
Für die meisten Menschen ist eine Glasscherbe ein Ärgernis: Entweder sie schneiden sich an ihr oder haben nach einem Sprung in die Dreisam plötzlich eine im Fuß stecken. Für Frederik Kotz hingegen bedeutete eine Glasscherbe seinen Durchbruch.Als er 2015 in seinem Labor ein milchiges Stück Glas in den Händen hält, weiß er: Seine Forschung ist auf dem richtigen Weg.
Was er zu dem Zeitpunkt noch nicht weiß: Er wird der erste Mensch sein, der Glas wie Kunststoff im Nanobereich 3D drucken kann. Der Materialwissenschaftler am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Freiburger Universität ahnt noch nichts von einer Publikation im Wissenschaftsjournal Nature, noch nichts von Berichten in der New York Times. Er rechnet weder mit dem mit 10.000 Euro dotierten Gips-Schüle-Nachwuchspreis noch denkt er daran, eine Firma zu gründen und Unternehmen aus aller Welt zu beliefern.
Frederik Kotz ist in jenem Moment einfach nur glücklich, eine milchige Glasscherbe in der Hand zu halten. „In dem Moment war ich mir sicher“, sagt der 33-Jährige heute, „dass ich es schaffen würde, was ich in meinem Kopf hatte.“
Zielstrebig ist der gebürtige Esslinger schon immer gewesen. Wollte er flüssig Flamenco-Gitarre spielen, setzte er sich auf seine vier Buchstaben, übte, bis die Finger schmerzten. Kam er auf den Geschmack von Wellenreiten, kletterte er so oft aufs Brett, bis er seine erste Welle stand. Noch wichtiger für seine Entwicklung: Neugier und Geschick. Mit seinem Opa, erzählt Kotz, habe er stundenlang gebastelt – und immer wissen wollen, wie etwas warum funktioniert.
Ein Praxissemester im Silicon Valley während des Maschinenbaustudiums bringt ihm Einblicke in die Biosensorik, als er selbstständig Mikrochips entwickelt, die Krankheiten erkennen können. Er lernt viel über chemische Prozesse, wie wichtig Mikrochips in der Gegenwart bereits sind und in Zukunft noch werden – und: wie lausig das Material dieser Chips eigentlich ist. Beziehungsweise positiv ausgedrückt: wie viel besser dieses Material doch sein könnte.
Innovation: Mit seiner gedruckten Glasbrezel war Frederik Kotz schon in der New York Times.
Seine Promotion am Karlsruher Institut für Technologie handelt folglich davon, neue Materialien zu entwickeln. Vor allem eines steht im Zentrum seiner Forschung, ein Material, das sowohl chemisch als auch thermisch resistent und dabei noch transparent ist: Glas. Das Problem von Glas: Im Mikro- und Nanobereich ist es schlecht -zu verarbeiten – und wenn, dann recht teuer, aufwendig oder gefährlich (etwa mit dem Einsatz von ätzender Flusssäure). Frederik Kotz fragt sich, weshalb man Kunststoffe problemlos durch den 3D-Drucker jagen kann, Glas hingegen nicht.
Also fängt er an, zu suchen – und wird fündig: Nach etlichen Versuchen und Fehlversuchen entwickelt er das Gemisch „Glassomer“, bestehend aus feinem Glaspulver in einem Bindemittel aus Kunststoff. Das Material lässt sich formen wie Kunststoff und bleibt stabil, nachdem die Kunststoffpartikel im Ofen herausgebrannt worden sind – am Ende bleibt eine Form aus Glas zurück. Eine milchige Glasscherbe wird sein Durchbruch, wenig später bekommt er sie sogar transparent hin, dann dicker, dann millimeterklein, im Nanobereich, im 3D-Drucker, als Massenfertigung.
Seine gläserne Minibrezel geht durch die internationale Presse. Die Folge: Anfragen aus aller Welt. Automobilhersteller wollen kleinste Knöpfe aus Glas, Chemiefirmen Mini-Laborgläschen, Optiker spezielle Linsen. 2018 gründet er kurz vor dem Ende der Promotion eine Firma, mit seinen zwei Co-Gründern der Glassomer GmbH zieht er noch im selben Jahr nach Freiburg ins IMTEK, von wo aus sie Prototype erstellen. Mittlerweile bekommt die Firma so viele Anfragen, dass sie größere Maschinen und mehr Mitarbeiter benötigt. „Unser nächster Schritt wird sein, zu expandieren“, sagt Frederik Kotz. Die Finanzierungsfrage läuft, aber auch die wird er geklärt kriegen: Hartnäckigkeit hat er ja schon bewiesen.
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