Forschungsschwerpunkte – Beispiele

• Chemiebasierte Innovationen spielen eine wichtige Rolle bei der Beantwortung von Zukunftsfragen
• Wachstumsfelder mit attraktivem Umsatzpotenzial
• Wissenschaftssymposien zur Stärkung des Hochschulnetzwerks

Unsere Forschungsschwerpunkte leiten sich aus drei Bereichen ab, in denen chemiebasierte Innovationen in Zukunft eine wesentliche Rolle spielen werden: Rohstoffe, Umwelt und Klima; Nahrungsmittel und Ernährung sowie Lebensqualität. Um zukünftige Geschäftsfelder mit hohem Umsatzpotenzial für BASF zu erschließen, bearbeiten wir spezifische Wachstumsfelder. Wir überprüfen diese Wachstumsfelder regelmäßig auf ihre Attraktivität für BASF, überführen reife Felder in Unternehmensbereiche und fördern neue. Unsere Technologiefelder werden wir noch stärker auf die Anforderungen der BASF-Gruppe zuschneiden und in Schlüsseltechnologien neu ordnen. Schlüsseltechnologien bündeln Kompetenzen, um die Wettbewerbsfähigkeit unserer Geschäfte und Produkte langfristig zu erhalten.

Im Jahr unseres 150. Jubiläums haben wir drei interdisziplinäre Wissenschaftssymposien in Ludwigshafen, Chicago/Illinois und Schanghai/China veranstaltet. Dort diskutierten insgesamt 1.500 renommierte Experten aus mehr als 37 Ländern zu den Themen „Intelligente Energie“, „Ernährung“ sowie „Städtisches Leben“ und entwickelten konkrete Ansatzpunkte für interdisziplinäre Lösungen. Dazu trugen auch die Nobelpreisträger Steven Chu von der Stanford University in Kalifornien und Jean-Marie Lehn von der Universität Straßburg in Frankreich mit Impulsvorträgen bei. Die Symposien stärkten unser akademisches Netzwerk und markierten Höhepunkte der Co-Creation-Aktivitäten, mit denen wir Menschen und Ideen rund um den Globus vernetzen, um gemeinsam neue Lösungen für globale Herausforderungen zu finden. Wir planen auch in Zukunft Symposien, um den wissenschaftlichen Austausch zu verstärken.

Enge Zusammenarbeit mit anderen pflegen wir erfolgreich auch im Bereich Energie. Zusammen mit führenden Universitäten und industriellen Partnern weltweit haben wir beispielsweise neue Materialien für eine energiesparende Kühlung entwickelt. Auf Grund ihrer besonderen Eigenschaften erwärmen sich diese magnetokalorischen Materialien, wenn sie in ein Magnetfeld gebracht werden, und kühlen sich ab, wenn das Magnetfeld entfernt wird. Im Vergleich zur bislang üblichen Kompressortechnologie haben Kühlgeräte auf Basis dieser gut verfügbaren und kostengünstigen Materialien das Potenzial, den Energieverbrauch um bis zu 35 % zu reduzieren. Sie sind zudem leiser und kommen ohne gasförmige Kühlmittel aus. Gemeinsam mit dem US-Technologiekonzern Astronautics und dem chinesischen Haushaltsgerätehersteller Haier haben wir den ersten Prototyp eines magnetokalorischen Weinkühlschranks vorgestellt und entwickeln diesen jetzt gemeinsam zur kommerziellen Reife weiter. Für die Kühlanwendungen unserer Kunden werden wir magnetokalorische Produkte unter dem Markennamen Quice^® anbieten.

Um innovative Materialentwicklung geht es uns auch beim 3-D-Druck, dem sogenannten Additive Manufacturing. Viele komplexe Kunststoffteile werden bisher mit dem Spritzgussverfahren hergestellt. Demgegenüber bietet der 3-D-Druck entscheidende Vorteile: geringere Kosten bei der Produktion von Kleinserien sowie einen deutlich geringeren Zeitaufwand, da keine Gießform erforderlich ist. Komplexe Strukturelemente können in einem Schritt aufgebaut werden, was völlig neue Designoptionen ermöglicht, beispielsweise innenliegende verzweigte Hohlräume. Allerdings genügen die aktuell auf dem Markt angebotenen Materialien meist nicht den hohen Anforderungen an funktionelle Bauteile für industrielle Anwendungen. Das gilt besonders für form- und gewichtsoptimierte Bauteile, etwa in der Luftfahrt-, Automobil- und Konsumgüterbranche. Gemeinsam mit Partnern entwickeln wir daher verbesserte Materialien, beispielsweise Kunststoffe oder Harze, und optimieren das Zusammenspiel von Material und 3-D-Drucker.

Prozessoptimierung ist unser Ziel bei den durch die Europäische Union geförderten Projekten PRODIAS¹ und RECOBA², in denen wir seit dem Frühjahr 2015 eng mit Partnern aus Industrie, Universitäten und Forschungsinstituten kooperieren.

Mit PRODIAS wollen wir das Potenzial von Produkten der Weißen Biotechnologie weiter erschließen. Dabei geht es um Methoden und Verfahren, die eine effiziente und ressourcenschonende Herstellung von Produkten auf Basis nachwachsender Rohstoffe ermöglichen. In diesem Zusammenhang beschäftigt sich das Projekt insbesondere mit der Verarbeitung verdünnter wässriger Systeme. Diese entstehen in großen Mengen beim Herstellprozess solcher Produkte und erfordern energieintensive Trennungs- und Reinigungsschritte. In PRODIAS entwickeln wir Methoden und Verfahrensschritte, die optimal an biotechnologische Prozesse angepasst sind und die Wettbewerbsfähigkeit dieser Produkte erhöhen.

Mit dem Forschungsprojekt RECOBA verfolgen wir das Ziel, Produktqualität, Effizienz und Flexibilität von komplexen diskontinuierlichen Verfahren, zum Beispiel der Emulsionspolymerisation, zu verbessern und dabei Energie und Rohstoffe einzusparen. Üblicherweise durchläuft die Prozessregelung Wiederholungen nach einem festen Zeitplan. Diese wollen wir durch die Entwicklung einer modellgestützten Onlineprozessregelung ersetzen, die sich am jeweils aktuellen Zustand orientiert und so zu jedem Zeitpunkt die optimale weitere Verlaufskurve ermittelt. Damit lassen sich die gewünschten Produkteigenschaften, beispielsweise die Beschaffenheit von Produktpartikeln, besser steuern und zudem die Produktivität des Reaktors sowie der Energieverbrauch optimieren.