Eine personalisierte Hautcreme ganz nach individuellem Typ gilt als Nonplusultra in der Kosmetik. Denn, so Dr. Lars Rüther, Molekularbiologe bei der Dermatest GmbH und Mitgründer des Start-ups Skinmade GmbH: „Ein Produkt von der Stange kann nie so gut wirken wie ein personalisiertes. Möglicherweise enthält die Standard-Pflege Inhaltsstoffe in einer Konzentration, die man gar nicht benötigt. In der Folge kann es zu Über- oder Unterpflegung kommen.“ Experten nennen eine Reihe von extrinsischen und intrinsischen Faktoren, die den Hauttyp beeinflussen. Dazu gehören die UV-Strahlung, Ernährungs- und Trinkverhalten, Schlafgewohnheiten, Jahreszeit und Stress sowie auch der Hormonhaushalt und Gene. All diese Punkte wirken darauf ein, wie fettig, feucht oder trocken unsere Haut ist. Es kann also diese „eine Hautcreme für alle“ nicht geben.

Cyberphysisches Produktionssystem

Und seit kurzem muss es das auch nicht mehr. So scheint die Herstellung einer personalisierten Hautcreme mittlerweile weder viel zu teuer noch allzu kompliziert zu sein. Denn das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) entwickelte eine Art Minifabrik, in der die Creme in nur sieben Minuten typgerecht produziert wird. Mit der überschaubaren Größe eines zweitürigen Kleiderschranks bietet das cyberphysische Produktionssystem nichtdestotrotz eine vollständig ausgestattete Beauty-Fabrik. In seinem Inneren befinden sich nämlich von einer Messstation zur Analyse des Feuchtigkeits- und Fettgehalts der Haut, über eine Produktionsstraße mit kompletter Maschinensteuerung, den Rohstoffen, Tiegeln und Deckeln bis hin zur Bestellfunktion per Touchscreen und dem Auslieferungsfach alle notwendigen Faktoren für den reibungslosen Ablauf von der Entwicklung bis zum Verkauf.

Die voll ausgerüstete Beauty-Fabrik braucht nicht viel Platz ©Fraunhofer IPA/Rainer Bez

Schon im März 2018 hatten sich Viktor Balzer, Wissenschaftler am IPA und Rüther mit der Skinmade GmbH, einer Ausgründung des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, selbstständig gemacht. Ihre personalisierte Kosmetikproduktion  steht mittlerweile im Douglas-Flagship-Store auf der Zeil in Frankfurt, im Douglas-Concept Store Hamburg-Eppendorf und im Breuningerland in Sindelfingen bei Stuttgart.

Biomarker geben Infos über Hautzustand

Zur Herstellung der Hautcreme wird zunächst an Stirn, Wange und unterhalb des Mundwinkels der Feuchtigkeits- und Fettgehalt der Haut ermittelt. Bei dieser Hautanalyse werden Biomarker gemessen, die den aktuellen Hautzustand anzeigen. Dazu gehören die Hautfeuchtigkeit, der Fettgehalt sowie auch die Elastizität der Haut. Selbstlernende Algorithmen und eigens programmierte neuronale Netze werten dann das Messergebnis aus und berechnen, welche Inhaltsstoffe die personalisierte Creme in welcher Konzentration enthalten sollte. Die hierfür erforderlichen KI-Trainingsdaten haben Balzer und seine Kolleginnen und Kollegen ebenfalls aufbereitet. Eine Cloudlösung steuert das komplette Produktionssystem. Nach abgeschlossener Auswertung und Analyse werden die Messergebnisse an die Maschinensteuerung übertragen und die Creme namens „Skinmade Personal Skin Care“ produziert.

Die Hautpflege aus der Minifabrik ist frei von überflüssigen Inhaltsstoffen und auf den aktuellen Hautzustand abgestimmt. Natürlich erfüllt sie auch alle Bedingungen der EU-Kosmetikverordnung und ist selbstverständlich dermatologisch überprüft. Die Kundin kann sogar Duft und Textur der Gesichtscreme wählen. Das fertige Produkt wird in einem Tiegel mit 30 Millilitern geliefert. Kostenpunkt: 40 Euro. „Je nach Anwendungshäufigkeit reicht der Inhalt für vier bis sechs Wochen“, so Balzer. Danach sei eine erneute Messung ratsam, um zu sehen, wie sich der Hautzustand zwischenzeitlich verändert hat und ob das Produkt angepasst werden sollte.

Mass-Personalization in Losgröße 1

Hintergrund des Projekts ist der Trend zur sogenannten „Mass-Personalization“. Das heißt: Die massenhafte Herstellung personalisierter Produkte. Die Prozessindustrie steht nämlich vor der besonderen Herausforderung, immer kleinere Stückzahlen und dabei gleichzeitig Produkte mit größerem Variantenreichtum hervorbringen zu müssen. „Aus produktionstechnischer Sicht geht es im Prinzip um die Massenfertigung in Losgröße 1. Also darum, individuelle Produkte profitabel herzustellen“, so Balzer. Das Forscherteam rund um den Wirtschaftsingenieur hat ein Patent entwickelt, das die Losgrößen 1-Produktion bei zugleich positiven Skalen- und Verbundeffekten, sprich bei sinkenden Stückkosten, ermöglicht.

Wir heben den eigentlichen Widerspruch zwischen maßgeschneiderten Produkten und hohen Stückkosten auf. So kann ein verhältnismäßig geringer Endverbraucherpreis realisiert werden. Natürlich verraten wir nicht, wie unser Patent funktioniert. Nur so viel sei gesagt: Die erforderlichen Abläufe dosieren, homogenisieren und reinigen sind in einem Prozessschritt integriert. Daher können wir sehr schnell fertigen“, erläutert Balzer.

Dabei gelingt es den Unternehmern, geringste Konzentrationen präzise – bis zu 3 Mikroliter genau – zu dosieren. Ein weiterer Baustein des Erfolgs ist das spezielle Know-how in puncto Dermopharmazie, also der Wirkung von Inhaltsstoffen auf wichtige Biomarker.

Insgesamt stecken fünf Jahre Forschung, zahlreiche Tests mit Probanden sowie das Know-how eines multidisziplinären Teams aus IT-Spezialisten, Ingenieuren, Maschinenbauern, Dermatologen, Pharmazeuten und Biologen in diesem neuartigen Produktionssystem.

Zukunft wird noch komfortabler

Bis Ende 2019 soll es die Beauty-Fabrik in weiteren deutschen Großstädten mit Douglas-Filialen geben. Und wer möchte, kann sich künftig auch zuhause messen lassen: Beraterinnen kommen auf Buchungsanfrage mit einer mobilen Messstation zur Kundin. Die Daten werden nach der Messung in der Cloud ausgewertet. Die dann fertig hergestellte Hautcreme wird per Post versandt.

Ab 2020 soll ein Minihautmessgerät samt App den Einkauf nochmals erleichtern. Damit kann die Kundin die Haut-Messung eigenständig zuhause durchführen. Die Daten werden per App an Skinmade übermittelt.

Auch sind zukünftig weitere personalisierte Produkte in Planung: So soll ein Sortiment aus Cleanser, Tonikum und Serum das Portfolio komplettieren. Ziel ist eine maßgeschneiderte Systempflege, deren Produkte optimal aufeinander abgestimmt sind.