Forschungsschwerpunkte – Beispiele

• Chemiebasierte Innovationen zur Beantwortung von wichtigen Zukunftsfragen

Unsere Forschungsschwerpunkte leiten sich aus drei Themenfeldern ab, in denen chemiebasierte Innovationen in Zukunft eine wesentliche Rolle spielen werden: Rohstoffe, Umwelt und Klima; Nahrungsmittel und Ernährung; Lebensqualität.

Der Bereich effizienter Energiesysteme birgt ein hohes Innovations- und Marktpotenzial. BASF arbeitet in diesem Kontext beispielsweise an der Entwicklung von Hochtemperatur-Supraleitern auf Basis von Yttrium-Barium-Kupferoxid, die Strom bei niedrigen Temperaturen nahezu verlustfrei übertragen und Einsparpotenziale bei Stromerzeugung und -transport ermöglichen. Ihre Stromtragfähigkeit ist bis zu zwanzig Mal höher als die von Kupfer, dem gebräuchlichsten Material für Stromleitungen. Auf dem Weg zur Markteinführung wurden zwei Meilensteine erreicht: BASF und American Superconductor Corp. (AMSC), ein global agierendes Energieunternehmen, haben im März 2016 ein Lizenzabkommen und eine Forschungskooperation bekanntgegeben. Im Mai 2016 hat außerdem die Deutsche Nanoschicht GmbH, eine 100-prozentige Tochtergesellschaft der BASF New Business GmbH, eine Pilotanlage zur Herstellung von Hochtemperatur-Supraleitern in Betrieb genommen.

Als führendes Chemieunternehmen trägt BASF eine besondere Verantwortung gegenüber Mensch und Umwelt. Dementsprechend werden neue Produkte vor ihrer Markteinführung umfangreichen ökologischen und toxikologischen Prüfungen unterzogen. Diese Arbeiten sind in unserer Technologieplattform Bioscience Research angesiedelt und beinhalten auch die Suche nach neuen Methoden, um gesetzlich geforderte Tierversuche zu reduzieren, zu verbessern oder zu ersetzen. Bei der Entwicklung solcher Alternativmethoden sind wir weltweit Vorreiter der chemischen Industrie. So hat die Europäische Union im Mai 2016 die von BASF entwickelte Alternativmethode LuSens validiert. LuSens ist Bestandteil einer insgesamt dreiteiligen Teststrategie, die eine zuverlässige Überprüfung allergischer Hautreaktionen beim Kontakt mit Chemikalien ermöglicht.

Um innovative Materialentwicklungen geht es beim 3-D-Druck. Gegenüber dem Spritzgussverfahren bietet der 3-D-Druck Vorteile wie niedrigere Kosten bei der Produktion von Kleinserien, einen deutlich geringeren Zeitaufwand sowie die Realisierung von komplexen Strukturelementen in einem einzelnen Herstellungsschritt. In der chemischen Industrie verfügt BASF über ein breites Materialportfolio für 3-D-Druck. In Heidelberg baut die BASF New Business GmbH ein Entwicklungszentrum auf, um gemeinsam mit Partnern, wie etwa dem Druckerhersteller Farsoon Technologies, verbesserte Materialien zu entwickeln und das Zusammenspiel von Material und 3-D-Drucker zu optimieren. Unsere Technologieplattform Advanced Materials & Systems Research ist darüber hinaus auf diesem Gebiet an den Standorten Ludwigshafen, Basel/Schweiz, Wyandotte/Michigan sowie in Schanghai/China tätig. Ein Beleg für die Kompetenzen der BASF bei der Materialentwicklung ist das im April 2016 eingeführte Ultrasint PA6 X028 – ein Pulver auf Basis von Polyamid 6 für das im 3-D-Druck verbreitete Laser-Sinterverfahren. Gegenüber herkömmlichen Polyamiden bietet es verbesserte Festigkeit und Wärmeformbeständigkeit. Im November 2016 hat BASF zudem angekündigt, die Zusammenarbeit mit dem US-amerikanischen Druckerhersteller HP auszubauen, um die Entwicklung neuer 3-D-Druck-Materialien voranzutreiben.

In dem von der Europäischen Union geförderten Projekt PRODIAS ¹ arbeiten Forscher und Entwickler unserer Technologieplattform Process Research & Chemical Engineering gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Universitäten an Methoden und Verfahren, die eine effiziente und ressourcenschonende Herstellung von Produkten auf Basis nachwachsender Rohstoffe ermöglichen und gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit dieser Produkte erhöhen. Die dabei genutzten biotechnologischen Prozesse, wie etwa Fermentation, laufen zumeist in verdünnten wässrigen Systemen ab und erfordern energieintensive Trennungs- und Reinigungsschritte. Mit Hilfe der Gefrierkonzentration, einem in der Lebensmittelindustrie üblichen Verfahren, ist es uns 2016 erstmals gelungen, biotechnologisch hergestellte Produkte besonders schonend und nahezu verlustfrei zu konzentrieren.