(openPR) Gallium, Indium und Germanium sind Schlüsselrohstoffe für die Halbleiterindustrie und kommen unter anderem in Wafern, elektronischen Chips, LEDs und Lasern zum Einsatz. Gleichzeitig ist Europa bei der Versorgung mit den Metallen stark von Importen abhängig und die Weltmarktpreise steigen stetig. Aktuell liegen sie laut der asiatischen Leitbörse Shanghai Metals Market bei 2.270 – 2.900 Euro je Kilogramm für Gallium, 9.450 – 10.210 Euro je Kilogramm für Germanium und 840 Euro je Kilogramm für Indium.
Um Importabhängigkeiten zu reduzieren und die Verfügbarkeit auch künftig sicherzustellen, braucht es effiziente Recycling-Technologien. Das Verfahren des Spin-offs Siderogain setzt deshalb dort an, wo wertvolle Rohstoffe bislang häufig verloren gehen: in industriellen Prozessabwässern. „Wir nutzen Siderophore. Das sind Biomoleküle, die eine besonders hohe Bindungsfähigkeit für bestimmte Metallionen besitzen. Diese Eigenschaft haben wir uns zunutze gemacht, um die kritischen Metalle selektiv aus schwach konzentrierten Prozessströmen abzutrennen – dieses Verfahren nennt man Biosorption. Mit Siderogain wollen wir die Technologie, die über Jahre in der Forschung entwickelt und erprobt wurde, für die industrielle Anwendung verfügbar machen“, sagt Dr. Rohan Jain, der die Technologieentwicklung federführend vorangetrieben hat und die Geschäftsführung bei Siderogain übernimmt.
Neben Jain, gehören Aratrika Ghosh, Dr. Peter Boelens und Dr. Jonathan Engelhardt zum Team. Ghosh ist für die Pilotanlage verantwortlich, Boelens ist für die Erschließung neuer Geschäfts- und Anwendungsfelder zuständig und Engelhardt arbeitet an der Geschäftsentwicklung.
Vom Laborversuch zur Pilotanlage
Die ersten Versuche liefen in den Laboren der biotechnologischen Abteilung des HIF mit unterschiedlichen Prozessabwässern der Wafer-Produktion. Dabei wurde Gallium nahezu vollständig gebunden. Um es wieder in den Stoffkreislauf zu bringen, müssen Metall und Biomolekül wieder getrennt werden. Hier zeigt sich ein weiterer Vorteil des Verfahrens: die Wiederverwendbarkeit. Mit einem geschützten Trennverfahren lösen sich das gebundene Metall und die Siderophore wieder voneinander. Die Biomoleküle kommen anschließend erneut zum Einsatz. Auch nach mehr als zehn Zyklen zeigten die Siderophore keinen Funktionsverlust, wobei 100 Zyklen angestrebt werden.
Nach erfolgreichen Tests im Labormaßstab folgte 2025 der nächste entscheidende Schritt: Gemeinsam mit dem Halbleiterhersteller Freiberger Compound Materials (FCM) GmbH übertrug das Siderogain-Team die Technologie in den Pilotmaßstab. Die Übertragung des Verfahrens aus dem Labor in ein industrielles Umfeld war erfolgreich, denn die Anlage am Unternehmensstandort in Freiberg kann mittlerweile bis zu 2.000 Liter Prozessabwasser pro Tag aufbereiten. Die Zusammenarbeit mit FCM spielt für Siderogain eine zentrale Rolle. Sie ermöglicht es dem Team, die Technologie unter realen Produktionsbedingungen weiterzuentwickeln und Skalierbarkeit sowie Wirtschaftlichkeit zu untersuchen.
Parallel zu den Pilotanlagentests untersuchte das Siderogain-Team die Übertragbarkeit des Verfahrens auf andere Metalle. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass auch kritische und wirtschaftlich relevante Metalle wie Indium und Germanium mit dem biotechnologischen Ansatz zurückgewonnen werden können.
Vom HZDR-Transferprojekt zum Unternehmen
Auf dem Weg zur Ausgründung wurde Siderogain durch verschiedene Transfer- und Gründungsprogramme unterstützt. Einen wichtigen Meilenstein bildete die Aufnahme in das Spin-off-Programm Helmholtz Enterprise. Die Förderung ermöglichte dem Team, die Technologie zu automatisieren, das Gründungsvorhaben voranzutreiben und die vorkommerzielle Erprobung gemeinsam mit Industriepartnern vorzubereiten. Seit August erhält das Spin-off darüber hinaus die Förderung des EXIST-Forschungstransfers, um die Technologie weiterzuentwickeln, erste Kunden zu gewinnen und die Pilotanlage zu einem einsatzfähigen Prototyp auszubauen.
Maßgeblich unterstützt wurde der Transfer aus der Wissenschaft in die Wirtschaft durch die Transferabteilung des HZDR und die HZDR Innovation GmbH, die als Innovations-Inkubator Forschungsprojekte des Zentrums in der Gründungsphase begleitet und an Siderogain beteiligt ist. „Für das HZDR ist es bereits die 21. Ausgründung. Das ist herausragend und beispielhaft für den Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse in marktfähige Lösungen. Denn der gesellschaftliche Nutzen ist ein zentrales Anliegen unserer Forschung“, unterstreicht Prof. Dr. Sebastian M. Schmidt, Wissenschaftlicher Direktor des HZDR.
„Aus einer biotechnologischen Forschungsfrage ist über Laborversuche, Patentierungen und den Bau einer Pilotanlage eine Technologie entstanden, die einen Beitrag zur europäischen Rohstoffsicherheit und zur Kreislaufwirtschaft leisten kann“, freut sich Dr. Katrin Pollmann, Leiterin der biotechnologischen Abteilung am HIF über das mittlerweile vierte Spin-off des Instituts.
Mit der Gründung von Siderogain beginnt nun die nächste Phase: Das Team will zusätzliche industrielle Anwendungen erschließen und Kunden sowie Partner für den Einsatz der Technologie gewinnen. „Mit Siderogain möchten wir zeigen, dass industrielle Abwässer und Abfälle nicht nur als Entsorgungsproblem betrachtet werden sollten, sondern als Rohstoffquelle“, sagt Jain.
wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Rohan Jain | Geschäftsführer und Technischer Leiter
Siderogain GmbH LinkedIn-Seite
Tel.: +49 351 260 2725 | E-Mail: 
Dr. Jonathan Engelhardt | Business Development
Siderogain GmbH
Tel.: +49 351 260 2710 | E-Mail:
Dr. Katrin Pollmann | Abteilungsleiterin Biotechnologie
Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie am HZDR
Tel.: +49 351 260 2946 | E-Mail: 
