Innovation war seit den Anfängen der chemischen Industrie ihr Herzstück. Diese Wahrnehmung hat das öffentliche Bewusstsein durchdrungen, wobei die chemische Industrie oft als stabilisierende Kraft und als Förderer von Innovationen betrachtet wird – ein Sektor, der darauf abzielt, das Wachstum voranzutreiben und die Zukunft zu gestalten, wie in der diesjährigen Studie des Rheingold-Instituts für den Verband der Chemischen Industrie hervorgehoben wird.
Ohne Zweifel spielt die chemische Industrie eine entscheidende Rolle im täglichen Betrieb unseres Landes, und ihre Bedeutung erstreckt sich auf den übergreifenden Übergang zur Klimaneutralität, zur Kreislaufwirtschaft und umfassender Nachhaltigkeit. Diese Transformation ist sowohl dringend erforderlich als auch eine einzigartige Chance. Forscher, insbesondere in Deutschland, nutzen diese Chance täglich, indem sie Forschung betreiben und innovative Lösungen für die Transformation entwickeln. Die Integration von Innovation und Nachhaltigkeit wird nicht nur durch bestehende Vorschriften, wie das Ziel der EU, bis 2050 klimaneutral zu sein, vorangetrieben, sondern auch durch branchenspezifische Ambitionen, wie die Vision von Covestro, die Kreislaufwirtschaft vollständig umzusetzen.
Innovation inspired by sustainability
Die Industrie muss den Turbo anwerfen, um nachhaltige Lösungen zu entwickeln und voranzutreiben. Höchstgeschwindigkeit und Innovation mag zunächst paradox erscheinen für die chemische Industrie, angesichts von Entwicklungs- und Prozessphasen von oftmals deutlich mehr als zehn Jahren. Doch mit den richtigen Rahmenbedingungen kann die Chemieindustrie auch in einem Zeitraum von zwei Jahren ein Projekt umsetzen. Covestro hat dies beispielsweise gemeinsam mit Partnern in der Entwicklung von chemischen Recyclingverfahren für Matratzen unter Beweis gestellt. Innerhalb von zwei Jahren wurde in Leverkusen eine Pilotanlage aufgebaut, in der der Matratzenschaum in seine zwei Hauptkomponenten zurück recycelt wird und so im Kreis geführt werden kann. Zudem will Covestro zusammen mit sechs anderen Chemiekonzernen ein globales Forschungszentrum zur Verarbeitung von Kunststoffabfall gründen. Ein Teil von Covestros Kreislaufwirtschafts-Strategie: die Förderung von Partnerschaften zur Entwicklung von neuen Technologien und Geschäftsmodellen. Im konkreten Fall geht es darum, unter dem Dach des Weltwirtschaftsforums gemeinsam Verfahren zu entwickeln, um mehr Plastikmüll mit einem geringeren CO2-Fußabdruck zu verarbeiten. Die ersten Aktivitäten werden sich auf die Sortierung, Reinigung und Aufbereitung von Kunststoffabfällen konzentrieren, um sie für weitere Recyclingtechnologien geeignet zu machen.
Mehrere Faktoren tragen zu dieser Geschwindigkeit bei:
Forschung und Entwicklung im Unternehmen: Kontinuierliche Investitionen in Spitzenforschung durch Industrie und öffentliche Einrichtungen sind für kurzfristige Erfolge entscheidend. Frühe Patente für das chemische Recycling in den 1990er Jahren legten den Grundstein für zahlreiche Lösungen, die heute intensiv in der industriellen Forschung vorangetrieben werden.
Kooperationsnetzwerke: Der Aufbau starker Partnerschaften mit unterschiedlichen Kompetenzen und Technologien beschleunigt den Fortschritt. Die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft nutzt das kollektive Wissen, um mehr in weniger Zeit zu erreichen. Auch die Partnerschaften innerhalb der Branche und über Wertschöpfungsketten hinweg sind unerlässlich, um die Kreislaufwirtschaft voranzutreiben.
Innovationspipeline: Da nur ein kleiner Teil der Ideen zu erfolgreichen Projekten wird, ist es entscheidend, viele Ideen in den „Innovationstrichter“ zu geben, um einige wenige umsetzbare Lösungen zu erhalten. Große Unternehmen müssen sich auf die relevantesten Projekte konzentrieren, um sie schneller und mit voller Kraft auf den Markt zu bringen.
Gesellschaftliche Unterstützung: Die öffentliche Akzeptanz und Unterstützung für industrielle Forschung und Entwicklung sind entscheidend, angesichts der hohen Kosten für Innovationen. Die derzeitige Situation in Deutschland erfordert erhebliche Anfangsinvestitionen, und die Gewinnung der besten Talente erfordert attraktive Forschungsumgebungen.
Maßhaltung ist entscheidend: Effektive Regulierung kann ein Treiber für Innovation sein, wenn sie die Handlungsfreiheit nicht übermäßig einschränkt. Während der Europäische Green Deal das Ziel der Klimaneutralität vorgibt, könnten bestimmte Aspekte, wie die Chemiepolitik, das Risiko von Innovationshemmnissen bergen. Politische Anreize wie Recyclingquoten und verpflichtende Anforderungen für nachhaltige Inhalte können die Nachfrage nach kreislauffähigen Produkten anregen.
Digitalisierung als Beschleuniger:
Die Digitalisierung ist ein außergewöhnlicher Katalysator für Innovationen in der chemischen Industrie. Computersimulationen ermöglichen es Forschern bereits heute, in kurzer Zeit zahlreiche chemische Reaktionen vorherzusagen, wodurch komplexe Forschungs- und Entwicklungsprozesse beschleunigt und nachhaltiger gestaltet werden. Die Integration von Hochleistungsrechnen und langjähriger Expertise ermöglicht verkürzte Entwicklungszyklen und optimierte Produktergebnisse.
Simulationen für industrielle Katalysatoren zeigen beispielhaft, wie die digitale Chemie die Produktentwicklung verbessert. Die nächste Technologie, die das Potenzial hat, Innovationen weiter zu beschleunigen, ist das Quantencomputing, bei dem Deutschland eine herausragende Position einnimmt. Darüber hinaus treibt das Aufkommen der künstlichen Intelligenz, wie es sich mit der Veröffentlichung von ChatGPT im November 2022 zeigt, die Geschwindigkeit voran, indem sie Laborprozesse digitalisiert und „digitale Chemiker“ einführt.