Forschungsschwerpunkte – Beispiele

• Verstärkter Einsatz digitaler Technologien
• Innovative Batteriematerialien für Elektromobilität
• Ausbau der Geschäftsaktivitäten im 3D-Druck

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

Im Herbst 2017 wurde unser Supercomputer Quriosity in Ludwigshafen in Betrieb genommen. Er kommt vorwiegend bei der Entwicklung neuer Produkte zum Einsatz und erlaubt die Berechnung komplexerer Modelle, bei denen deutlich mehr Parameter variiert werden können. Auch bislang verborgene Zusammenhänge können erkannt und zum Vorantreiben neuer Forschungsansätze genutzt werden. 2018 haben wir beispielsweise Waschmittelformulierungen simuliert und können so auf molekularer Ebene erklären, wie existierende sowie mögliche neue BASF-Produkte funktionieren. Solche Simulationen erlauben es, Zusammenhänge in Formulierungen besser zu erkennen und zu nutzen. Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist eine große Datenbank mit über 8.000 molekularen Eigenschaften wie etwa Löslichkeit oder Verträglichkeit zu Metalloberflächen, die von Quriosity berechnet wurden. Diese Eigenschaften können durch maschinelles Lernen mit der Wirkweise von BASF-Produkten verknüpft werden. So können wir erfolgversprechende Moleküle für innovative, kundennahe Produkte identifizieren.

Um der steigenden Nachfrage nach leistungsstarken, zuverlässigen und günstigen Elektrofahrzeugen gerecht zu werden, arbeiten Experten des Forschungsbereichs Process Research & Chemical Engineering weltweit an innovativen Kathodenmaterialien für Lithium-Ionen-Batterien. Durch gezielte Änderung der chemischen Zusammensetzung, Struktur und des Herstellprozesses wollen sie die höchste Energiedichte bei Kathodenmaterialien im Markt erreichen. Mit diesen Maßnahmen soll bis 2025 die reale Reichweite eines Mittelklassewagens von 300 auf 600 Kilometer mit einer einzigen Batterieladung verdoppelt, die Batteriegröße halbiert und die Ladezeit auf 15 Minuten verkürzt werden. Im Jahr 2018 lag der Fokus auf der Herstellung von Kundenmustern im Pilotmaßstab sowie der Forschung an Materialien mit einem Nickelgehalt von mehr als 80 % – eine notwendige Voraussetzung, um unsere Reichweiten- und Kostenziele zu erreichen.

3D-Druck

Für den 3D-Druck entwickelt BASF neue innovative Materialien. In der chemischen Industrie verfügt BASF mit Materialien, Systemlösungen, Bauteilen und Serviceleistungen bereits über ein breites Portfolio. Entwicklungsschwerpunkte im Bereich neuer Materialien sind Polymere auf Basis von Polyamid, thermoplastischem Polyurethan und Polypropylen sowie neuartige Photopolymere und Filamente mit maßgeschneiderten Eigenschaften. In unseren Laboren in Heidelberg, Ludwigshafen, Basel/Schweiz, Schanghai/China und Wyandotte/Michigan arbeiten wir an der Weiterentwicklung unserer Produkte wie thermoplastischen und lichthärtenden Kunststoffen, an der Optimierung von Prozessen und an Entwicklungen für Kundenanwendungen. Um das Geschäft gezielt weiter auszubauen, hat die BASF New Business GmbH 2018 Anteile der Advanc3D Materials GmbH in Hamburg sowie der Setup Performance SAS in Lyon/Frankreich erworben.