Jungunternehmer Vincent Martinez will mit Nanoleq den Elektronikmarkt mit robusteren Kabeln erobern

ETH-Spin-off mischt Kabelbranche auf

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Das Nanoleq-Team: Co-Gründer Flurin Stauffer, Ingenieur Edi Liberato, Co-Gründer Vincent Martinez, Luca Hirt, Serge Weydert sowie Praktikant Delroy Meyer (v.l.n.r.). Bild: Nanoleq GmbH
Antonio Suárez / Redaktor Smart Tech /

Der Kabelbruch ist in der Elektrotechnik ein seit langem bekanntes Phänomen. Werden Kabel stark beansprucht, kommt es früher oder später zum Bruch des Metallleiters. Das Problem könnte jedoch bald aus der Welt geschafft sein. ETH-Ingenieur Vincent Martinez hat ein Kabel entwickelt, dass robuster und stabiler ist als herkömmliche Produkte. Nun macht er sich auf, seine Firma Nanoleq im Markt zu positionieren und die Kabelbranche mit seiner Innovation aufzumischen.

Seit es elektrische Leiter gibt, werden Kabel in der Elektrotechnik eingesetzt. Sie bestehen aus einem ein- oder mehradrigen Verbund von Adern, die mit Isolierstoffen ummantelt sind. Als Isolierstoff dient Thermoplastik, meist PVC oder Polyethylen. Das Leitermaterial besteht in der Regel aus Kupfer, seltener aus Aluminium oder Metalllegierungen. Ein Kabel muss diverse Erfordernisse erfüllen. So muss es kostengünstig sein in der Herstellung sowie physischen Beanspruchungen, aber auch widrigen Umwelt- und Betriebsbedingungen standhalten. Ein Kabelbruch tritt ein, wenn durch mechanische Belastungen oder Verschleiss der Metallleiter teilweise oder ganz durchtrennt wird und somit die elektrische Verbindung unterbrochen ist. Brüche ereignen sich oft an jenen Stellen, wo hohe mechanische Spannungen oder starke Biegungen auftreten. Nach einem Bruch muss das Kabel ersetzt oder repariert werden. Kabelbrüche treten immer wieder auf und sind eine der häufigsten Ursachen für den Ausfall von elektrischen Geräten.

«Normalerweise brechen Kupferdrahtkabel an der Verbindungsstelle zum Steckverbinder. Je nachdem wie dieser positioniert wird, kann der Kontakt bei Kabelbrüchen partiell wieder hergestellt werden. Doch das gewährleistet natürlich überhaupt nicht die Betriebssicherheit», schildert Nanoleq-CEO Vincent Martinez den Sachverhalt.

Idee fusst auf neuartigen Leitermaterialien

Der 29-jährige Materialwissenschaftler aus Frankreich hat 2016 am Labor für Biosensoren und Bioelektronik der ETH Zürich promoviert. Die Idee, eine Technologie zur Herstellung von Kabeln zu entwickeln, die unter hoher Beanspruchung viel dauerhafter sind als handelsübliche Produkte, kam eher zufällig auf. Sie war das Ergebnis eines Nebenprojekts seines Doktorats. Hauptgegenstand seiner Forschungen waren elektrische Implantate für Gelähmte, die an Mäusen und Affen medizinisch erprobt wurden. Da die Implantate in der Wirbelsäule implantiert wurden, mussten diese weich und flexibel sein, und gleichzeitig eine hohe elektrische Leitfähigkeit haben. Nachdem das Material erfolgreich getestet worden war, kam Martinez schliesslich auf den Gedanken, es auch auf andere Anwendungen wie Kabel zu applizieren. Und so entstand eine erste Kabelarchitektur, die es möglich machte, dass das Kabel den Strom trotz Bruchs des Metallleiters weiterhin leiten konnte. Das Ergebnis war die Entwicklung eines «unzerbrechlichen» Kabels, wie Nanoleq sein Produkt auf der Firmenwebseite bewirbt.

Das Material besteht aus metallischen Leitteilchen, die in einem elastischen Verbundstoff verstreut liegen. Wenn man das dehnbare Material starker physischer Beanspruchung aussetzt, gleiten diese Metallteilchen aneinander, womit die Leitfähigkeit garantiert bleibt.

Hundertfache Lebensdauer

Kabel von Nanoleq haben eine bis zu hundert Mal längere Lebensdauer. Den Beweis erbrachte Vincent Martinez im ETH-Labor gemeinsam mit Co-Firmengründer und Promotionskollege Luca Hirt, der die Funktion des CTO im Start-up bekleidet. Mit Hilfe einer Maschine bogen und streckten sie verschiedene Kabel, bis diese brachen. Das Resultat: Während normale Kabel nach wenigen Hundert Zyklen unbrauchbar geworden waren, funktionierte ihre Neuentwicklung auch nach Tausenden Zyklen immer noch.

Dafür sorgte ein spezielles Material: «Im Gegensatz zur konventionellen Herstellung verwenden wir neue Stoffklassen aus elastischem und leitendem Verbundmaterial», verrät Martinez. «Das Material besteht aus metallischen Leitteilchen, die in einem elastischen Verbundstoff verstreut liegen. Wenn man das dehnbare Material starker physischer Beanspruchung aussetzt, gleiten diese Metallteilchen aneinander, womit die Leitfähigkeit garantiert bleibt.» Jetzt verfolge man das Ziel, diese Materialien auch in die Kabelindustrie einzuführen, so der Jungunternehmer, der sein Ingenieurstudium in Troyes absolviert und bereits für das renommierte Commissariat à l’Énergie Atomique gearbeitet hat – das grösste Forschungszentrum Frankreichs.

300 Milliarden Dollar schwere Branche

Martinez und seine drei Firmenmitgründer machen sich nun auf, die enorm umsatzstarke, aber innovationsscheue Kabelbranche aufzumischen. Die Kabelindustrie blickt auf eine über 150-jährige Geschichte zurück. Sie setzt weltweit an die 300 Milliarden Dollar pro Jahr um, womit sie eine der grössten Branchen im Elektrotechnikmarkt ist. Der Nanoleq-Chef, der in Paris und Toulouse aufwuchs und seit 2012 in der Limmatstadt lebt, hat für sein Produkt vier Einzelbranchen im Visier, die zusammen genommen jährlich Kabel für rund 32 Milliarden Dollar beziehen: die Unterhaltungselektronik, die Robotik, die Medizintechnik sowie die Luft- und Raumfahrtindustrie.

In der Unterhaltungselektronik könnte das neue Kabel beispielsweise bei Kopfhörern oder Ladegeräten zum Einsatz gelangen. Zwar werde die Branche derzeit vom allgemeinen Trend hin zu kabellosen Geräten dominiert. Trotzdem gebe es auch dort Anwendungen, wo weiterhin Kabel eingesetzt würden, ist der ETH-Absolvent überzeugt. Ein gewichtiger Nachteil bei Wireless-Geräten sei nämlich, dass die Verbindung manchmal nicht zuverlässig funktioniere, die Tonqualität noch nicht einen äquivalenten Level erreiche und die Geräte ständig aufgeladen werden müssten. Ausserdem, ergänzt Martinez, seien Wireless-Anwendungen nicht unbedingt billiger: «Der Preis für einen Meter reicht von 20 Dollarcents für ein Hörerkabel bis zu 500 Dollar für ein Herzschrittmacherkabel. Unser Kabel kostet zwischen zwei und fünf Dollar, was zwar relativ hoch für die Unterhaltungselektronik ist, aber verhältnismässig günstig für die Medizintechnik.»

Zu den Erstanwendern der Nanoleq-Technologie gehören denn auch Firmen aus dem Medizintechnikbereich. Besonders für tragbare Technologien sei die Zuverlässigkeit der Kabel von grosser Bedeutung, betont Martinez, denn diese Produkte stünden oft unter hoher mechanischer Belastung und müssten gleichzeitig dünn und flexibel sein.

Smart Cables – das Kabel denkt mit

Für die neuen Kabel dürften sich vor allem Branchen interessieren, in denen die Verlässlichkeit der Verbindung sowie die Übertragung von Strom zentral ist, wie etwa die Luft- und Raumfahrt oder die Robotikindustrie. Letztere habe ein grosses Interesse daran, dass Kabel nicht brechen, so der Franzose, denn ein Kabelbruch könne eine ganze Fertigungskette zum Stillstand bringen, was enorme Kosten verursachen könne.

Die Robotikindustrie könnte zudem an einer zweiten Neuentwicklung des ETH-Spin-off Interesse bekunden: Martinez und sein Team haben nämlich parallel ein «intelligentes» Kabel entwickelt, mit dem der Zeitpunkt des Kabelbruchs antizipiert werden kann. Das Kabel überwacht sich gewissermassen selbst, womit es erstmals nicht nur als blosse Verbindung zwischen Geräten funktioniert.

Ein breites Einsatzgebiet für dieses Produkt bietet auch die Medizinaltechnik, wo insbesondere kritische Anwendungen auf langlebige und zuverlässig funktionierende Kabel angewiesen sind. Auch hier könnten «Smart Cables» zur Erhöhung der Produktsicherheit eingesetzt werden. «Patienten, die sich auf die Funktionstüchtigkeit der Kabel verlassen müssen, lassen sich nicht damit abspeisen, dass es irgendwann einmal brechen könnte», begründet Martinez das Interesse der Medtech-Branche. «Dies gilt in besonderem Masse für sehr kritische Anwendungen in Implantaten. Hier könnte ein ‹smartes› Kabel den Arzt beispielsweise über die Notwendigkeit eines operativen Eingriffs benachrichtigen, ohne dass der Patient davon erfahren muss.»

Materialpreise bestimmen die Erträge

Martinez hat sich intensiv mit der Marktsituation befasst. Sein Befund: «Die Kabelindustrie ist stark abhängig von den Materialpreisen. Die Erträge der Herstellerfirmen schwanken parallel zur Preisentwicklung der eingesetzten Metalle. Da die Industrie unter einem hohen Preiszwang steht, sind die Margen entsprechend tief. Produziert wird auf Nachfrage. Höhere Margen erzielen die Marktteilnehmer insbesondere mit projektbezogenen Grossaufträgen, wie der Installation von Kabelleitungen in Gebäuden, der Verkabelung ganzer Flugzeugflotten oder dem Bau von Netzinfrastrukturen für Windkraftparks.»

Doch welche Geschäftsmodelle sind vorherrschend? Und: Spielt die geplante Obsoleszenz eine Rolle? Auf diese Frage hat der Franzose mit andalusischen Vorfahren noch keine schlüssige Antwort gefunden. Doch er hat sich diesbezüglich mit Branchenkennern ausgetauscht. Diese versicherten ihm, dass es keine wirkliche Absicht bei den Marktteilnehmern für geplante Obsoleszenz gebe. Ausserdem seien sich die grossen Marken bewusst, dass die Benutzer bei Geräten, deren Kabel schnell brächen, kurzerhand zur Konkurrenz abwandern würden.

«Natürlich wollen sie mit ihren Produkten über die Verkaufsmenge Geld machen», so Martinez. «Doch sobald der Endverbraucher merkt, dass die eingebauten Kabel regelmässig brechen, werden sie das nächste Mal das Produkt eines anderen Anbieters kaufen.» Mit der Unzufriedenheit des Kunden würden sie ein zu hohes Risiko eingehen und Marktanteile verlieren.

Rasche Fortschritte angepeilt

Nanoleq ist in einem schwindelerregenden Tempo unterwegs. Erst im Juli 2016 hatte Martinez sein Doktorat abgeschlossen. Und nur ein halbes Jahr später konkretisierte er das Projekt. Der Start gestaltete sich umso leichter, als er eine Zuschussfinanzierung von gleich zwei Förderprogrammen erhielt: sowohl die ETH Foundation als auch die eidgenössische Kommission für Technologie und Innovation sprachen Gelder. Im Dezember 2016 stiessen schliesslich zwei weitere Mitstreiter hinzu: Luca Hirt, der zuvor noch sein Doktorat abschliessen musste, sowie Edi Liberato, der als erster Mitarbeiter eingestellt wurde. Schon im Mai des darauf folgenden Jahres gründeten sie eine GmbH. Später stiessen zwei Kollegen dazu. Inzwischen besteht das Team aus fünf Festangestellten sowie einem Praktikanten.

Heutzutage reicht es nicht, bloss eine gute Idee zu haben. Man muss schnell sein, um der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein.

Wachstumslogik bestimmt den Markt

Um das geplante Wachstum zu erreichen, haben Martinez und sein Team einen sechsköpfigen Beirat mit erfahrenen Geschäftsleuten und Branchenkennern konstituiert. Im Gremium ist zum Beispiel Jürg Hatt vertreten, ehemaliger Verantwortlicher der Region ESEA beim grössten Schweizer Kabelhersteller Huber+Suhner. Mit von der Partie sind auch Vertrauensleute aus dem familiären Umfeld. So sitzt mit Claude Martinez der Onkel des Geschäftsführers im Advisory Board, momentan CEO von Dior Perfumes. Auch Mitgründer Luca Hirt hat seinen Onkel an Bord geholt: Walter Hirt hat während seiner langjährigen Tätigkeit bei IBM Dutzende Patente geschrieben und sorgt für Verstärkung in Sachen Urheberrecht.

Man merkt, dass Vincent Martinez inzwischen in die Rolle des Geschäftsführers hineingewachsen ist. Seine Strategie formuliert er klar, aber auch die Chancen und Risiken sind ihm bewusst: «Es wird sich weisen, wo wir im Marktumfeld stehen werden, das dermassen von der Wachstumslogik beherrscht wird. Heutzutage reicht es nicht, bloss eine gute Idee zu haben. Man muss schnell sein in der Entwicklung, um der Konkurrenz stets einen Schritt voraus zu sein.» Martinez ist froh, dass bei Nanoleq die technischen und kommerziellen Bereiche klar voneinander getrennt sind. Er kümmert sich als CEO um das rein Geschäftliche, während Luca Hirt als CTO die technische Weiterentwicklung im Auge behält.

Furchtloser Pragmatismus

Trotz der anstehenden Herausforderungen zeigt sich Martinez unerschrocken. Er ist erfolgsorientiert, beharrlich, zielstrebig und ehrgeizig – aber auch Realist: «Normalerweise erlangen Investoren nach zwei oder drei Investitionsrunden die Macht über das Unternehmen. Wenn der Geschäftsführer sich in diesem Moment als ungenügend qualifiziert erweisen sollte oder ihm die Industrieerfahrung für den Wachstumsmarkt fehlt, wird er für gewöhnlich ziemlich rasch ausgetauscht. Darüber sollte man sich keinen Illusionen hingeben.» Wenn es einmal so weit sein sollte, hätte er jedoch kein Problem damit, den Stab weiterzureichen: «Persönlich bin ich nicht darauf erpicht, an der Spitze des Unternehmens zu bleiben, wenn die Situation einen Wechsel erfordert. Viele Leute haben den Hang, die Investoren als böse darzustellen. Ich dagegen bin der Auffassung, dass sich ihr Tun und Handeln strikt nach der Massgabe des Erfolgs richtet.»

Noch ist es aber lange nicht so weit. Denn der Nanoleq-Chef ist noch nicht am Ziel. Und Energie hat der bald Dreissigjährige genug. Er schöpft sie aus der Motivation, die ihm die reichhaltigen – auch menschlichen – Erfahrungen des Tagesgeschäfts einbringen.