elements 51, Ausgabe 2 | 2015 · 2017-09-29 · elements51 Ausgabe 2|2015 4 NEWS Stärkung des Katalysatorengeschäfts Evonik will sein globales Katalysatorengeschäft stärken. Dazu

MOBILITÄT

�Innovationen�auf�die�Straße�bringenDESIGNING WITH POLYMERS

Kratzfeste�3D-TouchflächenKATALYSE

Ein�Katalysator,�der�an�seine�Grenzen�geht

elements51Quarterly Science Newsletter Ausgabe 2|2015

elements51�Ausgabe�2|2015

2 INHALT

6

18

26

TITELMOTIV

Evonik�arbeitet�an�Lösungen�für�eine��ressourceneffiziente�Mobilität

NEWS

� 4 � Evonik�baut�Silikone-Plattform�aus� 4 � Stärkung�des�Katalysatorengeschäfts� 4 � Partnerschaft�mit�Composite-Institut� 5 Vertriebsvereinbarung�über�natürlichen�Beerenextrakt� 5� US-Patent�für�Mikroverkapselungsverfahren�von�Evonik�

DESIGNING WITH POLYMERS

� 6 � �Kratzfeste�3D-Touchflächen

MOBILITÄT

� 12 � �Innovationen�auf�die�Straße�bringen

NEWS

� 17 � �Evonik�unter�den�deutschen�Top�10��bei�EPA-Patentanmeldungen

� 17 � Evonik�meets�Science�China

KATALYSE

� 18 � �Ein�Katalysator,�der�an�seine�Grenzen�geht

LEADING-INNOVATION-KONFERENZ

� 24 � Innovation�führen,�um�in�Innovation�führend�zu�sein

RESSOURCENEFFIZIENZ

� 26 � Gase�im�Vollwaschgang

EVONIK-MIKROKOLLEG

32 Neue�Perspektiven�auf�alte�Industrien

NEWS

� 38 � Bessere�Nahrungsergänzungsmittel�durch�� neue�Polymere�von�Evonik�� 38 � Beauty�&�Care-Innovationszentrum�in�Singapur�eröffnet� 39 � Präzisionsschrauben�aus�VESTAKEEP®�PEEK�� 39 � Dreidimensionale Strukturkerne für Sandwichbauteile

INNOVATIONSNACHWUCHS

� 40 � „Wir�freuen�uns�darauf,�etwas�zurückzugeben“

NEWS

� 43 � Neuer�Studentenwettbewerb�liefert�gute�Ergebnisse�

43 Impressum


3EDITORIAL

InnovationskraftEine aktuelle Auswertung des Europäischen Patentamts belegt, dass Evonik seine Forschungsaufwendungen sehr erfolgreich in Patente umsetzt: Im vergangenen Jahr erreichten wir hier Platz zehn der Patentanmelder aus Deutschland und gehören damit zu den anmeldestärksten deutschen Firmen.

Ein schönes Ergebnis, auf dem wir uns aber nicht ausruhen können. China beispielsweise hat 2014 erstmals mehr Patente angemeldet als Deutschland. Und die Qualität der Erfindungen steigt – das Land entwickelt sich längst von einer verlängerten Werkbank zum innovativen Spezialisten auf Augenhöhe. Das hat auch unsere Veranstaltung Evonik meets Science Ende März in Peking bestätigt, bei der wir mit führen den Wissenschaftlern Chinas über industrielle Biotechnologie diskutiert haben.

Und nicht nur die Konkurrenz wird stärker – auch die Produktlebenszyklen werden kürzer und die Fragestellungen komplexer. Um in diesem herausfordernden Umfeld weiterhin ganz vorne mitzuspielen, setzen wir verstärkt auf einen unserer wichtigsten Erfolgsfaktoren: auf unsere Innovationskraft, die wir weiter ausbauen wollen.

Aber wie lässt sich Innovationskraft messen? Einen ersten Hinweis geben die Ausgaben für F&E, die Evonik im vergangenen Jahr erstmals auf mehr als 400 Millionen € gesteigert hat. Doch wichtiger als der finanzielle Input ist der InnovationsOutput – nachhaltige Lösungen für die Kunden, die Gesellschaft und die Umwelt. So haben wir 2014 zahlreiche neue Anlagen in Betrieb genommen, die dank selbst entwickelter Technologien höchst effizient und ressourcenschonend arbeiten.

Diesen Output werden wir weiter steigern: durch strategisches Innovationsmanagement, mit dem wir die Erfolgschancen von Innovationsprojekten erhöhen wollen, durch eine international breitere Aufstellung und durch intensivere Zusammenarbeit mit Dritten entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Denn was wirklich zählt, sind der Wert der Innovationspipeline und der Beitrag von neuen Produkten und Technologien zum Geschäft. Wir werden uns deshalb nicht auf unseren Patenten ausruhen, sondern arbeiten daran, sie in geschäftlichen Erfolg und zusätz lichen Wert umzusetzen.

Dr. Ulrich KüsthardtChief�Innovation�OfficerEvonik�Industries�AG


4 NEWS

Stärkung des Katalysatorengeschäfts

Evonik�will�sein�globales�Katalysatorengeschäft�stärken.�Dazu�hat�der�Spezialchemiekonzern�im�Frühjahr��einen�Vertrag�mit�Monarch�Catalyst�Pvt.�Ltd.,�Dombivli�(Indien),�über�den�Erwerb�von�100�Prozent�der�Firmenanteile�abgeschlossen.�Nach�Vorliegen�der�erforderlichen�Genehmigungen�ist�der�Vollzug�der�Transaktion�noch�im�ersten�Halbjahr�2015�geplant.�Die�Parteien�haben�Vertraulichkeit�über�den�Kaufpreis�vereinbart.

Das�Geschäftsgebiet�Katalysatoren�von�Evonik�gehört�zu�den�global�führenden�Anbietern�von��Spezialkatalysatoren,�kundenspezifischen�Katalysatoren�und�Katalysatorkomponenten�für�die�Markt-segmente�Life�Sciences�&�Fine�Chemicals,�Industrial�&�Petrochemicals�und�Polyolefines.�Die�Akquisition�in�Indien�mit�einem�Jahresumsatz�im�niedrigeren�zweistelligen�Millionen-Euro-Bereich�wird�die�Markt-position�von�Evonik�bei�aktivierten�Metallkatalysatoren�und�Edelmetallkatalysatoren�stärken.�Die�globalen�Aktivitäten�von�Monarch�im�Bereich�Öl-�und�Fetthydrierkatalysatoren�erweitern�das�Katalysatorport�folio�von�Evonik.�Monarch�Catalyst�beschäftigt�rund�300�Mitarbeiter.�

US-Präsident�Barack�Obama�hat�die�Evonik�Corpo�ration�(Parsippany,�USA)�zu�einem�Schlüsselpartner�des�Advanced�Composites�Manufacturing�Innovation�Institute�(IACMI)�ernannt,�einer�öffentlich-priva-ten�Partnerschaft�mit�einem�Investitionsvolumen�von�250�Millionen�US-Dollar.�Dabei�handelt�es�sich�um�einen� Zusammenschluss� von� Wissenschaft,� US-Bundesregierung� und� Bundesstaaten� sowie� von��Unternehmen,�die�die�Kommerzialisierung�neuer�Materialwissenschaften�und�Verbundwerkstofflösun-gen�für�Automobile,�Windkraftanlagen�und�Druckerdgasspeicher�vorantreiben�möchten.�

Das�IACMI�unter�Leitung�der�University�of�Tennessee�in�Knoxville�wird�vom�US-Energieministerium�mit�70�Millionen�US-Dollar�und�von�den�Partnern�des�IACMI�mit�rund�190�Millionen�US-Dollar�unter-stützt.�Das�IACMI�wurde�als�fünftes�Institut�Teil�des�von�Obama�initiierten�National�Network�for�Manu-facturing�Innovation.�

„Unsere�Beteiligung�am�IACMI�entspricht�unserer�Strategie,�der�Welt�kommerziell�umsetzbare�Ideen�zur�effizienteren�Nutzung�von�Ressourcen�zu�bieten“,�sagt�Dr.�Matthias�Kottenhahn,�Leiter�des�Geschäfts-gebiets�High�Performance�Polymers�von�Evonik.

Evonik�stellt�ein�umfangreiches�Portfolio�von�Produkten�her,�die�in�beinahe�allen�Komponenten�von�Faserverbundwerkstoffen�eingesetzt�werden.�Der�Konzern�liefert�Kernmaterialien�für�Sandwich-Kons-truktionen,�Polymere�für�thermoplastische�und�duroplastische�Matrices�sowie�wichtige�Komponenten�für�Matrices�wie�Vernetzer,�Katalysatoren,�Zähigkeitsmodifikatoren�und�Verarbeitungs-�und�Prozess-additive.�Einige�der�Produkte�dienen�der�Schlichtung�von�Glas-�oder�Kohlefasern�oder�werden�in�Haft-vermittlern�zur�Verbindung�von�Faserverbundwerkstoffen�verwendet.�

Partnerschaft mit Composite-Institut

Evonik baut Silikone-Plattform aus

Evonik� stärkt� seine� integrierte�Technologieplattform�für�Spezi-alsilikone� mit� einer� globalen��Investitionsinitiative.�Insgesamt�will� der� Konzern� dabei� einen�dreistelligen� Millionen-Euro-�Betrag�investieren�und�das�Pro-duktionsvolumen� für� Spezial-silikone�in�den�nächsten�Jahren�stufenweise�steigern.

In�Essen�nimmt�das�Unterneh-men�derzeit�Erweiterungen�der�Produktionsplattform�Spezialsili-kone� in� Betrieb,� die� als� grenz-flächenaktive�Additive�für�Anwen-dungen�wie�zum�Beispiel�Lacke,�PU-Schaumstoffe,�Kosmetik�oder�auch�Agro�eingesetzt�werden.�Mit�dieser�Kapazitätserweiterung�in�Deutschland�begleitet�Evonik�das�Wachstum� seiner� Kunden� im�wichtigen� europäischen� Markt.�Weitere� Investitionen� in� Essen�sind�geplant.�

Getrieben� durch� die� Nach-frage�in�der�Bau-,�Textil-,�Lacke-,�Möbel-� und� Haushaltsgeräte-industrie�ist�der�Markt�für�Spe-zialsilikone�in�den�letzten�Jahren�deutlich�gewachsen.�Besonders�stark� stieg� die� Nachfrage� in�Asien.� Als� Reaktion� auf� diese�Entwicklung�errichtet�Evonik�in�Schanghai�(China)�einen�neuen�Produktionsverbund�für�Spezial-silikone.

Spezialsilikone�bieten�ein�brei-tes�Spektrum�an�Anwendungs-möglichkeiten� für� zahlreiche�Industrien.�Als�Additive�sorgen�sie�beispielsweise�für�bequeme�Pols-termöbel,�Autositze�sowie�ergo-nomische�Matratzen.�Sie�spielen�außerdem�eine�wichtige�Rolle�in�der�Formulierung�von��Isolations-material�zur�Gebäudedämmung�und�sind�Garant�für�höchste�Ener-gieeffizienz�von�Kühlgeräten.�Ein�weiteres�Anwendungsgebiet�sind�Entschäumer,� die� in� der� Bau-,��Textil-�oder�Kunststoffindustrie�verwendet� werden.� Außerdem�kommen� Spezialsilikone� bei��Farben�und�Lacken�zum�Einsatz.�

Durch Faserverbundwerkstoffe kann das Gewicht verschiedener Autoteile, beispielsweise Dach, Türen, Front- oder Heckklappe, bis zu 50 Prozent reduziert werden


5NEWS

Das�amerikanische�Patent-�und�Marken-amt� hat� Evonik� ein� Verfahrenspatent��erteilt�(Nr.�8.916.196).�Das�Patent�be-schreibt�die�Herstellung�von�injizier�baren�Retardarzneimitteln,�die�mittels�der�von�Evonik�entwickelten�Form-EZETM�Mikro-partikeltechnologie�her�gestellt�werden.

„Das�innovative�Mikroverkapselungs-verfahren� ermöglicht� die� industrielle�Herstellung�von�arzneistoffbeladenen�Mikropartikeln�mit� retardierter�Wirk-stofffreisetzung,� die� mit� sehr� feinen�Nadeln�gespritzt�werden�können“,�sagt�Kevin�Burton,�Leiter�des�Drug-Delivery-Geschäfts�von�Evonik.�

Mit� der� jetzt� patentierten� Form-EZETM�Technologie�kann�Evonik�paren-terale� Arzneimittel� für� Kunden� ent-wickeln�und�herstellen,�die�Vorteile�für�Patienten,�Ärzte�und�medizinisches��Per-sonal� bieten� und� darüber� hinaus� für�

Pharmaunternehmen� wirtschaftlich�attraktiv�sind.�Zu�den�Vorteilen�der�Tech-nologie�gehören�die�kontrollierte�Frei-setzung�des�Wirkstoffs�über�eine�längere�Zeit�bei�nur�einer�einzigen�Injektion�und�eine�erhöhte�Bioverfügbarkeit.�Die�exakt�steuerbare�Größenverteilung�der�Mikro-partikel� ermöglicht� die� Verwendung�dünnerer� Injektions�nadeln� und� damit�schnellere�und�schmerzfreie�Injektionen.��Das�führt�insgesamt�zu�einer�höheren�Arzneimittel�sicherheit�und�besseren�Ver-träglichkeit� für� Patienten� und� damit�erfahrungsgemäß�zu�einer�verbesserten�Compliance.�

Mittels�der�FormEZETM�Technologie�und�bioresorbierbarer�RESOMER®�und�RESOMER®�Select�Polymere�werden�am�Evonik-Standort�Birmingham�(Alabama,�USA)�mikropartikuläre�Injektionsarz�nei-mittel�entwickelt�und�hergestellt.

US-Patent für Mikroverkapselungsverfahren von Evonik

Vertriebsvereinbarung über natürlichen Beerenextrakt

Evonik�Industries�und�MedPalett,�eine�100-prozentige�Tochter�der��norwegischen�Firma�Biolink�Group�AS,�haben�eine�Vertriebsverein-barung�unterzeichnet.�Danach�wird�Evonik�große�Teile�des�Vertriebs�von�MP865®�übernehmen,�einem�anthocyanhaltigen�Nahrungser-gänzungsmittel�mit�einer�Reihe�von�nachgewiesenen�gesundheits-fördernden�Wirkungen.�Evonik�wird�das�Produkt�exklusiv�in�den�USA,�in�Kanada,�Brasilien,�China,�Japan,�Korea,�Australien,�Neuseeland�und�Südafrika�vertreiben�sowie�nicht�exklusiv�in�Großbritannien.�Diese�Rechte�können�später�auf�weitere�Länder�ausgedehnt�werden.�

MP865®�ist�ein�pulverförmiger�Beerenextrakt�aus�skandinavischen�Blaubeeren�und�schwarzen�Johannisbeeren.�Durch�seinen�hohen�Gehalt�an�Anthocyanen�und�seine�spezielle�Zusammensetzung�hat�das�Produkt�eine�natürliche�antioxidative�Wirkung.�In�vielen�internationalen�Studien�konnte�nachgewiesen�werden,�dass�dieser�firmeneigene�Beerenextrakt�

zur�Stärkung�des�Immunsystems,�zur�Verbesserung�der�Herzgesund-heit,�zur�Stärkung�von�Muskeln�und�Gelenken�und�zur�Erhaltung�eines�gesunden�Cholesterinspiegels�beitragen�kann.�MP865®�ist�als�Wirkstoff�des�Nahrungsergänzungsmittels�Medox®�seit�2000�in�Skandinavien�erhältlich.�2007�wurde�es�in�den�USA�auf�den�Markt�gebracht.

MedPalett� ist�auf�anthocyanhaltige�Nahrungsergänzungsmittel��spezialisiert,�die�als�Nahrungsmittel�klassifiziert�werden,�aber�klinisch�nachgewiesene�und�dokumentierte�vorbeugende�und�therapeutische�Eigenschaften�besitzen.�

Das�Produkt�ergänzt�das�Sortiment�des�Produktbereichs�„Pharma�&�Food�Ingredients“,�den�Evonik�im�vergangenen�Jahr�neu�aufgestellt�hat.�Neben�den�etablierten�Aminosäuren�und�Aminosäurederivaten�für�Phar-maprodukte,�klinische�Ernährung�und�Zellkulturen�sollen�hochwertige�Nahrungsergänzungsmittel�zukünftig�eine�zentrale�Rolle�spielen.�


6 DESIGNING WITH POLYMERS

2009�erhielt�CoverForm®�den�Evonik-Innovationspreis.�Zu�dieser�Zeit�konnten�Evonik�und�KraussMaffei,�die�Entwickler�dieser�Systemlösung�für�spritzgegossene�Form�teile�aus�PLEXIGLAS®�mit�extrem�kratzfester�und�chemikalienbeständiger�Oberfläche,�Demonstratoren�fertigen.�Inzwischen�ist�das�Verfahren�in�Serienanwendung:�Seit�Anfang�2014�bedienen�die�Fahrer�verschiedener�Mercedes-Benz-Modellreihen�ihr�Infotainment-System�mit�einem�Touchpad,�dessen�Kunststoffoberschale�der�Automobil-zulieferer�Continental�im�CoverForm®�Prozess�fertigt.

[ text Arne Schmidt, Sven Schröbel, Sebastian Wagner ]

Kratzfeste�3D-Touchflächen


7DESIGNING WITH POLYMERS

AUTOFAHREN IST INZWISCHEN mehr als eine Reise von A nach B. Besonders Hersteller von Premiummarken wollen ihren Kunden ein Paket aus Technik, Qualität und Lebensgefühl bieten. Das reicht von der Antriebstechnik und den Fahrerassistenzsystemen über die Gestaltung des Cockpits und des Interieurs bis zu den Bedienkonzepten für die Instrumentenanzeigen. Wegen der zunehmenden Vernetzung von Fahrzeugen spielen InfotainmentSysteme eine wichtige Rolle, da die Hersteller darüber Internetdienste ins Auto bringen können.

Mehr Komfort und Sicherheit durch innovatives TouchpadBei MercedesBenz heißt dieses System in seiner derzeitigen Version COMAND Online. In der aktuellen Baureihe der CKlasse kann der Fahrer das InfotainmentSystem über ein Touchpad mit berührungsempfindlicher Oberfläche bedienen, das in die Mittelkonsole integriert ist. Das Touchpad reagiert auf vom Smartphone gewohnte Fingerbewegungen wie Wischen, Zoomen oder Scrollen. Zudem kann der Fahrer mit den Fingern auf dem Touchpad schreiben, um zum Beispiel ein Ziel in der Navigation einzugeben. Das Besondere dabei: Dank Haptikpunkt gibt das Touchpad dem Fahrer mit spürbaren Impulsen eine Bestätigung seiner Aktion, ähnlich einer Taste. So kann er COMAND bedienen, ohne den Blick von der Fahrbahn abwenden zu müssen, was ein Mehr an Sicherheit bedeutet. Neben der CKlasse gibt es das Touchpad auch für die V, S, GLE und GTKlasse.

Der Automobilzulieferer Continental hat das Touchpad entwickelt. Es handelt sich dabei um ein komplexes mechatronisches System, für das Continental im Rahmen des Daimler Supplier Award mit dem Special Award Innovation ausgezeichnet wurde, weil es in den Augen des Auto mobilherstellers ein innovatives Bedienkonzept mit außerordentlichem Design und hoher Qualität paart, verbunden mit einer kurzen Entwicklungszeit. Die Oberschale des dreidimensional geformten Touchpads fertigt Continental mit dem CoverForm® Prozess.

Der Automobilzulieferer und Daimler sind damit die ersten Anwender, die CoverForm® zusammen mit Evonik und dem MaschinenbauUnternehmen KraussMaffei in die automobile Serie gebracht haben. Die Entscheidung für diese Technologie ergab sich aus den Anforderungen, die Hersteller und Kunden an das Touchpad stellten: Es musste als dreidimensionales Bauteil im Spritzgussverfahren zu fertigen sein und durfte auch nach intensiver Nutzung keine Kratzer oder chemisch bedingten Veränderungen an der Oberfläche zeigen. Ein Weg voller technischer Herausforderungen.

Spritzgießen und Kratzfestbeschichtung in einer AnlageAusgangspunkt der Entwicklung von CoverForm® war der hohe Anspruch an Kunststoffoberflächen in vielen Anwendungen: Auch wenn die Ober flä chen durch mechanischen Abrieb oder Chemi kalien wie Cremes oder Reinigungsmittel stark strapa ziert 333

Mit dem neuen Touch-pad von Continental hat Mercedes in vielen Modellreihen in die Mittelkonsole ein inno-vatives Bediensystem für sein Infotainment-System eingeführt, das den Monitor von der Touchfläche trennt und Autofahren so sicherer macht. (links)Die mit dem CoverForm® Prozess gefertigte Ober-schale des drei dimen-sional geformten Touch-pads von Conti nen tal (rechts)

AUS DER KUNDENSICHT: CONTINENTAL



333 werden, dürfen sie ihre ursprünglichen Materialeigenschaften nicht verändern. PMMA (Polymethylmethacrylat) weist von allen thermoplastischen Werkstoffen zwar die höchste Oberflächenhärte und Kratzfestigkeit auf, aber dennoch müssen auch PMMABauteile für besonders hohe Anfor derungen durch eine zusätzliche Beschichtung vor Verkratzen und chemisch bedingtem Verschleiß geschützt werden (Abb. 1). An das Spritzgießen des Bauteils schließt sich bei konventioneller Fertigung dazu eine separate Flutbeschichtung in einer Lackierstraße an. Der Gesamtprozess umfasst normalerweise 14 Schritte.

CoverForm® dagegen kommt mit nur vier Prozessschritten aus, weil das PMMA direkt im Spritzgießwerkzeug mit einem Reaktivsystem überflutet wird. Dieses Überfluten im Werkzeug verlängert zwar die Zykluszeit im Vergleich zum Standardspritzgießen um circa zehn bis 15 Sekunden, doch dafür entfallen viele nachgeordnete Schritte wie das Reinigen der Bauteiloberfläche oder Auftrag und Ablüften von Primer und Hardcoat. Das ermöglicht deutlich kompaktere Anlagen als beim klassischen Fertigungsverfahren.Das von Evonik für CoverForm® entwickelte Materialsystem besteht aus zwei Komponenten: der als Granulat vorliegenden Formmasse PLEXIGLAS® cf und dem flüssigen Reaktivsystem cf 30 für die Kratz

Der�auf�hochwertige�Eingabegeräte�spezialisierte�Automobil-zulieferer�Continental�fertigt�in�seinem�Werk�in�Babenhausen�mit�dem�CoverForm®�Prozess�die�Oberschale�des�Touchpads�für�das�neue�Infotainment-System�von�Daimler�und�montiert�dort�das�komplette�Gerät.�Im�Jahr�2016�soll�mit�zwei�Spritz-gießmaschinen�bereits�das�maximale�Produktionsvolumen�von�über�einer�Million�Oberschalen�erreicht�werden.�

„Wir�haben�ein�Premiumprodukt�für�einen�Premiumkun-den�entwickelt“,�charakterisiert�Jürgen�Diefenbach,�Leiter�Projektmanagement�Haptic�Devices�für�den�Kunden�Daimler,�das�neue�dreidimensionale�Touchpad�für�die�aktuellen�Volu-menmodelle�von�Mercedes.�Die�Herausforderung�bei�der�Entwicklung�habe�darin�bestanden,�die�hohen�Design-�und�Qualitätsansprüche�des�Automobilherstellers�zu�erfüllen.��So�sollte�das�Produkt�extrem�belastbar�und�langlebig�sein.�„Das�Touchpad�musste�in�einem�Temperaturbereich�von�minus�40°C�bis�plus�80°C�funktionieren,�Belastungen�von��80�Kilogramm�standhalten�und�zwei�Millionen�Betätigungen�unbeschadet�überstehen“,�nennt�Diefenbach�einige�der��Prüfkriterien�von�Daimler.

Dank�der�CoverForm®�Technologie�war�es�möglich,�diese�Kriterien�zu�erfüllen.�„Die�Technologie�erlaubt�es,�härtere,�chemikalienbeständigere,�kratzfestere�und�durchsichtigere�dreidimensionale�Oberflächen�herzustellen�als�mit�anderen�Verfahren�möglich“,�sagt�Produktionsleiter�Marko�Djuretko-vic.�Er�sieht�in�CoverForm®�damit�„eine�sinnvolle�Ergänzung�unseres�Prozessspektrums�am�oberen�Performance-Ende“.

Die�ersten�Erfahrungen�aus�der�Serienproduktion�haben�auch�gezeigt:�CoverForm®�ist�eine�komplexe�Technologie,�die�durch�die�enge�und�offene�Zusammenarbeit�aller�Beteiligten�zum�Erfolg�werden�konnte.�

„Ein Premiumprodukt für einen Premiumkunden“

Jürgen Diefenbach (links) und Marko Djuretkovic von Continental vor der CoverForm® Anlage in Babenhausen

Abbildung 1

Eine PMMA-Platte ohne Kratzfestbeschichtung (oben) zeigt rasch Gebrauchsspuren im Crockmaster-Abriebtest. Anders ein CoverForm® Bauteil (unten), dem selbst 500.000 Doppelhübe (Hin-und-her-Bewegung mit einem Filzpad) nicht anzusehen sind



festbeschichtung (siehe elements30, S. 18ff.). Der Zusatz cf kennzeichnet PMMAFormmassen, deren Formulierungen bestimmte Spezifikationen erfüllen müssen.

Das ZweikomponentenReaktivsystem von CoverForm® besteht aus monomeren, mehrfunktionalen Acrylaten und einem thermischen Initiator und ist lösemittel und siloxanfrei. Formmasse und Reaktivsystem bilden nach der Aushärtung im CoverForm® Prozess ein stoffschlüssiges System ohne Phasengrenze, da das Reaktivsystem in das PMMA eindringt und durch chemische Vernetzung fest im PMMA verankert wird. Das Ausbleiben der bei nachträglichen Beschichtungs schritten üblichen Phasengrenze sowie die angepassten Brechungsindices von Reaktivsystem und PMMA verhindern, dass optische Interferenzen entstehen. Diese würden sich in unerwünschten Regenbogeneffekten auf der Oberfläche bemerkbar machen.

Beim CoverForm® Prozess (Abb. 2) wird das PMMA in die Kavität des Werkzeugs eingespritzt und geprägt. Nach einer kurzen Kühlphase wird die Kavität um wenige Zehntelmillimeter erweitert und die Beschichtungslösung mikrolitergenau injiziert, so dass sie das gesamte Spritzgießteil fluten kann. Es folgen eine Präge und eine thermische Vernetzungsphase; im Anschluss kühlt die Anlage die Kavität ab. Das Formteil wird dann von einem Roboter entnommen und UVgehärtet. Durch diese nachträgliche UV Här tung reduziert sich die thermische Vernetzung in der Spritzgießmaschine auf etwa eine Sekunde – die restlichen zehn bis 15 Sekunden, um die sich bei CoverForm® der Fertigungszyklus verlängert, sind für Aufheizen und Abkühlen des Werkzeugs erforderlich. Sämtliche für die Herstellung erforderlichen Prozesstechnologien hat KraussMaffei in enger Zusammenarbeit mit Evonik entwickelt.

Material- und Prozessentwicklung Hand in HandDiese Zusammenarbeit begann bereits im Jahr 2006, weil den Beteiligten von Anfang an klar war, dass die Technologie nur erfolgreich sein kann, wenn Material und Prozessentwicklung Hand in Hand gehen. Bereits 2007 stellten die beiden Unternehmen eine Konzeptstudie von CoverForm® auf der weltgrößten Kunststoffmesse K in Düsseldorf vor und stießen beim Fachpublikum auf großes Interesse. Zwei Jahre später wurde die Technologie als Systemlösung am Markt eingeführt und auf der Messe Materialica im Herbst 2009 mit dem Materialica Design & Technologie Award sowie dem Best of Award in der Kategorie Surface & Technology ausgezeichnet. Wenige Wochen später folgte für CoverForm® der Innovationspreis von Evonik in der Kategorie Neue Produkte/Neue Systemlösungen. Seit Ende 2009 betreibt Evonik am Standort Darmstadt ein Kompetenzzentrum für CoverForm®. Dort können Kunden und Interessenten Muster und erste Prototypstudien herstellen lassen.

Daimler und Continental interessierten sich schon früh für die neue Technologie. Evonik und KraussMaffei hatten CoverForm® bereits zahlreichen standardisierten Tests unterzogen und damit die über legenen Materialeigenschaften nachgewiesen. Nun folgten weitere Tests, die in der Automobilin dustrie üblich sind. Da Evonik und KraussMaffei zu Beginn der Entwicklung die Anforderungen des Marktes sehr genau analysiert und ein entsprechendes Lastenheft aufgesetzt hatten, mussten sie das Materialsystem nicht mehr verändern, um die Anforderungen dieser potenziellen Kunden erfüllen zu können.

Allerdings mussten sie die noch junge Technologie nun zur Anwendungsreife bringen. Beispielsweise ist es in der Automobilindustrie üblich, dass ein 333

Abbildung 2

Der CoverForm® Prozess erlaubt Spritzgießen und Kratzfestbeschichtung in einer Anlage

PLEXIGLAS®�cf�einspritzen Prägen�und�abkühlen Reaktivsystem�einspritzen Prägen�und�thermisch�vernetzen

Entnahme UV-Vernetzung Beschichtetes�Formteil

AUS DER KUNDENSICHT: DAIMLER



Bauteil drei bis vier Musterphasen durchläuft, in denen sich die Designanforderungen noch deutlich ändern können. Für all diese Zwischenschritte mussten Evonik und KraussMaffei erneut den Nachweis erbringen, dass sich mit CoverForm® auch die veränderten Design anforderungen meistern lassen.

Ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Serienreife war die Anfertigung eines sogenannten Universalprüfkörpers mit CoverForm®. Der DaimlerUniversalprüfkörper ist ein komplex strukturiertes Bauteil, mit dessen Hilfe Daimler neue Technologien und Materialien, die im Fahrzeuginnenraum in Serie gehen sollen, auf Herz und Nieren testet. So sollen Schwächen neuer Technologien bereits in frühen Entwicklungsstadien festgestellt werden. Das CoverForm® Reaktivsystem musste an diesem Prüfkörper beweisen, dass es Strukturen, Rampen, Winkel oder Rippen zuverlässig bedeckt und dort vernetzen kann.

In enger Zusammenarbeit gelang es allen Beteiligten, das Verfahren rechtzeitig gemäß den Spezifikationen von Continental und Daimler aufzusetzen. Daimler ist damit der erste Automobilhersteller, der ein Touchpad mit gekrümmter Oberfläche für die Bedienung des InfotainmentSystems in seinen Fahrzeugen anbieten kann. Alle anderen verwenden noch Planflächen.

Interessant für viele Branchen

Auf dem Weg zur Serienreife gab es auch zahlreiche Anfragen zu CoverForm® aus anderen Branchen, die zu Pilotprojekten führten – in der Unterhaltungselektronik, bei Haushaltsgeräten, in der Haustechnik oder bei Uhren. Zusammen mit dem Glasveredelungsspezialisten Flabeg fertigten Evonik und KraussMaffei auf der Basis von CoverForm® reflexionsfreie und kratzfeste Kunststoffabdeckungen, die sich zum Beispiel für InstrumentenDisplays im Fahrzeuginnenraum eignen. Das CoverForm® Team zeigte außerdem, dass mit dem Verfahren sowohl glänzende als auch matte Oberflächen in einem Bauteil machbar sind – bei gleichbleibend hoher Kratzfestigkeit und chemischer Beständigkeit („Kratzfest und entspiegelt“, Kunststoffe 3/2013).

Für KraussMaffei ist CoverForm® ein wichtiger Innovationsträger. Der gesamte Spritzgießprozess inklusive Kratzfestbeschichtung läuft in einer Maschine ab, was weltweit einzigartig ist. Die technischen Anforderungen sind dabei hoch – sei es an die Genauigkeit der Spaltmaße beim Aufziehen der

333

Für�Udo�Gayer�ist�das�neue�Touchpad�im�Mercedes�nicht�nur�ein�technisches�Highlight,�sondern�auch�der�Eyecatcher�des�neuen�Innenraumdesigns�der�aktuellen�C-,�S-,�GT-,�GLE-�und�V-Klasse.�Es�stand�von�Anfang�an�fest,�dass�das�Touchpad�nicht�nur�als�Steuerinstrument�für�Navigationssystem,�Klima-anlage�und�Soundsystem�dienen,�sondern�auch�die�Funktion�des�Handschmeichlers�übernehmen�sollte.�Deshalb�wusste�der�Teamleiter�Interieur�der�Werkstofftechnik�bei�der�Daimler�AG�in�Sindelfingen:�Er�brauchte�die�beste�am�Markt�erhält-liche�Kratzfestschicht�für�das�Touchpad�–�und�er�entschied�sich�für�CoverForm®.

Die�Entscheidung�war�nicht�ohne�Risiko,�denn�zum�Pro-jektstart�hatte�CoverForm®�gerade�einmal�die�Basisentwick-lung�abgeschlossen�und�konnte�noch�kein�Serienprojekt�als�Referenz�vorweisen.�Zur�Absicherung�für�Daimler�und�seinen�Zulieferer�Continental�mussten�deshalb�unzählige�Material-�und�Prozesstests�durchgeführt�werden.�

Das�CoverForm®�Verfahren�hat�ihn�nicht�enttäuscht,�auch�wenn�es�bei�Durchbrüchen,�sehr�großen�und�dreidimensional�komplizierten�Bauteilen�wie�einer�Mittelkonsolenblende�zur-zeit�noch�an�seine�Grenzen�stößt.

Gayer:�„Insgesamt�bin�ich�nicht�nur�von�der�hohen�Kratz-�und�Chemikalienfestigkeit,�sondern�auch�von�der�extrem�guten�Zusammenarbeit�der�beteiligten�Unternehmen�Conti-nental,�KraussMaffei�und�Evonik�beeindruckt.“�Er�hat�das�Touchpad�deshalb�für�den�renommierten�SPE-Award�ange-meldet�und�ist�zuversichtlich,�dass�es�die�Jury�überzeugen�wird.

„Die beste am Markt erhältliche Kratzfestschicht für PMMA-Bauteile“

Udo Gayer von Daimler (links) und Sven Schröbel von Evonik mit einer Mittelkonsole mit dem neuen Touchpad bei der VDI-Tagung „Kunststoffe im Automobilbau 2015“ in Mannheim

CoverForm® wird von Evonik und KrausMaffei gemeinsam vermark-tet. Die Botschaft an die Kunden: Sie erhalten Material- und Prozess-Know-how von zwei starken Partnern quasi aus einer Hand



Arne Schmidt ist�im�Geschäftsgebiet�Acrylic�Poly-mers�von�Evonik�für�die�Anwendungstechnik�verant-wortlich.�Er�studierte�Maschinenbau�an�der�Techni-schen�Universität�Chemnitz�und�Kunststofftechnik�an�der�Fachhochschule�Darmstadt.�Als�Diplom-Ingenieur�stieg�Schmidt�2006�bei�der�damaligen�Degussa�Röhm�in�den�Bereich�Anwendungstechnik�Formmassen�ein.�Seit�Mitte�2006�ist�er�maßgeblich�an�der�technischen�Entwicklung�von�CoverForm®�beteiligt.��telefon +49 6151 [email protected]

Sven Schröbel ist�im�Geschäftsgebiet�Acrylic�Poly-mers�seit�2007�für�die�Geschäftsentwicklung�von�CoverForm®�verantwortlich.�Nach�einer�Ausbildung�zum�Chemie�laboranten�und�Weiterbildung�zum�Chemietechniker�studierte�er�Wirtschaftsingenieur-wesen�an�der�Fach�hochschule�Südwestfalen.�Bevor�er�2005�zur�neu�gegründeten�Business-Development-Gruppe�des�Geschäftsgebiets�Formmassen�wechselte,�war�er�in�der�Zentralen�Analytik�der�damaligen�Röhm�GmbH�&�Co.�KG��tätig.telefon +49 6151 18-4543 [email protected]

Sebastian Wagner ist�als�Technologieentwickler�CoverForm®�bei�der�Firma�KraussMaffei�Technologies�GmbH�in�Mün�chen�beschäftigt.�Er�studierte�Maschi-nenbau�mit�Schwerpunkt�Kunststofftechnik�an�der�RWTH�Aachen�und�verbrachte�ein�Praxissemester�am�Singapore�Institute�of�Manufacturing�Technology�(SIMTech).�Vor�seinem�Einstieg�bei�KraussMaffei�2012�war�Wagner�mehrere�Jahre�als�studentischer�Mitar�beiter�am�Institut�für�Kunststoffverarbeitung�(IKV)�Aachen�tätig.��telefon +49 89 8899-3178 [email protected]

Kavität für das Fluten des Bauteils oder an die dynamische Temperierung des Werkzeugs und der Kavität. Von dem bei CoverForm® erarbeiteten Knowhow profitiert der Hersteller auch bei anderen Maschinen, die er entwickelt.

Das Geschäftsgebiet Acrylic Polymers von Evonik wiederum, in dem CoverForm® angesiedelt ist, kann mit der Technologie einen sehr viel größeren Bereich der Wertschöpfungskette abdecken: Statt Formmassen verkauft es eine Systemlösung. Bei Tests im Darmstädter Kompetenzzentrum hat Evonik inzwischen gezeigt, dass CoverForm® auch mit anderen Kunststoffen funktioniert, etwa mit den Copolymeren ABS (AcrylnitrilButadienStyrol) oder ASA (AcrylesterStyrolAcrylnitril). Da Evonik diese Kunststoffe nicht produziert, liegt die Systemverantwortung in diesem Fall allerdings beim Kunden.

CoverForm® ist Material und Prozesstechnologie zugleich. Aus diesem Grund arbeiten Evonik und KraussMaffei in einer Kooperation zusammen, die weit über den Charakter eines Projekts hinausgeht und zum Beispiel einen Steuerungskreis auf Managementebene hat. Von der Entwicklung bis zur Serienreife wirkten und wirken über weite Strecken dieselben Kompetenzträger mit. Dass beide Unternehmensnamen im Logo von CoverForm® auftauchen, ist also nicht bloß Marketing, sondern soll diese enge Kooperation widerspiegeln. Botschaft: Der Kunde bekommt CoverForm® quasi aus einer Hand und wird von der Konzeptphase bis zum Beginn der Serienfertigung von KraussMaffei und Evonik gemeinsam betreut. 777

Das Werkzeug zur Herstellung des von Daimler entwickelten Universalprüfkörpers


12 MOBILITÄT

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„Evonik�soll�eines�der�innovativsten�Unternehmen�der�Welt�werden,�das�ist�unser�Anspruch“,�sagte�Evonik-Chef�Klaus�Engel�anlässlich�eines�Pressegesprächs�in�Wesseling.�Die�teilnehmenden�Journalisten�erhielten�tiefe�Einblicke,�wie�Evonik�Innovation�betreibt�und�welche�Lösungen�das�Unternehmen�heute�schon�für��eine�ressourceneffiziente�Mobilität�bietet.

Innovationen�auf�die�Straße�bringen

„INNOVATIONEN SIND EIN zentrales Element unserer Wachstumsstrategie“, begründete Engel und kündigte auch für die Zukunft hohe Aufwendungen für Forschung & Entwicklung (F&E) an. So will Evonik Industries in den nächsten zehn Jahren mehr als vier Milliarden € in F&E investieren.

Nach Engels Worten sind Innovationen das Lebenselixier der Spezialchemie. „Sie eröffnen uns neue Geschäftsfelder und stärken unsere führenden Markt und Technologiepositionen.“ Im Geschäftsjahr 2014 lagen die F&EAufwendungen von Evonik mit 413 Millionen € fünf Prozent über denen des Vorjahres (394 Millionen €). Die F&EQuote betrug 3,2 Prozent (2013: 3,1 Prozent).

Drei-Punkte-Plan für stärkere InnovationskraftEvonik will seine Innovationskraft spürbar steigern, denn Innovationen sollen auch künftig bedeutend zu Umsatz und Ergebnis beitragen. Damit der Strom an neuen Produkten und Lösungen nicht abreißt, soll der Wert der Innovationspipeline deutlich ausgebaut werden. Dazu stellte Chief Innovation Officer Dr. Ulrich Küsthardt einen DreiPunktePlan vor. „Wir müssen fokussierter in unseren Projekten, internationaler bei unserer Forschung und offener in unserem Wissensaustausch werden“, sagte Küsthardt. Ziel sei es, Innovationen noch schneller und effizienter auf die Straße zu bringen.

Die F&EPipeline von Evonik ist mit rund 500 F&EProjekten gut gefüllt. Durch strategisches Innovationsmanagement soll hier eine noch stärkere Fokussierung erreicht werden. Vielversprechende Innovationsfelder von Evonik sind Inhaltsstoffe für die Kosmetikindustrie, Membranen, Spezialmaterialien für Medizintechnik, Nahrungs und Futtermitteladditive sowie Verbundmaterialien.

Außerdem will Küsthardt den Ausbau internationaler Kompetenzzentren forcieren. Ziel ist es, mit einer an den lokalen Bedürfnissen ausgerichteten Forschung und Anwendungstechnik die Wettbewerbsfähigkeit der Kunden insbesondere in attraktiven Wachstumsregionen zu stärken. Bereits heute unterstützt Evonik in Laboren und Technika rund um den Globus Kunden mit maßgeschneiderten Lösungen.

Evonik öffnet sich bewusst immer stärker für externe Partner und kooperiert mit Wissenschaftlern und jungen Unter nehmern (Open Innovation). Dies will Küsthardt intensivieren. Dazu zählen auch CorporateVentureCapitalAktivitäten, für die ins ge samt rund 100 Millionen € bereitstehen. Die Investments und Beteiligungen geben Evonik in frühen Entwicklungsphasen Einblicke in innovative Technologien und Geschäfte.

Lösungen für eine ressourceneffiziente MobilitätDie Innovationsstrategie von Evonik orientiert sich an den Bedürfnissen einer wachsenden Gesellschaft – Ernährung, Gesundheit, Zugang zu neuen Technologien, schonender Umgang mit den vorhandenen Ressourcen. Ressourceneffizienz und Klima freundlichkeit sind die Basis für zahlreiche energie effi ziente umweltschonende Produkte von Evonik. So hat der Spezialchemiekonzern für eine umweltfreundliche und ressourceneffiziente Mobilität gleich mehrere Lösungen parat. Mit Hilfe des Silica/SilanSystems für den „grünen Reifen“ sinkt der Kraftstoffverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Produkten um bis zu acht Prozent und mit innovativen Additiven für Hochleistungsschmierstoffe um bis zu vier Prozent. Weitere Kraftstoffeinsparungen versprechen Produkte von Evonik für den Leichtbau etwa mit Verbundwerkstoffen.


13MOBILITÄT

Das F&E-Pressegespräch am Standort Wesseling zog zahlreiche Journalisten an

Dr. Ralph Marquardt (l.), Dr. Sandra Reemers und Dr. Stephan Fengler gaben einen Einblick in aktuelle Forschungsaktivitäten von Evonik Wesseling gehört

zu den größten Evonik-Standorten weltweit

GRÜNE REIFEN


14 MOBILITÄT

„Nachhaltige�Mobilität�spielt�für�Verbraucher�welt-weit�eine�immer�wichtigere�Rolle.�Mit�dem�Ausbau�unserer�Silica/Silan-Forschung�unterstützen�wir�unsere�Kunden�dabei,�entsprechende�Lösungen�zu�entwickeln“,�sagt�Dr.�Claus�Rettig,�Leiter�des�Seg-ments�Resource�Efficiency�von�Evonik.�Seit�2010�ist�der�Endkundenmarkt�für�sogenannte�grüne�Reifen�um�30�Prozent�pro�Jahr�gewachsen.�

Evonik�ist�das�einzige�Unternehmen�weltweit,�das�sowohl�Silica�als�auch�Silane�produziert.�Silica/Silan-Systeme�sind�ein�entscheidender�Bestandteil��der�Kautschukmischung�grüner�Reifen.�Sie�machen�moderne�Pneus�mit�verbesserter�Nasshaftkraft��und�reduziertem�Rollwiderstand�bei�nahezu�kons-tantem�Abrieb�erst�möglich.�

Mit�der�Einführung�von�Reifenlabels�für�Pkw-Reifen�in�Europa�und�in�anderen�wichtigen�Industrie-nationen�wurden�Faktoren�wie�Energieeffizienz�(Rollwiderstand)�und�Sicherheit�(Nassrutschen)�für�den�Autofahrer�sichtbar�und�vergleichbar.�Bis�2020�wird�das�EU-Reifenlabel�schrittweise�verschärft.��„Nun�erwarten�Endkunden,�dass�Hochleistungsreifen�immer�besser�werden.�Mit�Silica/Silan-Systemen�von�Evonik�lassen�sich�diese�Erwartungen�erfüllen“,�sagt�Dr.�Ralph�Marquardt,�zuständig�für�neue�Wachstumsgeschäfte�bei�Resource�Efficiency.�

Bei�der�Entwicklung�neuer�hoch�verstärkender�Füll-stoffsysteme�setzt�das�Unternehmen�auf�die�Kom-bination�aus�chemischem�und�verfahrenstechnischem�Know-how.�In�Wesseling�geht�derzeit�eine�weitere�Fälllinie�im�Technikumsmaßstab�für�Silica�(gefällte�Kieselsäure)�in�Betrieb,�die�die�Arbeit�mit�inno�vati�ven�Fällmedien�ermöglicht.�

Reifenhersteller�profitieren�außerdem�von�Neu�-heiten,�die�den�Produktionsprozess�von�Reifen�verbes-sern.�So�bringt�Evonik�unter�dem�Namen�XP�Si�466�GR�demnächst�ein�VOC-freies�Silan�(VOC�=�volatile�organic�compounds,�flüchtige�organische�Verbindun-gen)�auf�den�Markt.�Es�setzt�bei�der�Reaktion�mit�Silica�kein�flüchtiges�Ethanol�frei�(VOC)�und�der�fer-tige�Reifen�emittiert�kein�Ethanol�mehr.�

Im�Fokus�aktueller�Forschungsaktivitäten�steht�unter�anderem�der�Markt�für�schwere�Nutzfahr-zeugreifen,�wie�sie�für�Lkw�und�Busse�eingesetzt�werden.�Im�Gegensatz�zu�Pkw-Reifen�kommt�hier�vorwiegend�Naturkautschuk�zum�Einsatz.�Evonik�plant,�für�diesen�Markt�spezielle�Silica/Silan-Syste�me�zu�ent�wickeln,�die�den�erhöhten�Anforderungen��an�geringeren�Roll�widerstand�und�verbesserte�Sicherheit�bei�Nässe�und�Kälte�gerecht�werden�–�ohne�dass�es�zu�relevanten�Einbußen�beim�Abrieb�kommt.

Verbesserte Füllstoffsysteme für moderne Hochleistungsreifen

Das Silica-Produkt-portfolio wird kontinu-ierlich aus gebaut

SCHMIERSTOFFADDITIVE


15MOBILITÄT

Evonik�bringt�im�Herbst�2015�eine�neue�Generation�von�Schmier-stoffadditiven�auf�den�Markt.�Diese�halten�die�Viskosität�des�Schmierstoffs�in�einem�breiten�Temperaturbereich�möglichst�kon-stant�und�bieten�zusätzlichen�Verschleißschutz.�Damit�senkt�die�neueste�Generation�Schmierstoffadditive�von�Evonik�nicht�nur�den�Kraftstoffverbrauch�von�Autos�um�drei�bis�vier�Prozent,�sondern�verlängert�zugleich�die�Lebensdauer�der�Motoren�und�Getriebe.�

Die�neuen�Hochleistungs-Schmierstoffadditive�steuern�gezielt�die�Viskosität�von�Schmierstoffen,�zeichnen�sich�darüber�hinaus�aber�auch�durch�zusätzliche�oberflächenaktive�Eigen-schaften�aus;�zum�einen�legt�sich�das�Additiv�als�Schmierstoff-film�auf�die�Metalloberfläche�und�schützt�diese�so�vor�reibungs-bedingtem�Verschleiß;�zum�anderen�werden�Oxidationspro-dukte�des�Öls�in�der�Schwebe�gehalten.�Damit�wird�verhindert,�dass�sie�zusätzlichen�Verschleiß�durch�Ablagerung�auf�Metall-oberflächen�verursachen.�Zusammen�wirken�diese�Effekte�lebensdauerverlängernd,�wie�Evonik�in�Tests�auf�dem�eigenen�Prüfstand�nachgewiesen�hat.�

Die�neue�Additivgeneration�ist�eine�Weiterentwicklung�der�sogenannten�Kammpolymere.�Diese�sind�seit�2010�auf�dem�Markt�und�setzen�sich�in�Hochleistungsschmierstoffen�immer�mehr�durch.�Weil�sie�den�Kraftstoffverbrauch�reduzieren�und�dadurch�dazu�beitragen,�den�Kohlendioxidausstoß�zu�senken,�gehören�sie�immer�häufiger�zur�Erstbefüllung�in�Neuwagen�(First-fill-Öle).�

Kammpolymere�sind�langkettige�Moleküle�auf�Basis�von�Alkyl-methacrylaten�mit�besonders�langen,�unpolaren�Seitenketten.�Diese�Spezialpolymere�zeigen�überragende�Eigenschaften�als�temperatursensitive�Verdicker�von�Schmierstoffen.�Sie�nehmen�in�Schmierstoffen�die�Form�eines�Knäuels�ein�und�beeinflussen�damit�gezielt�die�Zähigkeit�von�Schmierstoffen:�Bei�höheren�Temperaturen�dehnen�sich�die�Polymerknäuel�stark�aus�und�ver-dicken�so�den�Schmierstoff�in�höherem�Maße�als�herkömmliche�Additive.�Bei�sehr�tiefen�Temperaturen�fallen�sie�zusammen��und�wirken�dann�kaum�noch�viskositätssteigernd.�

Dieses�temperaturabhängige�Knäuelverhalten�der�Kamm-polymere�ist�wesentlich�ausgeprägter�als�das�herkömmlicher�Polymere.�Damit�wirken�sie�noch�ausgleichender�auf�das��Temperatur-Viskositäts-Verhalten�des�Schmierstoffs�und�kom-men�dem�idealen�Schmierstoff�mit�immer�gleicher�Viskosität��ein�gutes�Stück�näher.�

Um�Schmierstoffherstellern�die�Orientierung�bei�der�Suche�nach�geeigneten�Hochleistungs-Schmierstoffadditiven�für��lang�lebige,�kraftstoffsparende�Antriebsaggregate�zu�bieten,��vermarktet�Evonik�das�ganze�Paket�aus�Schmierstoffadditiven�inklusive�Formulierungshilfen�und�Serviceleistungen�für�die�Automobilindustrie�unter�der�Dachmarke�DRIVONTM�Techno-logy.�Ein�erster�Vertreter�der�neuen�Kammpolymergeneration�kommt�im�Herbst�2015�unter�dem�Namen�VISCOPLEX®�12-209��auf�den�Markt.�

Gut geschmiert Sprit sparen Mit neuen Viskositätsindexverbesserern formulierte Schmierstoffe im Test

COMPOSITE


16 MOBILITÄT

Verbundwerkstoffe�sind�eine�Schlüsseltechnologie�für�Leicht-bau,�weil�sie�sehr�gute�mechanische�Eigenschaften�mit�niedri-gem�Gewicht�verbinden.�Verbundwerkstoffe�bestehen�aus��extrem�festen�Fasern,�die�in�ein�Polymer�(Kunststoff)�eingebet-tet�sind.�Das�Polymer�bestimmt�wesentlich�die�Verarbeitung��der�Composite.�

Composite�sind�bereits�heute�auf�vielen�Gebieten�gefragt:��In�Leichtbauteilen�senken�sie�zum�Beispiel�in�der�Automobil-�und�Luftfahrtindustrie�den�Treibstoffverbrauch.�Pro�100�Kilo-gramm�Gewichtseinsparung�im�Automobil�rechnen�Experten�mit�0,3�bis�0,5�Litern�Kraftstoffeinsparung�auf�100�Kilometern.�In�Windrädern�sorgen�Composite�für�enorme�Stabilität�und�ermög-lichen�so�größere�und�damit�noch�effizientere�Anlagen.

Noch�immer�aber�ist�die�Produktion�von�Compositen�auf-wändig�und�kostenintensiv.�Evonik�ist�es�nun�gelungen,�die�gute�Verarbeitbarkeit�thermoplastischer�Kunststoffe�mit�den�guten�mechanischen�Eigenschaften�duroplastischer�Kunststoffe�in�sogenannten�hybriden�Polymersystemen�zu�vereinen.�Duroplaste�weisen�sehr�gute�mechanische�Eigenschaften�auf,�erfordern��aber�im�Vergleich�zu�Thermoplasten�längere�Verarbeitungszeiten.�Thermoplaste�dagegen�lassen�sich�gut�verarbeiten,�schnell�um�-formen�und�recyceln.�Sie�erreichen�aber�meist�nicht�die�exzel-lenten�mechanischen�Eigenschaften�von�Duroplasten.

Der�Grund�für�die�unterschiedlichen�Eigenschaften:�Die�Polymerketten�der�Duroplaste�sind�vernetzt�–�die�der�Thermo-plaste�nicht.�Ein�Umschalten�zwischen�vernetzt�und�nicht��vernetzt�ist�normalerweise�nicht�möglich,�da�sich�die�chemische�Vernetzung�nicht�rückgängig�machen�lässt.�

Die Produktion von Verbundwerkstoffen massentauglich machen

Im Projekthaus Composites entwickelt Evonik neue Leichtbaumaterialien

Anders�bei�den�hybriden�Polymersystemen,�die�Evonik�in�Zusammenarbeit�mit�dem�Karlsruher�Institut�für�Technologie�(KIT)�entwickelt�hat:�Sie�können�ohne�Katalysator�vollständig�reversibel�vernetzen.�Beim�Aufheizen�löst�sich�die�Vernetzung�und�das�System�kann�umgeformt�werden.�Beim�Abkühlen��bildet�sich�das�Netzwerk�wieder�aus,�die�Form�ist�stabil.�Verant-wortlich�dafür�ist�eine�spezielle�Diels-Alder-Reaktion,�mit�der�die�Vernetzung�quasi�chemisch�an-�und�ausgeschaltet�werden�kann.�Die�Materialeigenschaften�bleiben�auch�bei�mehrmaligem�Erwärmen�und�Abkühlen�erhalten.

„Wir�arbeiten�derzeit�mit�Anbietern�von�Halbzeugen,�Anla-genherstellern�und�Verarbeitern�von�faserverstärkten�Kunst-stoffen�eng�zusammen,�um�geeignete�Verarbeitungsketten�für�unsere�hybriden�Polymere�zu�entwickeln“,�erläuterte�Dr.�Sandra�Reemers,�Leiterin�des�Projekthauses�Composites�von�Evonik.�„Unser�Ziel�ist�es,�Systemlösungen�anzubieten,�die�eine�effiziente�Produktion�sowohl�der�Halbzeuge�als�auch�der�endgültigen��Bauteile�ermöglichen.“

Seit�2013�entwickelt�Evonik�im�Projekthaus�Composites�neue�Materialien,�die�Zeit�und�Kosten�bei�der�Fertigung�von�Verbund-werkstoffen�sparen.�Potenzielle�Kunden�haben�bereits�Muster�zum�Testen�erhalten.�Voraussichtlich�ab�2018�werden�die�ersten�Entwicklungen�marktreif�sein.


17NEWS

Evonik unter den deutschen Top 10 bei EPA-Patent-anmeldungenEvonik�zählte�im�vergangenen�Jahr�zu�den�größten�deutschen�Patentanmeldern�beim�Euro�päischen�Patentamt�(EPA).�Das�Unter-nehmen�erreichte�einer�aktuellen�Auswer-tung�des�EPA�zufolge�hier�Platz�zehn�der�Patentanmelder�aus�Deutschland;�im�Ver-gleich�zu�2013�verbesserte�es�sich�um�einen�Platz.�„Wir�freuen�uns�sehr,�dass�wir�in�die�Top�10�vorgerückt�sind“,�erklärte�Dr.�Ulrich�Küsthardt,� Chief� Innovation� Officer� von�Evonik.�„Das�Ergebnis�unterstreicht�die�aus-geprägte�Innovationskraft�von�Evonik.“

Insgesamt�rückte�Evonik�in�die�Top�100�der�Anmelder�vor�und�belegte�Platz�62�beim�EPA,�bei�dem�im�vergangenen�Jahr�insge-samt�274.000�Patentanmeldungen�einge-reicht�wurden.�„Dies�spiegelt�die�zuneh-mende�Bedeutung�des�EPA�für�uns�beim�Patentschutz�in�Europa�wider“,�so�Dr.�Ger-hard�Olbricht,�im�Bereich�Corporate�Inno-vation�von�Evonik�verantwortlich�für�Intel-lectual�Property�Management.�Evonik�ver-fügt�weltweit�über�mehr�als�25.000�Patente�und�Patentanmeldungen.

Das�Ranking�der�anmeldestärksten�deut-schen�Unternehmen�beim�EPA�führten�2014�die�Unternehmen�Siemens,�BASF�und�Robert�Bosch�an.�Mit�Fraunhofer�auf�Rang�acht�platzierte�sich�eine�Forschungseinrichtung�auf�den�vorderen�Plätzen.�

Insgesamt�haben�die�Patentanmeldun-gen�beim�EPA�im�vergangenen�Jahr�einen�neuen�Rekordwert�erreicht.�Das�Anmel-deaufkommen�übertraf�die�Vorjahresmarke�von�266.000�um�rund�drei�Prozent.�„Die�Nachfrage�nach�Patentschutz�in�Europa�ist�nunmehr� im� fünften� Jahr� hintereinander�gestiegen“,�sagte�EPA-Präsident�Benoît�Bat-tistelli.� „Dies� zeigt,� dass� Europa� seine�Schlüsselrolle�als�Technologie-�und�Innova-tionsstandort� für�Unternehmen�aus� aller�Welt�weiter�festigt.“�

Bei�den�EPA-Mitgliedsstaaten�verzeich-neten� die� Niederlande,� Frankreich� und�Großbritannien�Zuwächse.�Die�Anmeldun-gen�aus�Deutschland�und�Schweden�blieben�stabil,�während�Länder�wie�Finnland,�die�Schweiz�und�Spanien�einen�Rückgang�auf-wiesen.�Die�stärksten�Technologiefelder,�in�denen�2014�Patente�angemeldet�wurden,�waren�Medizintechnik,�Elektrische�Maschi-nen/Geräte/Energie�sowie�digitale�Kom-munikation.

Evonik meets Science China

Industrielle�Biotechnologie�stand�im�Mittelpunkt�des�Symposiums�Evonik�meets�Science�China�Ende�März�in�Peking.�Mehr�als�100�Experten�und�Professoren�von�führenden�Biotechnologie-Instituten�und�Universitäten�nahmen�an�der�Veranstal-tung�teil.�Darunter�war�auch�Shousheng�Li,�Chairman�der�China�Petroleum�and�Chemical�Industry�Federation�(CPCIF),�der�zum�Auftakt�des�Symposiums�sprach.�„Für�chinesische�Unternehmen�ist�es�wichtig,�von�modernen�Konzepten�zu�lernen�und�eng�zusammenzuarbeiten,�um�die�industriellen�Strukturen�weiter�zu�verbes-sern“,�so�Li.

Die�Biotechnologie�ist�für�Evonik�eine�Schlüsseltechnologie.�Das�Unternehmen�erzielt�bereits�heute�weltweit�mehrere�hundert�Millionen�€�Umsatz�mit�biotech-nologisch�hergestellten�Produkten.�Seine�Biotechnologieplattform�umfasst�die�gesamte�Bandbreite�–�angefangen�bei�der�Erforschung�neuer�Stämme�und�Enzyme�bis�hin�zu�einem�weltweiten�Produktionsnetzwerk.�In�Schanghai�(China)�betreibt�Evonik�seit�2013�das�Creavis�Bio�Lab,�das�biotechnologische�Prozesse�mit�Hefe�ent-wickelt.�

„Evonik�meets�Science�China�ist�eine�wertvolle�Plattform,�die�die�Forschung�herausragender�chinesischer�Wissenschaftler�und�die�führenden�Technologien�von�Evonik�zusammenbringt“,�sagte�Chief�Innovation�Officer�Dr.�Ulrich�Küsthardt.�„Durch�die�Zusammenarbeit�mit�wissenschaftlichen�Netzwerken�können�wir�unsere�eigenen�Kompetenzen�in�der�Biotechnologie�weiter�ausbauen.“

Während�des�zweitägigen�Symposiums�überreichte�Evonik�die�erste�Friedrich�Bergius�Lecture�in�China.�Sie�ging�an�Prof.�Dr.�Tianwei�Tan,�Präsident�der�Beijing�University�of�Chemical�Technology.�Der�führende�Experte�gab�einen�Überblick�über�aktuelle�Forschungsschwerpunkte�der�industriellen�Biotechnologie�in�China�und�über�kommende�Trends.�Die�Lecture�ist�nach�dem�deutschen�Chemiker�Fried-rich�Bergius�benannt,�der�1931�zusammen�mit�Carl�Bosch�den�Chemienobelpreis�erhielt�und�für�eines�der�Vorgängerunternehmen�von�Evonik�arbeitete.�Seine��Forschungen�beeinflussen�bis�heute�einen�Teil�der�Chemie�von�Evonik.

Dr. Ulrich Küsthardt (l.) mit Prof. Dr. Tianwei Tan


18 K ATALYSE

Ein�Katalysator,�der�an�seine�Grenzen�geht

Homogen�oder�heterogen�–�das�war�bislang�bei�Katalysatoren�die�Qual�der�Wahl.�Es�gibt�aber�noch�einen�dritten�Weg:�In�einem�BMBF-Projekt�haben�Forscher�von�Evonik�gemeinsam�mit�Hochschulpartnern�gezeigt,�dass�sich�homogene�Reak�tions�vermittler�lang-zeitstabil�auf�festen�Trägern�immobilisieren�lassen.�Diese�leicht�handhabbaren�SILP-�Systeme�bieten�das�Potenzial�für�besonders�wirtschaftliche�Prozesse.�

[ text Prof. Dr. Robert Franke, Dr. Hanna Hahn ]

Abbildung 1

Aldehyde sind wichtige Zwischenprodukte der chemischen Industrie (2008: 10,4 Millionen Tonnen Oxoprodukte)

(+C1)-Olefine

AlkoholeHydrierung Oxidation

Carbonsäuren

Veresterung

Ester

Amine Verzweigte ungesättigte langkettige Aldehyde

Verzweigte�ungesättigte�langkettige�Alkohole

Verzweigte�gesättigte�langkettige�Aldehyde

Eliminierung

Reduktive�Aminierung

Aldehyde

Aldolisierung

Verzweigte�gesättigte�langkettige�Alkohole

Hydrierung

Selektivhydrierung


19K ATALYSE

DIE MEISTEN REAKTIONEN in der Chemieindustrie brauchen Starthilfe. Und viele Ausgangsstoffe reagieren nur dann schnell und effizient genug, wenn es ihnen auch nach dem Start leicht gemacht wird. Anders gesagt: Die große Mehrheit der technisch bedeutenden Prozesse benötigt Katalysatoren. Dazu gehört die Hydroformylierung, bei der ein im Stoffstrom gelöster Kobalt oder Rhodiumkatalysator Olefine mit Synthesegas zum Beispiel zu aliphatischen Aldehyden umsetzt. Die Aldehyde werden zu Alkoholen hydriert (Abb. 1), aus denen Weichmacher für Kunststoffe, Tenside oder Polymere entstehen. Allein Weichmacheralkohole verfügen weltweit über ein Volumen von rund fünf Millionen Tonnen pro Jahr.

Homogene Katalysatoren, wie sie bei der Hydroformylierung eingesetzt werden, haben ihren Charme. Sie sind sehr selektiv, zeigen eine hohe Aktivität und arbeiten bei relativ niedrigen Temperaturen. Unter wirtschaftlichen Aspekten allerdings besteht Verbesserungspotenzial: Homogene Katalysatoren machen Verfahren kompliziert und somit teuer. Der gelöste Reaktionsvermittler muss nach dem Prozess vom erzeugten Produkt durch beispielsweise Destillation oder Extraktion quantitativ abgetrennt werden, damit das Produkt nicht verunreinigt wird und der meist recht teure Katalysator nicht verloren geht.

Lieber heterogen als homogen

Wo immer möglich, suchen Prozessentwickler und Katalysatorspezialisten daher nach heterogenen Alternativen. Bei der Hydroformylierung bislang ohne Erfolg. Dabei hätte die Heterogenisierung der Aldehydbildung erhebliche ökonomische wie ökologische Vorteile.

Auch Evonik forscht seit Jahren nach Wegen, um die hohe Aktivität und Selektivität eines homogenen Katalysators mit den Vorteilen heterogener Systeme zu koppeln. Wie es prinzipiell funktionieren kann, ist inzwischen klar (Abb. 2): Der homogene Katalysator wird gelöst, die Lösung auf einen inerten, anorganischen Träger aufgetragen und in dieser festen Form in der Re

aktion eingesetzt. Als „immobilisierte“ Variante kann der Katalysator seine hohe Selektivität ausspielen und zugleich nach dem Prozess schnell und einfach abgetrennt werden.

Es ist schon länger bekannt, dass als Lösemittel für Katalysatorkomplexe sogenannte ionische Flüssigkeiten (Ionic Liquids, IL) in Frage kommen. Ionische Flüssigkeiten sind organische, schwer flüchtige Salze, die unter 100 °C flüssig vorliegen. Besonders interessant: Kation und Anion einer IL lassen sich vielfach modifizieren und die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Lösemittels somit gezielt beeinflussen. Die Löslichkeit von ionischen Flüssigkeiten für Katalysatoren und Edukte kann auf diese Weise in weiten Grenzen variiert und an den Prozess angepasst werden.

Immobilisierte Katalysatoren als dritter Weg

Bereits 2009 forschte Evonik gemeinsam mit der Universität Erlangen an der Immobilisierung von homogenen Rhodiumkomplexen in organischen Salzen auf festen Materialien wie Silizium oder Aluminiumoxid. Der erzeugte SILPKatalysator – SILP steht für Supported Ionic Liquid Phase, also immobilisierte Phase aus ionischer Flüssigkeit – arbeitete rund 800 Stunden zuverlässig und zeigte eine extrem hohe Selektivität für den linearen Aldehyd. Damit war gezeigt, dass SILPSysteme ein großes Potenzial für technisch wichtige Reaktionen bergen.

Allerdings blieben wichtige Fragen offen: Ein heterogener Katalysator weist in der Regel eine deutlich längere Standzeit als 800 Stunden auf – kann auch ein SILPSystem über längere Zeit zuverlässig und ohne große Aktivitätsverluste funktionieren? Auch blieben Abbauprozesse und Nebenreaktionen weitgehend unerforscht. Und welchen Gesetzmäßigkeiten folgt die Kinetik in einem System aus festem Träger, ionischem Lösemittel und homogenem Katalysator?

Genau hier setzte das BMBFVerbundprojekt HYSILP an (Förderkennzeichen: 01RC1107A ). Der Name des Projekts – Entwicklung von neuartigen, ressourcenschonenden Hydro 333

Abbildung 2

Das Funktionsprinzip

SILP-Katalysator�als�Pulver

SILP-Partikel

Porenstruktur�des�TrägersIonischer�Flüssigkeitsfilm

Gelöster�Übergangsmetallkatalysator�

SubstratProdukt

Grafik:�Dr.�Martin�Johannes�Schneider


20 K ATALYSE

333 formylierungsTechnologien unter Einsatz von SupportedIonicLiquidPhaseKatalysatoren – ist Programm. Zwischen 2011 und 2014 haben Experten des Segments Performance Materials und von Technology & Infrastructure gemeinsam mit zwei Universitäten Eigenschaften und Potenziale von SILPKatalysatoren für die technisch wichtige Hydroformylie rung ausgelotet. Unter der Koordination von Evonik waren Prof. Dr. Peter Wasserscheid von der Universität ErlangenNürnberg und Prof. Dr. Peter Claus von der Technischen Universität Darmstadt mit im Team – zwei Experten, die auf dem Gebiet der SILPTechnologie und der heterogenen Katalyse weltweit führend sind.

Tiefer Blick in die Welt der Liganden

Als Benchmark konzentrierten sich die Forscher auf die Hydroformylierung eines technischen C4Gemischs mit Hilfe eines homogenen RhodiumÜbergangsmetallkomplexes – Bedingungen also, wie sie heute in der Großchemie Realität sind. Ziel war es, den Rhodiumkatalysator zu immobilisieren, so dass er in bestehenden Hydroformylierungsprozessen eingesetzt werden kann. Außerdem sollten die Partner im Rahmen von HYSILP Methoden entwickeln, mit denen sich Wechselwirkungen zwischen homogenen und heterogenen Bestandteilen des Katalysators bestimmen lassen. Zudem galt es, wichtige Grundsatzfragen der Kinetik zu bearbeiten. Nicht zuletzt war Ziel, die Hydroformylierung von Olefinen dank maßgeschneiderter SILPKatalysatoren umweltfreundlicher und energieeffizienter zu gestalten und etwa zehn Prozent an Energie und fünf Prozent an CO2Emissionen einzusparen.

Wichtig für den Erfolg einer Katalyse ist nicht nur das Übergangsmetall im Zentrum eines Katalysatorkomplexes. Entscheidend für Aktivität und Selek tivität ist vielmehr auch der voluminöse organische Ligand, der das Metall umhüllt. Er sorgt für die Bildung von energetisch günstigen Übergangszuständen der beteiligten Moleküle, so dass die Edukte schnell und möglichst quantitativ reagieren. Der Ligand bestimmt zudem die Selektivität, indem er unerwünschte Nebenreaktionen unterbindet – ein regioselektiver Katalysator für die Hydroformy lierung erzeugt also möglichst viel an gewünschtem linearen Aldehyd und nur wenig der verzweigten Variante.

Liganden sind große, komplexe und empfindliche Moleküle (Abb. 3). Schon durch geringe chemische Modifikationen ändern sie ihre Eigenschaften, was die Performance des Katalysators deutlich beeinflusst. Für den Erfolg eines SILPSystems ist also der „richtige“ Ligand von großer Bedeutung, zugleich müssen Ligand und Lösemittel exakt aufeinander abgestimmt sein. Aus der Literatur ist bekannt, dass ionische Flüssigkeiten die Aktivität eines Liganden unterstützen können. Das ist dann der Fall, wenn das Edukt in der IL sehr gut löslich ist. Ziel ist auch, eine schlechte Löslichkeit des entstehenden Produktes zu erreichen, so dass der Aldehyd schnell in den Gasstrom übergehen kann. Außerdem haben ILs zwar kein definiertes Kristallgitter wie herkömmliche Salze, sie verfügen aber über eine weitreichende molekulare Ordnung. Auch dieses molekulare Feld hat einen positiven Einfluss auf den Katalysator.

Auf der Suche nach dem besten SILP-Katalysator

Liganden und ionische Flüssigkeiten gibt es viele. Im Zentrum von HYSILP stand daher die Suche nach der optimalen Paarung. Für diese Aufgabe waren die Projektpartner bestens gerüstet. Evonik und die Universität Erlangen haben ihre umfangreichen theore tischen und praktischen Kenntnisse über Liganden und ionische Flüssigkeiten und deren Strukturen und Eigenschaften eingebracht.

Abbildung 3

Häufig für Hydroformylierungen im SILP-System eingesetzter Ligand, der sich durch eine hohe Selektivität und Stabilität auszeichnet

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OMe

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OMe


21K ATALYSE

Performance Materials und die Verfahrenstechnik verfügen zudem über Anlagen, mit denen sich vielversprechende Liganden synthetisieren und SILPKatalysatoren im Technikumsmaßstab auf ihre Langzeitstabilität in der Hydroformylierung testen lassen. Die Arbeiten an der Universität Darmstadt konzentrierten sich auf Fragen der Kinetik. Dazu gehören der Einfluss von ILSchichtdicke und Porengröße des Trägers, außerdem die Bestimmung von Diffusionskoeffizienten und von Einflüssen des Stofftransports auf die Katalyse.

Um den Zeitaufwand in Grenzen zu halten, wurden im Rahmen von HYSILP verschiedene ionische Flüssigkeiten und mehrere hundert Liganden virtuell gescreent: Welche IL zeigt die optimale Löslichkeit – also hoch für den Katalysator und niedrig für den erzeugten Aldehyd? Welche Liganden lösen sich in einer bestimmten IL, ohne an Aktivität und Stabilität einzubüßen? Da die Aktivität des immobilisierten Katalysators von Einzelheiten seiner Konformation abhängt, war wesentlich, dass er durch seine neue Umgebung nicht negativ beeinflusst wird und wie ein frei gelöster Katalysatorkomplex fungiert. Die Universität Erlangen screente zusätzlich verschiedene oxidische Träger mit unterschiedlicher Größe, Form, Porenvolumen und Porendurchmesser, um auch hier die besten Oxide ausfindig zu machen.

Nach dem Screening selektierte das Team eine Handvoll an vielversprechenden Liganden und geeigneten ionischen Flüssigkeiten und testete sie in einer Technikumsanlage auf ihre Aktivität und Langzeitstabilität. Als Spitzenreiter erwies sich ein Rhodiumkomplex mit einem Liganden auf Basis einer polyzyklischen AnthrazentriolStruktur. Die ionische Flüssigkeit besteht aus einem ImidazoliumKation und einem Anion auf Basis eines binären Amins. Dieser SILPKatalysator zeigte in der Technikumsanlage eine Langzeitstabilität von über 2.000 Stunden (Abb. 4). Damit war es gemäß publiziertem Stand der Technik erstmals gelungen, ein SILPSystem zu entwickeln, dessen Stabilität in einem für technische Produktionen wie die Hydroformylierung interessanten Bereich liegt. 333

Technikumsanlage für Hydroformylierungen in Marl, in der neue SILP-Katalysatoren mit verschiedenen Liganden getestet wurden

Abbildung 4

Mit einem verbesserten Liganden stieg die Langzeitstabilität eines SILP-Katalysators bei der Hydroformylierung eines C4-Gemisches zu n-Pentanal auf über 2.000 Stunden

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T= 373 K T= 383 K T= 393 K

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[~�H+]

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Abbildung 5

SILP-Katalysatoren funktionieren überraschenderweise auch ohne ionische Flüssigkeit 100

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Alken-Umsatz�[%]� Selektivität�zu�n-Pentanal�[%]

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H2�:�1-Buten=6:1 8:1

T= 373 K T= 383 K T= 393 K

Abbildung 7

Nach 1.000 Stunden fielen SILP-Systeme ohne ionische Flüssigkeit in ihrer Aktivität steil ab

Alken-Umsatz�[%] Selektivität zu n-Pentanal [%]

Abbildung 6

Ohne ionische Flüssigkeit übernehmen der in der Reaktion gebildete Aldehyd und die als Neben produkte entstehenden Aldole die Funktion des Lösemittels für den Rh-Ligand-Komplex

In den Poren des Trägermaterials stellt sich nach dem Anfahren ein dynamisches Gleichgewicht aus Substrat und kondensierten Aldehyd- und Aldolprodukten ein

Katalysatormaterial�gemäß�Präparation

Anfahrphase Stabiler�Betriebszustand

Substrate Produkte Substrate Produkte

Rh-Ligand-Komplex Ligand Kondensierte�Aldehyd-�und�Aldolprodukte


23K ATALYSE

Aktiv auch ohne Lösemittel?

Warum aber funktioniert dieser SILPKatalysator so gut, und wie sind die genauen Wechselwirkungen zwischen Träger, Ligand und ionischer Flüssigkeit? Um das Verständnis für das „Innenleben“ der Komplexe zu vertiefen, führte das Forscherteam Blindversuche mit vereinfachten SILPKatalysatoren durch, die zum Beispiel gar keine ionischen Flüssigkeiten enthielten. Sie gingen davon aus, dass solche Systeme sehr schnell deaktivieren. Überraschenderweise war das nicht der Fall. Auch ohne IL erwies sich der Katalysator als aktiv, selektiv und deutlich stabiler als erwartet (Abb. 5).

Analysen mit Hilfe der IRSpektroskopie brachten die Antwort: Ohne ionische Flüssigkeit übernimmt der gebildete Aldehyd die Funktion des Lösemittels für den Rhodiumkomplex. Zugleich bilden sich mit fortschreitender Reaktion in den Poren des Trägermaterials als Nebenprodukte Aldole, die ebenfalls als flüssiges Lösemittel fungieren (Abb. 6). Der homogene Katalysator erzeugt also sein eigenes Lösemittel. Oder anders gesagt: Ein makroskopisch heterogener Katalysator bildet mikroskopisch eine homogene Umgebung, in der die gewünschte Reaktion ablaufen kann.

Problematisch ist allerdings, dass die Aldole in situ weiter reagieren, wobei sich Wasser bildet. Das Wasser deaktiviert nach und nach die hydrolyseanfälligen Liganden. SILPSysteme ohne ionische Flüssigkeit funktionierten in der Technikumsanlage daher zwar bis zu 1.000 Stunden, fielen in ihrer Aktivität danach aber steil ab (Abb. 7). Die spektroskopischen Analysen zeigten, dass sich nach einer Anfahrphase auf dem Träger ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Substrat und Produktphase bestehend aus Aldehyden und dessen Folgeprodukten einstellt. Eine Rolle spielt auch der anorganische Träger: Saure Materialien beschleunigen die Aldolkondensation und damit die Deaktivierung des Liganden, und der resultierende Porenfüllgrad hängt von der Morphologie des Trägermaterials ab.

Prof. Dr. Robert Franke ist�im�Segment�Performance�Materials�als�Leiter�Innovation�Management�Hydro-formylation�für�die�Oxoforschung�verantwortlich.��Er�studierte�Technische�Chemie�und�Theoretische�Chemie�an�der�Ruhr-Universität�Bochum,�wo�er�1994�promovierte�und�anschließend�als�wissenschaftlicher�Mitarbeiter�arbeitete.�1998�kam�er�zu�Evonik�in�die�Abteilung�Computer�Aided�Process�Engineering�der�Verfahrenstechnik.�Nach�verschiedenen�Stationen,�unter�anderem�im�Projekthaus�Prozessintensivierung�der�Creavis,�wechselte�er�Anfang�2009�in�seine�jetzige�Position.�2002�habilitierte�er�sich�für�Theoretische�Chemie�und�hat�seitdem�einen�Lehrauftrag�an�der�Ruhr-Universität�Bochum.�2011�wurde�er�zum�außer-planmäßigen�Professor�ernannt.telefon +49 2365 [email protected]

Dr. Hanna Hahn ist�seit�2010�bei�Technology�&�Infra-struc��ture�wissenschaftliche�Mitarbeiterin�in�der�Ver-fahrens�technik�–�Reaktionstechnik.�Sie�studierte�Chemie�an�der�Technischen�Universität�Darmstadt�mit�dem�Schwerpunkt�Technische�Chemie�und�promovierte�ebenfalls�in�Darmstadt�im�Fachbereich�Materialwissen-schaften�im�Fachgebiet�Strukturforschung.telefon +49 2365 [email protected]

A. Schönweiz, R. Franke,�in:�Supported Ionic Liquids – Fundamentals and Applications,�R.�Fehrmann,�A.�Riisager,��M.�Haumann�(Eds.),�pp�307–326,�Wiley-VCH�Verlag,��Weinheim,�2014.�Supported�Ionic�Liquid�Phase�(SILP)�Materials��in�Hydroformylation�Catalysis.�

R. Franke�et�al.,�Accurate�pre-calculation�of�limiting�activity��coef�fi�cients�by�COSMO-RS�with�molecular-class�based�parameter-iza�tion,�Fluid�Phase�Equilibria�2013,�340,�11–14.

A. Schönweiz�et�al.,�Ligand-modified�rhodium�catalysts�on�porous�silica�in�continuous�gas�phase�hydroformylation�of�short-chain�alkenes�–�catalytic�reaction�in�liquid�supported�aldol�product,�ChemCatChem�2013,�5(10),�2955–2963.

A. Kaftan�et�al.,�Supported�homogeneous�catalyst�makes�its�own��liquid�phase,�J.�Catal.�2015,�321,�32–38.

WEITERFÜHRENDE INFORMATIONEN

Neben der technischen Performance des SILPKatalysators war auch die ökologische Bewertung ein wichtiger Punkt. Als Ziel setzte sich das HYSILPTeam eine CO2Einsparung von fünf Prozent. Die Simulation einer großtechnischen Hydroformylierung mit einem integrierten SILPReaktor erbrachte eine Einsparung von 2,3 Prozent – ein gutes Ergebnis vor dem Hintergrund, dass die bestehenden Hydroformylierungen bei Evonik bereits sehr energieeffizient arbeiten. Untersuchungen der Universität Erlangen zeigten zudem, dass ein Recycling des wertvollen Übergangsmetalls möglich ist. Dafür wird das Rhodium im Labor durch sauren Aufschluss zurückgewonnen und steht für die Produktion neuer Katalysatoren zur Verfügung. Im großtechnischen Maßstab existieren hier bereits Prozesse zum Recycling von Katalysatoren aus Automobil und chemischer Industrie.

Die SILP-Forschung geht weiter

HYSILP war ein bedeutender Schritt hin zu maßgeschneiderten SILPSystemen für die Hydroformylierung, hat zugleich aber auch die Grenzen der bisher untersuchten Katalysatoren aufgezeigt. Daraus ergeben sich klare Fragen für weitergehende Forschungen: Welche anderen Liganden können Stabilität und Ausbeute des Rhodiumkomplexes weiter steigern? Wie können Reaktorkonzepte aussehen, die die Aldolkondensation unterdrücken und die Standzeit des SILPKatalysators erhöhen? Auch die Methodenentwicklung birgt noch viel Potenzial, beispielsweise für tiefergehende kinetische Untersuchungen oder für eine optimierte Simulation der Löslichkeit von Liganden in ionischen Flüssigkeiten. Jetzt schon ist unbestritten, dass das SILPKonzept eine sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch hochinteressante Alternative zu konventionellen homogenen Katalysen darstellt. 777


24 LEADING-INNOVATION-KONFERENZ

Innovation�ist�ein�wichtiger�Hebel�für�nach�hal-tiges�Wachstum.�Wie�dieser�Hebel�noch�stärker�wirken�kann,�war�Thema�der�zweiten�Inno�va-tions�konferenz�von�Evonik.�Die�Top-Führungs-kräfte�nahmen�sich�knapp�zwei�Tage�Zeit,�um�entsprechende�Maßnahmen�zu�erarbeiten.

SCHÖPFT EVONIK ALLE Möglichkeiten aus, um Innovationen hervorzubringen? Um langfristig besser, schneller und profitabler zu sein als der Wettbewerb? Diese Fragen standen im Mittelpunkt der knapp zweitägigen LeadingInnovationKonferenz Anfang Februar in Mainz, an der rund 100 TopFührungskräfte und Konzerntalente teilnahmen.

EvonikChef Klaus Engel verdeutlichte den Wert von Innovation. „Wir haben im vergangenen Jahr viele Anlagen in Betrieb genommen, bei denen wir selbst entwickelte Technologien nutzen – moderne Anlagen, die dank Innovationen aus unseren Laboren hocheffizient arbeiten“, so Engel. „Das zeigt, wie eng unser Geschäft mit Innovation verknüpft ist. Daran wird sich auch in Zukunft nichts ändern – Innovation ist das vielleicht wichtigste Differenzierungsmerkmal zu unseren Wettbewerbern.“

Die Messlatte wurde gleich zu Beginn der Konferenz hoch gelegt: „Unsere Vision ist, eines der innovativsten Unternehmen der Welt zu werden“, sagte Chief Innovation Officer Dr. Ulrich Küsthardt zum Auftakt; er hatte die Konferenz gemeinsam mit Dr. Peter Nagler, Leiter International Innovation, veranstaltet. „Wir als Führungskräfte sind dafür verantwortlich. Deshalb müssen wir uns fragen: Was müssen wir tun, um das zu erreichen?“

Zugleich betonte Küsthardt, dass es nicht nur um das Was, sondern auch um das Wie geht: „Wir müssen dafür sorgen, dass Passion nicht von Prozessen erschlagen wird.“ Nagler ergänzte, dass Innovationskraft nicht nur eine Frage des F&EBudgets ist: „Es sind vor allem die Menschen, die die Innovationskraft eines Unternehmens ausmachen.“ Ein Punkt, der auch Klaus Engel wichtig war: „Innovation ist keine Überraschung, sondern das Ergebnis harter Arbeit, die viel Frustrationstoleranz erfordert. Unser Slogan ‚Kraft für Neues’ bringt das auf den Punkt. Es liegt an uns, ihn mit Leben zu füllen.“

Diskussion statt Präsentation

Wie schon bei der ersten Innovationskonferenz im Herbst 2012 wurde nicht präsentiert, sondern diskutiert – die beiden Tage waren geprägt von Podiumsdiskussionen, Workshops und Gruppenarbeit. Gemeinsam sollten die Führungskräfte Themen identifizieren, mit denen sich die Innovationskraft des Konzerns weiter schärfen lässt.

Zur Einstimmung besuchten sie einen Ideengarten, in dem EvonikMitarbeiter auf sechs Marktplätzen zum Diskutieren einluden. Ausgangspunkt waren Thesen, Erfahrungen und BestPracticeBeispiele: zu Unternehmertum und „Fuzzy frontend“Innovation – eine Art unstrukturiertes Vorfeld, in dem sich Zukunftstechnologien identifizieren lassen –, zu internen und externen Innovationsnetzwerken, zu Zukauf und Integration neuer Technologien, zu Innovationskultur und der richtigen Balance des Innovationsportfolios.

Prioritäten gesetzt

In anschließenden Workshops identifizierten die Konferenzteilnehmer wesentliche Hebel, um Innovation zu beflügeln, und setzten Prioritäten für die Jahre 2015 und 2016; diese Themen werden nun von sogenannten NetworkTeams bearbeitet. So soll ein aktives Portfoliomanagement dafür sorgen, dass die Innovationsperformance mit den Innovationszielen der jeweiligen Einheit Schritt halten kann.

Innovation�führen,��um�in�Innovation��führend�zu�sein

Evonik-Chef Klaus Engel

Links: Dr. Ulrich Küsthardt.Unten links: Küsthardt gemeinsam mit Dr. Peter Nagler(l.) und Vorstandsmitglied Patrik Wohlhauser


25LEADING-INNOVATION-KONFERENZ

Andere Themen zielen darauf ab, das Wissen und die Kompetenzen externer Partner noch stärker in alle Stufen des eigenen Innovationsprozesses zu integrieren. Zum Beispiel neue Technologien, die die Tür zu neuen Geschäften öffnen: Ein NetworkTeam wird nach Möglichkeiten suchen, vielversprechende Technologien systematisch aufzuspüren, ihr Potenzial für Evonik realistisch abzuschätzen und sie erfolgreich in den Konzern zu integrieren. Das Team wird dabei von dem umfangreichen Knowhow beim Bewerten neu entstehender Hochtechnologien profitieren, das Evonik in den vergangenen Jahren durch seine VentureCapitalAktivitäten aufgebaut hat.

Ein weiteres Team wird strukturierte Ansätze entwickeln, um schneller Ideen zu erzeugen und Projekte mit externen Partnern zu starten. Evonik hat hier in den vergangenen zwei Jahren sehr erfolgreich neue Wege beschritten. Ein Beispiel ist der ECRP, der Evonik Call for Research Proposals. Dabei fordert Evonik Wissenschaftler an Universitäten und Forschungseinrichtungen weltweit auf, Lösungsvorschläge für vorgegebene Fragestellungen einzureichen. Die bisherige Erfahrung mit ECRPs zu insgesamt vier Themen zeigt, dass auf diese Weise viele kreative Ideen entstehen, die im Idealfall in einem gemeinsamen Forschungsprojekt münden können. Derartige Open InnovationKonzepte sollen weiter ausgebaut werden.

„Zusätzlich wollen wir unsere Innovationskultur weiter entwickeln“, erklärte Küsthardt. Evonik hat in den beiden vergangenen Jahren Innovationsleitlinien (siehe Infokasten) erarbeitet, die ein gemeinsames Verständnis von Innovation schaffen sollen. „Jetzt geht es darum, diese Leitlinien mit Leben zu füllen und in den Köpfen der Mitarbeiter zu verankern“, so Küsthardt. „Nur dann entfalten sie auch ihren Wert als Orientierungshilfe.“ Ob sich alle Aktivitäten wunschgemäß entwickelt haben, soll unter anderem Thema der nächsten Innovationskonferenz in ein bis zwei Jahren sein. 777

AUF EINEN BLICK

Als�Folge�der�ersten�Leading-Innovation-Konferenz�im�Herbst�2012�hat�Evonik�Innovationsleitlinien�entwickelt.��Sie�sollen�für�alle�Mitarbeiter�ein�gemeinsames�Verständnis��von�Innovation�schaffen�und�beschreiben,�wie�das�Unter-nehmen�mit�dem�Thema�Innovation�umgehen�will.�•��Leidenschaft�und�Vielfalt�sind�Motor�unserer�Kreativität�

und�Nährboden�für�neuartige�und�nachhaltige�Lösungen�für�die�Märkte�von�morgen.

•��Unsere�offene�Innovationskultur�gibt�uns�Freiraum�und�Mut,�höhere�Entwicklungsrisiken�einzugehen�und�auch�mit�Fehlschlägen�konstruktiv�umzugehen.

•��Eigenentwicklung,�globale�interne�und�externe�Netzwerke�sowie�die�Akquisition�innovativer�Technologien�eröffnen�uns�völlig�neue�Wachstumsmärkte.

•��Unsere�langfristigen�Innovationsvorhaben�haben�den��gleichen�Stellenwert�wie�die�Erreichung�unserer�ambitio-nierten�kurzfristigen�Ergebnisziele.

•��Innovation�braucht�die�Eigeninitiative�und�den�Beitrag�jedes�einzelnen�Mitarbeiters.

Die Innovationsleitlinien von Evonik


26 RESSOURCENEFFIZIENZ

[ text Dr. Jörn Rolker & Rick Steglich ]

AMINE WERDEN BEREITS seit vielen Jahrzehnten eingesetzt, um aus industriell wichtigen Rohgasen gebrauchsfähige Reingase zu produzieren: Die stickstoffhaltigen Moleküle binden schnell und fest unerwünschte saure Gasbestandteile und befreien Erdgas, Biogas oder Synthesegas auf diese Weise beispielsweise von Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff (Abb. 1). Diese Sauergaswäsche sorgt dafür, dass Gasströme die vorgeschriebenen Spezifikationen erreichen und problemlos zur Energiegewinnung oder in weiteren DownstreamProzessen eingesetzt werden können. Die Reinigung mit wässrigen Aminlösungen gilt als Stand der Technik und wird weltweit in mehreren tausend Anlagen eingesetzt.

Im Gaswäscheprozess wird die Aminlösung im Kreislauf zwischen Absorber und Desorber geführt (Abb. 2): Im sogenannten Absorber werden Rohgas und wässrige Aminlösung über Füllkörper oder Füll

packungen im Gegenstrom miteinander in Kontakt gebracht und dabei intensiv durchmischt. Bei 40 bis 60°C reagieren die gelösten Sauergaskomponenten in der wässrigen Aminlösung und bilden wasserlösliche Salze. Das beladene Lösemittel gelangt dann in den Desorber, wo das Amin bei rund 120°C die sauren Gase wieder freisetzt und dann zurück zum Absorber geführt wird.

Herkömmliche Wäsche zeigt SchwachstellenDie Gaswäsche durch Absorption ist ein etablierter und gut untersuchter Prozess. Dennoch hat er einige Schwachstellen. Die üblicherweise eingesetzten Alkanolamine, zum Beispiel Gemische auf Basis von Methyldiethanolamin oder Aminoethoxyethanol, können in der Anlage degradieren, da sie chemisch

Ohne�Aufbereitung�sind�geförderte�Gase�kaum�nutzbar.�Performance�Materials��hat�eine�neue�Klasse�von�Aminen�als�„Waschmittel“�am�Markt�eingeführt.��Unter�dem�Markennamen�CAPLUS®�entfernen�diese�Amine�saure�Bestandteile�deutlich�effektiver�als�etablierte�Amine�und�erhöhen�Performance,�Output��und�Lebensdauer�der�Anlagen.�

Gase�im�Vollwaschgang


27RESSOURCENEFFIZIENZ

und thermisch nicht ausreichend stabil sind. Beim Abbau und durch Nebenreaktionen entstehen dann temperaturstabile Salze mit korrosiven Eigenschaften, die die Anlage aus Stahl angreifen. Ein weiteres Problem ist die Schaumbildung, die den Ablauf der Wäsche stört und die Kapazität der Anlage begrenzen und sogar zum Stillstand der Anlage führen kann. Nicht zuletzt erfordert die Regeneration der Aminlösung im Desorber viel thermische Energie, was die Betriebskosten der Anlage in die Höhe treibt. Das Ausmaß der Probleme variiert abhängig von der Anlage, von Art und Zusammensetzung des Feeds und von der Konzentration der sauren Bestandteile.

Einem Team von Performance Materials und Technology & Infrastructure ist es gelungen, neue Aminkomponenten für die Gaswäsche zu entwickeln, die diese Schwachstellen beseitigen und für Anlagenbetreiber entscheidende Vorteile bringen (Abb. 3): So besitzt CAPLUS® eine signifikant höhere Löslichkeit für Sauergase als herkömmliche Amine (Abb. 4) und zugleich eine bessere thermische und chemische Stabilität. Die bessere Löslichkeit ermöglicht es, die Kapazität einer bestehenden Anlage ohne oder mit nur minimaler Investition zu erhöhen. Insgesamt steigt die Verfügbarkeit der Anlage, für Gaskunden erhöht sich die Liefersicherheit.

Die Innovation ist in mehrerer Hinsicht außergewöhnlich: Evonik produzierte bislang keine Amine für die Gaswäsche. Die neuen Absorbenzien für die Sauergaswäsche basieren jedoch auf Aminen, die am Standort Marl seit vielen Jahren für andere An 333

Gase�im�VollwaschgangBiomasse

Methan, Kohlenwasser-stoffe

Rohes Erdgas

Reines Biomethan

Reformieren CO -2 Abtrennung H2 + CO

Fischer- Tropsch

Öl/ Kondensat- Abtrennung

Ammoniak- reaktor

Andere Synthesen

Kraftstoff

Ammoniak

Andere Chemikalien

Sauergas- wäsche

Fermentation Biogasauf- reinigung

Methanabtrennung

Fraktionierung

Methan

Erdgaskondensat

Endprodukt

Page 1

Rohstoff CAPLUS®

Abbildung 1

Biogas, Erdgas und Syn - the segas müssen vor ihrer Nut zung von sauren Gas-komponenten befreit werden. Die Reinigung mit Aminen gilt als Stand der Technik

Abbildung 2

Prinzip der chemischen Gaswäsche: Im Absorber werden CO2 und H2S durch Reaktion mit den gelösten Aminen bei 40 bis 60 °C aus dem Roh gas entfernt. Im Desorber werden die Gase bei erhöhten Temperaturen wieder freigesetzt

Gereinigtes�Gas

Wärmetauscher

DesorbierterGasstrom

Sauergase

Verdampfer

�

Rückflusskondensator

Niederdruck-Flash-

Verdampfer

Hochdruck-Flash-

Verdampfer

Absorber

Hochdruck-Flash-Gas

Kühler�für�das�

Absorbens

Frischwasser

Niederdruck-Flash-Gas

Rohgas

Desorber



333 wendungen großtechnisch synthetisiert werden. Obwohl Evonik in der Gas und Erdölbranche ein Neuling ist, gelang es in für ein Innovationsprojekt dieser Art verhältnismäßig kurzer Zeit, die Vorteile der neuen Aminformulierung in kommerziellen Anlagen unter Beweis zu stellen und deren ökologische und ökonomische Vorteile zu belegen.

Neue Aminformulierung auf Umwegen2008 begann ein Team aus der Verfahrenstechnik und der ehemaligen EvonikTochter Steag mit der Suche nach basischen Chemikalien, mit denen sich das Klimagas CO2 aus Rauchgasen der Kohlekraftwerke abtrennen lässt, um danach in unterirdische Lager verpresst zu werden. Dieses Carbon Capture and Storage (CCS) gilt als mögliche Methode, die Treibhausgasemissionen des Energiesektors zu senken und dem Klima wandel zu begegnen.

Die Ansprüche an ein CCSAbsorbens waren damals klar definiert: Es musste hochaffin gegenüber CO2 sein, stabil gegenüber Sauerstoff und zudem preiswert in der Herstellung, weil bei Kohlekraftwerken enorm große Mengen an Rauchgasen behandelt werden müssen. Auf Basis der im Konzern hergestellten Amine konnten mehrere Absorbenzien entwickelt werden, die für die Entfernung von CO2 aus Abgasen der Kraftwerke geeignet waren. Allerdings blieben die gesetzlichen Rahmenbedingungen für CCS in Deutschland und Europa trotz intensiver öffentlicher Debatten vage, so dass sich für diese Amine kein Markt entwickeln konnte.

Dennoch erwiesen sich die CCSArbeiten als Glücksfall: Die Aminexperten im Konzern nutzten die Ergebnisse für eine Weiterentwicklung der chemischen Waschmittel für andere Einsatzzwecke. Im Jahr 2010 bekam die Aminforschung, diesmal im Geschäftsbereich Advanced Intermediates (heute: Segment Performance Materials), eine neue Ausrichtung. Ein Team begann gezielt mit der Suche nach geeigneten Abkömmlingen für die Sauergaswäsche industriell wichtiger Gasströme wie Erdgas, Biogas und Synthesegas. Dahinter stand die Überzeugung, dass Amine, die CO2 aus Rauchgasen entfernen, im Prinzip auch andere Gasströme von sauren Bestandteilen befreien können.

Allerdings: Weltweit haben sich für die saure Gaswäsche unterschiedliche Amine und Rezepturen fest etabliert. Neue Lösungen, die Bekanntes ersetzen sollen, müssen in Leistung und Performance entscheidende Vorteile mit sich bringen. Daher stellten die Entwickler von Evonik an neue Waschmittel besonders hohe Anforderungen: eine exzellente chemische

Abbildung 3

CAPLUS® schneidet in wesentlichen Aspekten deutlich besser ab als etablierte Amine

�CAPLUS®�� Sulfinol�� Methyldiethanolamin�+�Piperazin Aminoethoxyethanol

Höheres�Kapazitätssteigerungspotenzial�

Höhere�Stabilität�der�Aminlösung�

Geringere�Schaumbildung�Höhere�Energieeffizienz

Geringere�Korrosion�

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0,01

0,1

1

0,5 1,0 1,5 2,0

0,001

0

Abbildung 4

CAPLUS® bindet CO2 bei 40°C sehr gut und setzt es bei 120°C sehr leicht wieder frei. Im Vergleich zu Standardaminen werden deutlich höhere Löslichkeiten erreicht

CAPLUS®�� Absorption�40°C�� Desorption�120°C Monoethanolamin�� Absorption�40°C�� Desorption�120°C�Methyldiethanolamin�+�Piperazin�� Absorption�40°C�� Desorption�120°C�

CO2-Partialdruck�[bar]

Beladung�[Mol�CO2/Mol�Amin]



und thermische Stabilität, um Zersetzung und Korrosion vorzubeugen; außerdem eine gute Löslichkeit der sauren Bestandteile bei niedrigen Temperaturen und eine relativ niedrige Löslichkeit bei hohen Temperaturen, damit die Regeneration des beladenen Amins möglichst wenig Energie verbraucht; nicht zuletzt geringe Herstellkosten, um die Wirtschaftlichkeit von Alternativen sicherzustellen.

Auf der Suche nach dem besten WaschmittelAls Leitparameter bei der Suche nach effizienteren Aminen galt die Absorption von Kohlendioxid. Zum einen ist das Klimagas in nahezu allen Gasströmen einer der wichtigsten sauren Bestandteile. Zum ande ren ist CO2 als relativ träges Molekül quasi ein chemischer Benchmark, das den Löseprozess für reaktionsfreudigere Sauergase mit abbildet. Nicht zuletzt lassen sich Versuche mit CO2 sehr viel einfacher und mit deutlich weniger technischem Aufwand durchführen als beispielsweise mit dem übel riechenden und stark giftigen Schwefelwasserstoff (H2S).

Bei der Suche wurden die Amine, die ursprünglich für CCS entwickelt wurden, auf verschiedene Weise chemisch modifiziert. Die Stoffdaten möglicher Kandidaten wurden ermittelt, die Prozesse simuliert und die Amine daraufhin getestet, ob sie die

chemischen und thermodynamischen Anforderungen aus dem Lastenheft erfüllen.

Diese klassischen Werkzeuge des MolekülScreenings führten zum Erfolg: Die EvonikExperten entwickelten eine neuartige und stabile Aminformulierung für eine effiziente Sauergaswäsche. CAPLUS® besteht aus einer einzigartigen Aminformulierung, die es im Markt bisher noch nicht gibt und die einen breiten Einsatzbereich abdecken kann. Sie eignet sich sowohl für die Sauergaswäsche von Erd und Biogas als auch von Synthesegas.

Erstmals wurde CAPLUS® 2012 in eine kommerzielle Biogasanlage in Niedersachsen eingefüllt. In der Anlage wurden rund drei Tonnen des neuen Amins verwendet. Das Ergebnis des Einsatzes von CAPLUS® war überzeugend. Das Biogas konnte von einem CO2Gehalt von 45 VolumenProzent bis auf unter 1,5 VolumenProzent Restgehalt CO2 gereinigt werden – ein Wert, der die Einspeisung ins Gasnetz problemlos erlaubt. Gleichzeitig reduzierte sich die AminUmlaufrate der Anlage um 20 Prozent. Das heißt, dass mit derselben Menge an Absorbens auch 20 Prozent mehr Biogas behandelt werden könnte – nur durch die Umstellung auf CAPLUS®. Die Anlage fährt inzwischen seit rund zwei Jahren reibungslos. Die Energieersparnis liegt bei zehn bis 20 Prozent (Abb. 5), in erster Linie dank der leich teren Regeneration und der geringeren Kreislaufmenge der 333

Seit Sommer 2014 wäscht CAPLUS® in einer kommerziellen Erdgasanlage in Südostasien das dort geförderte Erdgas

DER MARKT



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Erdgas�ist�der�weltweit�wichtigste�Gasstrom.�Die�Internationale�Energie-agentur�schätzt,�dass�der�Gasverbrauch�bis�2035�um�50�Prozent�steigen�und�dann�ein�Viertel�am�weltweiten�Energiemix�ausmachen�wird.�Erdgas�enthält�neben�Methan�CO2,�H2S,�Kohlenwasserstoffe,�COS�und�Mercap-tane.�Das�Gas�wird�mit�einem�Druck�von�zehn�bis�100�bar�gefördert,�was�eine�effiziente�Wäsche�ermöglicht.�Die�größte�Herausforderung�für�die�Gaswäsche�besteht�darin,�dass�die�Zusammensetzung�von�Erdgas�je�nach�Region,�Land�und�sogar�Vorkommen�stark�schwankt.��

Synthesegas�ist�eine�Mischung�aus�den�Haupt�bestandteilen�Wasserstoff�und�Kohlenmonoxid�und�wichtiger�Ausgangsstoff�für�die�Herstellung�zahlreicher�Grundchemikalien.�Synthesegas�aus�dem�Ammoniakprozess�enthält�zehn�bis�40�Prozent�CO2,�außerdem�Methan�und�andere�Spuren-stoffe.�Auch�Synthesegas�gelangt�unter�hohem�Druck�von�30�bis�50�bar��in�den�Wäscher.�Für�die�Gaswäsche�ist�vor�allem�Kohlenmonoxid�eine�Herausforderung,�da�es�mit�bestimmten�Aminen�reagiert�und�diese�dem�Prozess�entzieht.��

Biogas�ist�bislang�ein�kleiner�Markt,�Biogase�enthalten�neben�Methan�40�bis�50�Prozent�CO2�und�rund�ein�Prozent�Sauerstoff.�Die�Volumenströme�sind�relativ�gering,�da�Biogas�meist�in�kleineren,�dezentralen�Anlagen�erzeugt�wird.�Erschwerend�für�die�Wäsche�kommt�hinzu,�dass�die�kleinen�Volumenströme�unter�Umgebungsdruck�vorliegen,�so�dass�die�Aufreini-gung�recht�viel�Energie�benötigt.

Rauchgase�sind�ein�Sonderfall�unter�den�großen�Gasströmen,�da�sie�Abgase�industrieller�Verbrennungsprozesse�sind,�beispielsweise�aus�Kraftwerken�oder�Müllverbrennungsanlagen.�Sie�enthalten�relativ�wenig�CO2�(bis�max.�12�Volumen-Prozent),�außerdem�inerten�Stickstoff,�Sauer-stoff,�Schwefeldioxid�und�Stickoxide.�Rauchgase�sind�sehr�große�Volu-menströme�unter�Umgebungsdruck.�Das�macht�die�Wäsche�energieinten-siv,�weil�der�Partialdruck�von�CO2�gering�ist.�Zudem�können�Sauerstoff�und�SO2�die�Amine�zersetzen.�

Amine. Auch die Stabilität des neuen Waschmittels ist ungewöhnlich gut: Seit Inbetriebnahme mussten die Betreiber kein frisches Amin nachfüllen.

Erste Erfolge im wichtigen ErdgasmarktDer erste Schritt in den wichtigen Erdgasmarkt gelang im Sommer letzten Jahres – rund 12.000 Kilo meter von Deutschland entfernt – in Südostasien. In einer kommerziellen Anlage eines großen Öl und Gaskonzerns wurde das alte Amin gegen CAPLUS® ausgetauscht. Die rund 20 Jahre alten Wäscher wurden bei laufendem Betrieb („on the fly“) beschickt. Seit Juli 2014 arbeitet die Anlage erfolgreich mit einer Mischung aus rund 70 Prozent CAPLUS® und rund 30 Prozent altem Amin.

Der Erfolg in Südostasien wiegt doppelt, denn die betreffende Anlage arbeitet unter besonders herausfordernden Bedingungen. Der ErdgasFeed enthält zwischen 35 und 50 Prozent CO2, da einige der Bohrlöcher weitgehend erschöpft sind. Vor Beschickung mit CAPLUS® enthielt das gewaschene Gas immer noch über sechs Prozent CO2, was deutlich über den geforderten Spezifikationen lag. Zudem waren die Aminverluste ausgesprochen groß. Dank der neuen Formulierung gelang es nicht nur, den Restgehalt an CO2 auf unter 0,1 Prozent zu senken. Daneben gingen auch die Aminverluste um rund 80 Prozent zurück – im Wesentlichen durch die geringere Flüchtigkeit der Amine.

Die Anlage in Südostasien war ein erster und besonders wichtiger Meilenstein für den Eintritt in einen bisher nicht belieferten Markt. Derzeit ist Evonik mit weiteren großen Erdöl und Erdgasfirmen in Südostasien sowie in der MENARegion (Middle East & North Africa) und in Südamerika im Gespräch. Diese Teile der Welt gelten als die wichtigsten Wachstumsregionen für Erdgas. Außerdem arbeiten hier viele Anlagen, die ebenfalls von den vielen Vorzügen von CAPLUS® profitieren können.

CAPLUS® wäscht effizienter und zuverlässiger Allerdings ist die Öl und Gasbranche ausgesprochen konservativ und hält an bekannten Prozessen fest, auch wenn sie nicht alle Erwartungen erfüllen. Doch Evonik hat alle guten Argumente auf seiner Seite: Dank CAPLUS® kommt ein Wäscher mit rund 20 Prozent weniger AminUmlaufrate aus, weil die neue Formulierung mehr Sauergase abtrennen kann. Das bedeutet leistungsfähigere Anlagen und eine wirtschaftliche und effizientere Gasaufbereitung. Schaum

Die Welt der Gase



Dr. Jörn Rolker ist�Projektmanager�im�Bereich�New�Business�Opportunities�des�Geschäftsgebiets�Agro-chemicals�&�Polymer�Additives�und�verantwortlich�für�den�technologischen�Part�von�CAPLUS®.�Nach�dem�Studium�der�Verfahrens-�und�Energietechnik�an�der��TU�Berlin�und�der�Promotion�auf�dem�Gebiet�der�Thermodynamik/Thermischen�Verfahrenstechnik�an�der�Universität�Erlangen-Nürnberg�begann�er�2007�im�Servicebereich�Verfahrenstechnik�&�Engineering�(heute:�Technology�&�Infrastructure)�von�Evonik�als�Prozessingenieur.�2011�übernahm�er�seine�aktuelle�Position.�telefon +49 6181 [email protected]

Rick Steglich ist�Projektclusterleiter�im�Bereich�New�Business�Opportunities�des�Geschäftsgebiets�Agro-chemicals�&�Polymer�Additives�und�verantwortlich�für�den�kommerziellen�Part�von�CAPLUS®.�Er�studierte�Betriebswirtschaftslehre�an�der�FOM�–�Fachhochschule�für�Oekonomie�und�Management�in�Essen.�Nach��verschiedenen�Positionen�im�Einkauf,�Controlling�und�Management�Consulting�in�Deutschland�und�China�übernahm�er�2011�seine�aktuelle�Position.�telefon +49 2365 [email protected]

bildung und Korrosion werden auf ein Minimum zurückgedrängt, was Performance und Anlagenverfügbarkeit verbessert.

Da die neue Formulierung mehr Sauergase binden kann, eröffnet sie eine bisher unbekannte Flexibi lität: Ein Standort kann seine Gaskapazität erhöhen, ohne die Anlage selbst zu vergrößern. Ein Aspekt, der insbesondere in Schwellenländern mit angespannter Energieversorgung ein großes Plus bedeutet. Auch Standorte mit einer hohen Umgebungstemperatur profitieren. Hier sind die Gaskapazitäten oft schon deshalb beschränkt, weil die Amine für den Wiedereintritt in den Absorber nicht ausreichend gekühlt werden können. CAPLUS® dagegen hat diese Probleme nicht, weil die Formulierung auch bei höheren Temperaturen saure Bestandteile sicher absorbiert.

Die bessere chemische und thermodynamische Performance des neuen Waschmittels wird von Evonik durch einen umfassenden Rundumservice ergänzt, wie er in der weltweiten Gasbranche üblich ist. Jede einzelne Anlage wird zuvor simuliert und evaluiert. In der Simulation werden die neuen verbesserten Betriebsparameter ermittelt sowie der finanzielle Nutzen eines Einsatzes von CAPLUS® für den Kunden, etwa durch eine geringere Verdampferleistung oder Einsparungen an Kühlenergie, abgeschätzt. Auch die Option auf eine Kapazitätserweiterung der Anlage ist ein Bestandteil der Simulationsrechnung. Im Rahmen der Evaluation wird zudem geklärt, welche Dichtungsmaterialien und Stähle verbaut sind. Tests mit Originalmaterialien zeigen dann, ob sie mit der neuen Rezeptur verträglich sind. Ein Team aus erfahrenen Ingenieuren überwacht den Austausch des Amins vor Ort und passt den Prozess an, wenn sich der GasFeed ändert.

So international die Kunden im Gasmarkt sind –die Fäden laufen in Deutschland zusammen. Der Standort Marl kann für die kommenden Jahre ausreichend CAPLUS® produzieren. Eine Erweiterung der Kapazitäten ist bei entsprechend erfolgreicher Markteinführung für 2017/2018 denkbar. Schon heute können Kunden und Interessenten in einer Pilotanlage mit einem Gasvolumenstrom von 500 bis 1.500 Normkubikmeter pro Stunde CAPLUS® im Vergleich zum eigenen Amin testen und die Tauglichkeit für ihre eigene Anwendung prüfen.

Unabhängig davon entwickelt das EvonikTeam bereits die nächste Amingeneration, denn die chemische Basis der neuen Formulierung bietet ausreichend Potenzial für weitere Innovationen.

Die erfolgreiche Erschließung des globalen Erdgasmarktes erfordert Lösungen, die Effizienz und Anlagenperformance deutlich verbessern, eine hohe

Wirtschaftlichkeit versprechen sowie einen professionellen Service bieten. Dazu gehört auch ein Gespür dafür, wo der Markt offen ist für neue Alternativen – also immer dort, wo der herkömmliche Betrieb an seine technischen und wirtschaftlichen Grenzen gerät sowie die Versorgungssicherheit gefährdet ist. Dort kann sich CAPLUS® bewähren und die Kunden im globalen Erdgasmarkt überzeugen. 777

Gasdurchsatz

Lösungsmittelumlaufrate

Spezifische�Regenerationsenergie

Abtrennrate

12020 40 60 800 100

Abbildung 5

Im Vergleich zum führenden Wettbewerbsprodukt zeichnet sich CAPLUS® durch einen niedrigeren Energieverbrauch und höhere Löslichkeit für Sauergase aus. CAPLUS® erreicht bei gleichen Betriebsbedingungen eine Ersparnis an Regenera tions-energie von 20 Prozent

�CAPLUS®�� Methyldiethanolamin/Piperazin

[%]


32 EVONIK-MIKROKOLLEG

Industrie�ist�die�Grundlage�für�Wohlstand.�Dennoch�werden�ihre�Auswirkungen�in�Deutschland�oft�sehr�kontrovers�diskutiert.�Einen�konstruktiven�und�sachlichen�Dialog��zwischen�verschiedenen�Interessengruppen�anzustoßen,�war�Ziel�des�dreijährigen��Evonik-Mikrokollegs�Reconsidering�Industry�an�der�Ruhr-Universität�Bochum.�

WIRTSCHAFT UND WISSENSCHAFT, Politik und Zivilgesellschaft, Gewerkschaften und Medien: Alle diese Akteure haben in Deutschland unterschiedliche Perspektiven auf und unterschiedliche Ansprüche und Erwartungen an die Industrie. Beispiel Investitionsprojekte: Wenn Unternehmen wachsen wollen, indem sie zum Beispiel ein neues Kraftwerk oder eine neue Anlage errichten, müssen sie auf der einen Seite aufwändige staatliche und kommunale Genehmigungsverfahren durchlaufen; auf der anderen Seite stoßen sie oftmals auf Widerstände zumindest in der unmittelbaren Nachbarschaft, die dadurch ihre Lebensqualität bedroht sieht. Dass die Unternehmen ihre Wettbewerbsfähigkeit sichern wollen (und müssen) und damit auch die des Standorts Deutschland, wird schnell übersehen.

Um die unterschiedlichen Perspektiven zu identifizieren und zu diskutieren, hat Evonik Ende 2011 das Mikrokolleg Reconsidering Industry an der RuhrUniversität Bochum (RUB) ins Leben gerufen. Es war in die campusweite RUB Research School für Doktoranden aller Fakultäten integriert und ist jetzt zu Ende gegangen.

Vier von Evonik geförderte Doktoranden sollten in ihren Dissertationsprojekten mit unterschiedlichen Blickwinkeln der Frage nachgehen, wie sich das Verhältnis zwischen Industrie, Gesellschaft und Umwelt verändern muss, damit öffentliche Debatten sachlicher geführt werden können. Das Besondere daran war der interdisziplinäre Ansatz. AnnaLena Schönauer, Maren Schwieger, Dr. Katharina Schubert – mittlerweile schon promoviert – und Fabian Prystav kommen aus völlig unterschiedlichen Fachrichtungen: Soziologie und Medienwissenschaften, Maschinenbau und Wirtschaftswissenschaften.

„Alle Entscheidungen der Industrie über wirtschaftliche Pläne, Prozesse und Produkte haben Auswirkungen auf unsere Gesellschaft und unsere Umwelt“, sagt Klaus Engel, Vorstandsvorsitzender von Evonik Industries und Absolvent der RuhrUniversität Bochum; er hat das Mikrokolleg als Mentor begleitet. „Aber anders als manchmal suggeriert, sind diese Auswirkungen nicht ausschließlich negativ; sie helfen auch, unsere Lebensgrundlagen zu sichern oder zu verbessern. Das wird offensichtlich nicht immer verstanden und wir müssen den Ursachen dafür auf den Grund gehen – nur dann können wir als Unternehmen dauerhaft erfolgreich und wettbewerbsfähig sein.”

Forschungsschwerpunkt der vier Stipendiaten war dementsprechend das Akzeptanzproblem der Industrie in Teilen der Gesellschaft. Die Sozialwissenschaftlerin AnnaLena Schönauer beispielsweise stellte auf Basis der Befragung von 1.500 Deutschen fest, dass die Bevölkerung – entgegen vieler Vorurteile – keineswegs grundsätzlich industriefeindlich ist. Fabian Prystav beschäftigte sich mit der Frage, was in Finanzbeziehungen mehr zählt: Geld oder Liebe? Der Wirtschaftswissenschaftler gibt in seiner Arbeit konkrete Hinweise, wie sich die Finanzkommunikation von Unternehmen optimieren lässt. Die Maschinenbauingenieurin Katharina Schubert hat an der Akzeptabilität von Großkraftwerken geforscht: Wenn Akzeptanz für eine Option geschaffen werden soll – ist sie aus ingenieurwissenschaftlicher Sicht überhaupt akzeptabel? Die Medienwissenschaftlerin Maren Schwieger schließlich spürte philosophisch der Frage nach: Wer oder was ist 2013 aus dem Homo oeconomicus geworden? Was ist der Mensch?

Neue�Perspektiven�auf�alte�Industrien

Evonik-Chef Klaus Engel (Mitte) und die vier Stipendiaten des Mikrokollegs Reconsidering Industry


33EVONIK-MIKROKOLLEG

Kennzeichen�des�Evonik-�Mikro�kollegs�Reconsi�de�ring�Indus�try�war�die�Inter-�diszipli�narität.�„Ein�klarer�Mehrwert“,�lautet�das�einhel-lige�Fazit�der�Stipendiaten.

Methodisch und persönlich ein Gewinn

Anna-Lena SchönauerSozialwissenschaftlerin

„In�einem�Team,�das�sich�durch�eine�so�große�Vielfalt�an�Diszi�plinen�auszeichnet,�lernt�man�vor�allem�neue�Heran�gehens�weisen�an�einen�Forschungsgegenstand�und�neue�Methoden�zur�Bearbeitung�von�Forschungsfragen�ken-nen.

Ein�weiterer�Pluspunkt�einer�Promotion�in�einem�Kolleg�sind�die�Mitstreiter�–�sie�bieten�Anregungen�und�die�Mög�lichkeit,�sich�intensiv�auszutauschen.�Das�ist�insbesondere�in�schwie-rigen�Situationen,�die�es�während�der�Promo-tion�immer�wieder�gibt,�von�großem�Wert.�Und�wir�hatten�in�diesem�Kolleg�den�entschei-denden�Vorteil,�dass�wir�in�unserer�inhalt�lichen�Arbeit�sehr�viele�Freiheiten�hatten.�

Insgesamt�war�das�Mikrokolleg�sowohl�inhaltlich�als�auch�methodisch�für�mich�per-sönlich�ein�großer�Gewinn.� Ich�würde�mir�wünschen,�dass�es�fortgesetzt�wird,�damit�auch�andere�Nachwuchswissenschaftler�die�Mög-lichkeiten� haben,� in� einem� interdisziplinär�zusammengesetzten�Team�zu�einem�spannen-den�Thema�zu�promovieren.“

Dr. Katharina SchubertMaschinenbauingenieurin

„Ich�kann�mich�gut�an�die�Zeit�meines�Studi-ums�erinnern,�wenn�ich�die�Tageszeitung�auf-schlug�und�mich�kopfschüttelnd�fragte,�wie�die�Gesellschaft�sich�ihre�zukünftige�Energiever-sorgung�vorstellt�–�wenn�Kernkraftwerke�in�Deutschland�aufgrund�einer�Katastrophe�im�fernen�Japan�plötzlich�als�akute�Bedrohung��betrachtet�werden,�wenn�Windenergie�befür-wortet�wird,�„aber�bitte�nicht�in�meiner�Nähe“,�und�wenn�bürgerseitige�Einschränkungen�wie�Einsparung�und�die�Anpassung�des�Verbrauchs�an�die�fluktuierenden�erneuerbaren�Energien�zwar�real�sind,�aber�häufig�totgeschwiegen�werden.�Die�Frage,�ob�die�teils�schlichtweg�falsche�Darstellung�der�Zusammenhänge�in�den�Medien�diese�paradoxe�Einstellung�zusätz-lich�befeuert,�gibt�dem�Thema�noch�eine�ganz�spezielle�Würze.�

Als�Ingenieurin�gingen�mir�ständig�die�Fra-gen�durch�den�Kopf,�welche�Kraftwerke�denn�überhaupt�akzeptabel�sind�und�wie�die�Akzep-tanz�der�Öffentlichkeit�mit�dieser�objektiven�Zumutbarkeit�zusammenhängt.�Das�Mikrokol-leg�ermöglichte�mir�genau�zum�richtigen�Zeit-punkt,�diesen�Fragen�frei�von�Vorgaben�nach-zugehen�und�im�wissenschaftlichen�Austausch�mit�den�anderen�Stipendiaten�meine�eigene�Sicht�auf�das�Thema�zu�objektivieren.�Zusam-men�haben�wir�das�Miteinander�im�interdiszi-plinären�Kontext�gelernt,�eine�im�Beruf�heute�unverzichtbare�Eigenschaft,�die�jedoch�oftmals�zu�wenig�oder�gar�nicht�trainiert�wird.“

Maren SchwiegerMedienwissenschaftlerin

„Interdisziplinarität�war�für�unser�Team�im�Mikro-kolleg�nie�einfach�nur�ein�Schlag�wort;�vielmehr��haben�wir�uns�sehr�stark�damit�aus�einandergesetzt,�was�Interdis�ziplinarität�ist�bzw.�für�uns�sein�kann�–�auch�in�einem�ganz�praktischen�Sinne.�Wichtig�war�dabei�die�Erfah�rung,�dass�es�viele�verschiedene�Per-spektiven�auf�(theore�tische)�Gegenstände,�ja�auf�die�Welt�gibt�und�dass�das�auch�gut�so�ist.�Das�hat�uns�zwar�vor�die�Herausforderung�gestellt,�Wege�und�

Werk�zeuge�zu�finden,�die�eine�Kommunikation�trotz�dieser�Unterschiede�ermög-lichen.�Aber�genau�das�habe�ich�in�unserem�Team�als�sehr�bereichernd�empfunden.

Beispielsweise�war�da�‚der�Zwang’,�philosophische�Zusammenhänge�via�Power-point�und�in�möglichst�einfachen�Sätzen�darzulegen.�Als�Geisteswissenschaftler�neige�ich�dazu,�mich�hinter�Fremdwörtern�und�Schachtelsätzen�zu�verschanzen.�Umso�wichtiger�war�für�mich�die�Erkenntnis,�dass�es�gar�nicht�weh�tut,�wenn�man�seinen�Elfenbeinturm�verlässt,�und�vor�allem,�dass�es�unabding�bar�ist�–�denn�sonst�kann�es�keinen�interdiszi�plinären�Austausch�geben.“

Fabian PrystavBetriebswirt

„Die�Zeit�im�Mikrokolleg�hat�uns�allen�einen�wertvollen�Blick�über�den�eigenen�Tellerrand�ermöglicht,�nicht�nur�fachlich,�sondern�auch�ganz�pragmatisch:�Bei�der�ersten�Präsentation�im�Auswahlverfahren�hatte�ich�als�BWL-Stu-dent�–�jedes�Vorurteil�bestätigend�–�perfekt�durchstrukturierte�Powerpoint-Folien�dabei.�Maren�Schwieger� trug�hingegen� im�Sitzen��einen�ausformulierten�Text�vor�–�halt�jeder�so,�wie�er�es�aus�dem�eigenen�Bereich�kannte.�Da�gab�es�den�ersten�Aha-Effekt.�Von�der�fach-lichen� Seite� war� es� extrem� spannend� zu�schauen,�wie�die�anderen�in�ihrer�jeweiligen�Disziplin� methodisch� an� Probleme� heran-gehen.

Und�in�einem�Punkt�sind� wir� uns� alle�einig:�Die�Unter-stüt�zung�von�Evo-nik�auf�allen�Ebe-nen� war� einfach�klasse.�Es�ist�eine�besondere� Ehre,�mit�dem�Vorstands-vorsitzenden�eines�Unter�nehmens�wie�Evonik� über� die��

eigene�Forschung�diskutieren�zu�können�und�dabei�auf�großes�Interesse�zu�stoßen.�Außer-dem� haben� die� Professoren� und� die� RUB��Research�School�einen�super�Job�gemacht.�Auch� das� Team� war� klas��se.� Ich� kann� nur��jedem�angehenden�Doktoranden�empfehlen:�Wenn�es�ein�neues�Mikrokolleg�gibt:�Bewerbt�euch!“

DISSERTATION



Akzeptabilität von Großkraftwerken – die Begrenztheit von Grenzwerten

Die�Entwicklung�der�Akzeptanz�für�Kraftwerke�zur�Stromer�-zeu�gung�wird�in�Deutschland�zunehmend�als�problematisch�wahr-genommen.�Paradoxerweise�führt�gerade�ein�durch�moderne�Technik�erreichter�hoher�Lebensstandard�dazu,�dass�die�Gesell-schaft�zunehmend�kritischer�und�sensibler�auf�unwillkommene�Nebenfolgen�dieser�Technik�reagiert.

Bei�der�Frage,�welcher�Ansatz�geeignet�ist,�um�die�notwen-dige�Akzeptanz�zu�schaffen,�scheint�aus�ingenieurwissenschaft-licher�Sicht�der�Beweis�der�Akzeptabilität�der�ehrbarste�und��sinnigste�zu�sein.�Von�Akzeptabilität�darf�gesprochen�werden,�wenn�das�Verhältnis�der�Vor-�und�Nachteile�einer�Technologie�gleich�eins�ist,�sprich,�wenn�der�Nutzen�ebenso�groß�ist�wie��der�Schaden.�Um�die�Zulässigkeit�der�Schadenshöhe�zu�beur-teilen,�bedarf�es�belastbarer�Grenzwerte�–�genau�diese�fehlen��jedoch.�Deshalb�kann�auch�das�Verhältnis�von�Vorteilen�zu�Nach-teilen�nicht�absolut�beurteilt�werden.

Somit�bleibt�der�Ansatz,�dieses�Verhältnis�bzw.�die�Akzep�-tabilität�zu�verbessern,�indem�die�Nachteile�einer�Techno�logie�verringert�werden.�Davon�profitieren�neben�den�Anwoh-nern�auch�die�gesamte�Gesellschaft�sowie�die�Umwelt�und�die�Industrie:�Zum�einen�wird�so�das�Risiko�innerhalb�der�Anlage�numgebung�minimiert,�zum�anderen�steigt�die�Zuverlässigkeit�der�Anlagen�und�damit�auch�ihre�Wirt�schaft�-l�ichkeit,�was�langfristig�auch�dazu�beiträgt,�die�Kosten��der�Energiewende�zu�begrenzen.�Durch�beides�lässt�sich��die�Akzeptanz�steigern.

Im�Rahmen�der�Dissertationsschrift�wurde�dieser�Weg��verfolgt�und�auf�die�Zukunftstechnologie�Windkraft�angewen-det,�die�bisweilen�so�ambivalent�diskutiert�wird�wie�keine��andere.�Es�wurde�das�Modell�WindRAD�entwickelt,�um�eine�

technikspezifische�Analyse�schwerer�Fehlerabläufe�in�Wind-ener�gie�konvertern�zu�ermöglichen.�Die�Untersuchung�von�Zusam�men�hängen�zwischen�bestimmten�Fehlerabläufen�und�bestimmten�Anlagenmerkmalen�hilft,�design-�und�wartungs-technische�Risikotreiber�zu�identifizieren.�Daran�lässt�sich�auf-zeigen,�welche�Optimierungsmöglichkeiten�bestehen�und��wie�sie�kostenbewusst�umgesetzt�werden�können.

Als�zentrale�Empfehlungen�resultieren�unter�anderem�eine�Optimierung�der�Serienfertigungsprozesse,�eine�Blitzschutz-nachrüstung�veralteter�Anlagenmodelle�und�eine�Wartungs-intensivierung�bei�Anlagen�mit�hydraulischen�Antrieben�zur�Blatt-winkelverstellung.

Windkraft wird bisweilen so ambivalent diskutiert wie keine andere Technologie zur Energiegewinnung

Dr. Katharina Schubert

Ruhr-Universität�Bochum,�Fakultät�für�MaschinenbauDissertation�bei�Prof.�Dr.�Hermann-Josef�Wagner�und�Prof.�Dr.�Marco�Koch,�Lehrstuhl�Energiesysteme�und�Energiewirtschaft

DISSERTATION



Einstellungen zur Industrie und die Akzeptanz industrieller Großanlagen in Deutschland

Anna-Lena Schönauer, M.A.

Ruhr-Universität�Bochum,�Fakultät�für�Sozialwissenschaft�Doktorarbeit�bei�Prof.�Dr.�Rolf�G.�Heinze,��Lehrstuhl�für�Allgemeine�Soziologie,�Arbeit�und�Wirtschaft�

Ausgangspunkt�des�Dissertationsprojekts�ist�die�in�den�vergan-genen�Jahren�vermehrt�aufkommende�Debatte�in�Wirtschaft,�Politik�und�Medien�über�eine�zunehmende�Industriefeindlichkeit�in�Deutschland.�Im�Zuge�dieser�Debatte�wird�immer�wieder��auf�die�Proteste�verwiesen,�die�sich�gegen�den�Neu-�und�Ausbau��industrieller�Großanlagen�und�gegen�die�im�Rahmen�der�Ener-giewende�entstehenden�Anlagen�zur�Energieerzeugung�richten.�Ob�es�in�Deutschland�grundsätzlich�eine�industriefeindliche�Haltung�gibt�oder�ob�die�Proteste�nicht�vielmehr�die�Ablehnung�einzelner�Projekte�vor�Ort�zum�Ausdruck�bringen,�wurde�im�Rahmen�einer�breit�angelegten�empirischen�Untersuchung�überprüft.�

Die�Ergebnisse�dieser�Untersuchung�belegen,�dass�in�der�deutschen�Bevölkerung�keine�generelle�negative�Einstellung��gegenüber�der�Industrie�vorherrscht.�Vielmehr�findet�sich��eine�ambivalente�bis�positive�Einstellung�zur�Industrie,�die�vor�allem�durch�die�Wahrnehmung�der�wirtschaftlichen�Bedeu-�tung�der�Industrie�geprägt�ist.

Auch�dem�Bau�neuer�industrieller�Anlagen�stehen�die�Deut-schen�nicht�grundsätzlich�ablehnend�gegenüber;�allerdings�nimmt�die�Ablehnung�deutlich�zu,�wenn�nach�der�Einstellung�zum�Bau�industrieller�Anlagen�in�der�eigenen�Nachbarschaft��gefragt�wird.�Diese�Ablehnung�ist�jedoch�kein�spezifisches�Charakteristikum�industrieller�Anlagen,�sondern�betrifft�auch�Freizeiteinrichtungen�oder�öffentliche�Einrichtungen�wie�Gefängnisse�oder�Asylbewerberheime.

Auch�in�der�medialen�Berichterstattung�kann�eine�übermäßig�negative�Darstellung�der�Industrie�nicht�beobachtet�werden.��Es�zeigt�sich�aber,�dass�über�einzelne�Branchen�wie�die�Pharma-�oder�die�Lebensmittelindustrie�eher�negativ�berichtet�wird.��Die�Darstellung�zum�Beispiel�der�Automobilindustrie�ist�hingegen�deutlich�positiver�konnotiert.�Die�deutsche�Bevölkerung�beur-teilt�die�verschiedenen�Branchen�ebenfalls�unterschiedlich:��So�werden�die�Elektroindustrie�und�der�Maschinenbau�sehr��positiv�und�die�Pharma-�und�Chemieindustrie�eher�negativer��bewertet.

Wird in Medien eher positiv dargestellt: die Automobilindustrie



DISSERTATION

Informationsprobleme in Finanzbeziehungen

Steigende�Regulierungsanforderungen�im�Zuge�der�Finanz-��und�Wirtschaftskrise�und�die�Digitalisierung�zwingen�die�Finanzindustrie,�sich�zu�überdenken�–�im�Sinne�von�Recon-sidering�Industry.�Die�Journal-Beiträge�meiner�Dissertation��behandeln�mit�Blick�auf�die�beteiligten�Akteure�und�relevanten�Informationsprobleme�jeweils�unterschiedliche�Ausprägungen�von�Finanzbeziehungen.

Die�kommerzielle�Beziehung�zwischen�(Industrie-)Unter-nehmen�und�ihren�Kapitalgebern�ist�Gegenstand�des�ersten�Forschungsabschnitts.�Die�Analyse�beruht�auf�Tiefeninterviews�mit�30�mittelständischen�Unternehmen�und�der�spiegelbild-lichen�Befragung�ihrer�Kapitalgeber.�Das�Fazit:�Vertrauen�ist��der�Schlüsselfaktor.�Dieses�Vertrauen�aufzubauen�benötigt�Zeit;��darüber�hinaus�gibt�es�Werte,�etwa�die�persönliche�Behand��-lung�auf�Vorstandsebene,�die�Unternehmern�wichtiger�sind�als�reine�Kostengesichtspunkte.

Der�zweite�Forschungsabschnitt�untersucht�die�hoheitliche�Beziehung�zwischen�Banken�und�der�Bankenaufsicht.�Quali�ta-tive�Aufsicht�–�sie�basiert�primär�nicht�auf�Zahlen�des�Jahres-�ab�schlusses�oder�des�internen�Rechnungswesens,�sondern�auf�

der�Bewertung�von�Strukturen�und�Prozessen�in�Banken�–��setzt�den�Zugang�der�Aufseher�zu�bankinternen�Informationen�voraus;�dieser�kann�zwar�erzwungen�werden,�ist�dann�aber��wenig�effizient.�Erstmalig�wurden�sowohl�Banken�als�auch�Auf-seher�interviewt.�Es�zeigt�sich,�dass�es�für�effiziente�Aufsichts-kom�munikation�Zeit,�guter�Vorbereitung�und�einer�proaktiven�Grundhaltung�bedarf.�Klare�gegenseitige�Erwartungen�sind��die�Basis�vertrauensvoller�Interaktion.

Die�digitale�Beziehung�zwischen�privaten�Kreditgebern�und�-nehmern�auf�sogenannten�Peer-to-Peer-Lending-Plattformen�wurde�im�dritten�Forschungsabschnitt�in�einem�Experiment�simu-liert.�Peer-to-Peer�Lending�steht�für�Kredite,�die�direkt�von�Privat-personen�an�Privatpersonen�vergeben�werden,�ohne�dass�ein�Finanzinstitut�als�Vermittler�auftritt.�Ziel�war�es�herauszu�finden,�von�welchen�Informationen�sich�Anleger�in�ihren�Entschei�dungen�beeinflussen�lassen.�Das�Ergebnis:�Investoren�ignorieren�Projekte�mit�einer�schlechten�Bonitätsnote,�sofern�keine�persönlichen�Informationen�der�Kreditnehmer�einsehbar�sind.�Es�werden�ins-besondere�diejenigen�unterstützt,�die�als�Verwend�ungszweck�des�Kredits�die�eigene�Selbstständigkeit�oder�Aus�bildung�nennen.�

Fabian Prystav, M.A.

Ruhr-Universität�Bochum,�Fakultät�für�WirtschaftswissenschaftDoktorarbeit�bei�Prof.�Dr.�Stephan�Paul,�Lehrstuhl�für�Finanzierung�und�Kreditwirtschaft

Fabian Prystav gibt in seiner Arbeit konkrete Hinweise, wie sich die Finanzkommunikation von Unter-nehmen optimieren lässt



DISSERTATION

On Beetles and Stones. Towards A Minor Ecology

Meine�Arbeit,�die�im�Bereich�Medienwissenschaft�angesiedelt�ist,�versucht�einen�Beitrag�zu�Theorie�und�Geschichte�der�Ökologie�zu�leisten.�Ökologie�ist�heute�viel�diskutiert,�etwa�in�Bezug�auf�Themen�wie�Energiewende,�Klimaerwärmung��oder�das�Anthropozän,�also�die�Frage,�inwiefern�der�Mensch�geolo�gische�Spuren�hinterlassen�hat,�die�so�massiv�sind,�dass�hierfür�ein�eigenes�Erdzeitalter�ausgerufen�werden�soll.�Außer-dem�und�im�Zusammenhang�damit�gibt�es�einen�weitreichenden�Ökologiediskurs�speziell�in�den�Medienwissenschaften.�Aber�gerade�weil�Ökologie�in�aller�Munde�ist�und�uns�in�Form�des�Carbon�Footprint�im�Supermarkt�genauso�begegnet�wie�in��philosophischen�Debatten,�wird�selten�deutlich,�was�mit�Ökolo-gie�bzw.�ökologisch�überhaupt�gemeint�ist.

Um�das�zu�klären,�bin�ich�in�erster�Linie�historiographisch�vorgegangen.�Ich�bin�sozusagen�an�die�Anfänge�von�Ökologie�und�damit�an�das�Ende�des�19.�und�den�Anfang�des�20.�Jahrhun-derts�zurückgegangen.�Anfänge�im�Plural�ist�hier�ganz�bewusst�gewählt,�denn�es�gibt�nicht�so�etwas�wie�einen�Startpunkt.�

Der�Begriff�Ökologie�wurde�1866�von�Ernst�Haeckel�geprägt;�die�wissenschaftliche�Disziplin�der�Ökologie�wurde�erst�gut��

50�Jahre�später�ausgerufen,�und�davor�und�danach�gab�es�immer�wieder�neue�Praktiken,�Methoden�und�Instrumente,�um�das��zu�bestimmen,�was�man�die�Ökologie�eines�Lebewesens�nannte.�

Gemeinsam�war�all�diesen�Bestrebungen�ein�neuer�Blick��auf�Lebewesen:�Egal�ob�in�theoretischen�Abhandlungen�oder�zur�Steigerung�von�Fischfangquoten,�das�Lebewesen�wurde�nun�als�etwas�aufgefasst,�das�in�einem�Zusammenhang�steht,�in�Wechselwirkung�mit�seiner�Umgebung�und�anderen�Organis-men,�gerade�weil�es�lebt�–�weil�es�frisst,�atmet,�sich�fortpflanzt,�stirbt.�Am�Beispiel�von�Käfern�und�Steinen�wird�das�besonders�deutlich.

Doch�diese�damals�neue�Auffassung�von�Natur�und�Leben�hat�bei�gleichen�Annahmen�zu�durchaus�unterschiedlichen�Folgen�geführt:�einerseits�zu�einem�von�rassistischen�Ideologien�begleiteten�Fortschrittsphantasma,�das�den�Menschen�als�Krone�der�Schöpfung�zum�Herrscher�über�alles�macht,�was�kreucht�und�fleucht;�andererseits�zu�einem�anti-�oder�posthumanisti-schen�Bild�eines�Naturganzen,�eines�umspannenden�Gefüges,�in�das�der�Mensch�wie�alles�andere�eingebunden�ist,�nicht�weniger�oder�mehr�entwickelt�als�ein�Hund�oder�eine�Amöbe.�

Letztlich�war�und�ist�mit�Ökologie�–��bereits�in�den�Anfängen,�aber�auch�in�den�zahlreichen�Wandlungen�der�Bedeu-tungen,�Methoden�und�Praktiken�–�im-mer�das�Potenzial�verbunden,�die�Frage�danach�zu�stellen,�was�der�Mensch�ist.�Diese�Frage�nach�der�Stellung�des�Men-schen�ist�umso�beachtenswerter�in�einer�Zeit,�in�der�der�Mensch�mehr�denn�je�mit�seinen�Ein-�und�Auswirkungen�kon-frontiert�wird,�und�angesichts�dessen�er�einmal�mehr�versucht�ist,�die�Steue�rung�von�Raumschiff�Erde�zu�über�nehmen.

Der Begriff Ökologie wurde zunächst allge mein auf Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen und Umwelt bezogen. Diese lassen sich unter anderem am Beispiel von Käfern verdeutlichen

Maren Schwieger, M.A.

Ruhr-Universität�Bochum�(RUB),�Institut�für�MedienwissenschaftDissertation�bei�Prof.�Dr.�Erich�Hörl,�ehemals�Professur�für�Medientechnik�und�Medienphilosophie,�RUB;�jetzt�Professur�für�Medienkultur,�Leuphana�Universität�Lüneburg


38 NEWS

Beauty & Care-Innovationszentrum in Singapur eröffnet

Evonik�hat�ein�Sortiment�an�funktionalen�Polymeren�speziell�für�den�Einsatz�in�Nahrungsergänzungsmitteln�entwickelt.�Mit�der�neuen�Pro-duktfamilie�Eudraguard®�erschließt�sich�das�Geschäftsgebiet�Health�Care�von�Evonik�neben�dem�Pharmamarkt�auch�die�Nutraceuticals-Branche.

„Weltweit�werden�die�Menschen�immer�gesundheitsbewusster.�Damit�steigt�ihre�Bereischaft,�ihre�Ernährung�durch�Nutraceuticals�oder�Nahrungsergänzungsmittel�zu�ergänzen“,�sagt�Dr.�Jean-Luc�Herbeaux,�Leiter�des�Geschäftsgebiets�Health�Care.�„Zur�Verbesserung�ihrer�Wirk-samkeit�bedürfen�manche�dieser�Produkte�hochentwickelter�Formu-lierungs-�und�Freisetzungstechnologien.“

Die�Formulierung�trägt�maßgeblich�zur�Wirksamkeit�und�zum�kom-merziellen�Erfolg�von�Nahrungsergänzungsmitteln�bei.�Farbe,�Konsis-tenz,�Geruch�und�Geschmack�müssen�für�den�Verbraucher�angenehm�sein,�und�unangenehme�Nebeneffekte�wie�das�Aufstoßen�sollen�ver-mieden�werden.�Basierend�auf�60�Jahren�Erfahrung�mit�EUDRAGIT®�

Bessere Nahrungsergän zungs mittel durch neue Polymere von Evonik

Polymeren�für�Arzneimittel�hat�Evonik�innovative,�einfach�anwendbare�und�zuverlässige�funktionale�Überzüge�für�Nahrungsergänzungsmittel�entwickelt.�

Eudraguard®�protect�dient�vor�allem�der�Geschmacks-�und�Geruchs-maskierung,�zum�Beispiel�bei�Erzeugnissen�mit�Knoblauchextrakt�oder�Fischöl.�Es�schützt�empfindliche�Inhaltsstoffe�außerdem�vor�Feuchtig-keit,�Licht�und�Sauerstoff.�

Eudraguard®�control�verhindert,�dass�Inhaltsstoffe�durch�Kontakt�mit�der�Magensäure�an�Effektivität�verlieren,�und�gewährleistet�ihre�verzögerte,�kontrollierte�Freisetzung�an�der�richtigen�Stelle�im�Verdau-ungstrakt.�Mit�dem�Polymer�lassen�sich�zuverlässige,�reproduzierbare�Freigabeprofile�umsetzen.�

Nach�erfolgreicher�Zulassung�der�Eudraguard®�Produkte�in�Europa�und�den�USA�beginnt�Evonik�jetzt�mit�der�Vermarktung.�Das�Eudra-guard®�Portfolio�wird�in�den�kommenden�Monaten�weiter�ausgebaut�werden.

Evonik�hat�in�Singapur�ein�Beauty�&�Care-Innovationszentrum�eröffnet.�Hier�sollen�Inno�vationen�und�qualitativ�hochwertige�Produkt�lösungen�für�Kunden�aus�dem�Bereich�Körperpflege�in�Süd-ostasien,�Australien�und�Neuseeland�bereitgestellt�werden.�Das�neue�Zentrum�wird�eng�mit�den�regionalen�Forschungsinstituten�und�Industriepartnern�zusammenarbeiten.

„Mit�den�Technologieplattformen�unseres�neuen�Beauty�&�Care-Innovationszentrums��werden�wir�unsere�Innovationsaktivitäten�in�Asien�weiter�vorantreiben“,�erklärt�Ian�Chan,��regionaler�Business�Manager�für�Personal�Care�in�Südostasien,�Australien�und�Neuseeland.�Das��Zentrum�wird�auf�die�regionalen�Bedürfnisse�in�Asien�ausgerichtet�sein�und�sich�mit�der��Prüfung�neuer�Inhaltsstoffe�und�der�Entwicklung�neuer�Produkte�und�Anwendungen�beschäf-tigen.

Dazu�gehört�die�Unterstützung�regionaler�Kunden�bei�der�Entwicklung�von�Formulierun-gen,�mit�Analysen�der�Leistungseffizienz,�technischen�Schulungen,�technischer�Unterstützung�und�Forschung�zu�Inhaltsstoffen�für�neue�und�bereits�existierende�Produkte.�

„Diese�Investition�vervollständigt�unsere�globale�Aufstellung�und�betont�unser�Engagement�als�strategischer�Partner�für�unsere�Kunden�nahe�an�ihren�lokalen�Märkten“,�sagt�Dr.�Tammo�Boinowitz,�Leiter�des�Geschäftsgebiets�Personal�Care�von�Evonik.��


39NEWS

Dreidimensionale Strukturkerne für Sandwichbauteile

Sandwichkerne�für�Faserverbundbauteile�werden�derzeit�überwiegend�als��flächige�Strukturen�ausgeführt.�Für�die�industrielle�Serienfertigung�stellt�Evonik�nun�mit�seinem�Joint�Venture�LiteCon�in�der�Form�geschäumte�komplexe,�drei-dimensionale�Strukturkerne�für�CFK-Sandwichbauteile�her.�Mit�ROHACELL®�Triple�F-Kernen�werden�komplexe�3D-Bauteile�in�kommerziellen�Mengen�mög-lich.�Durch�die�auch�bei�erhöhter�Temperatur�herausragenden�mechanischen�Eigenschaften�lässt�sich�dieser�Schaum�auch�mit�Hochdruck-Resin�Transfer�Mol-ding�(RTM)�oder�im�Nasspressverfahren�einsetzen.�So�können�nun�Sandwich-bauteile�für�die�Automobilindustrie�–�etwa�für�Karosserien,�Fahrgestelle�und�Anbauteile�–�schnell�und�effizient�mit�leichten�Schaumstoffkernen�produziert�werden.

Das�Kernmaterial�beeinflusst�die�Leistungsfähigkeit�von�Sandwichkonstruk-tionen�stark.�Der�Sandwichkern�sowie�das�gesamte�Sandwichbauteil�sollen��darüber�hinaus�wirtschaftlich�produziert�werden�können.�Bisher�werden�poly-mere�Hartschaumstoffe�für�Sandwichbauteile�meist�in�Blöcken�hergestellt�und�durch�einen�weiteren�Bearbeitungsschritt,�etwa�CNC-Fräsen,�in�die�gewünschte�Form�gebracht.�Durch�das�hohe�Maß�an�manueller�Formung�und�den�relativ�hohen�Verschnitt�sind�die�Herstellkosten�für�eine�Produktion�in�industriellem�Maßstab�zu�hoch.

Deshalb�hat�Evonik�ein�neues�Inmold-Foaming-Verfahren�(IMF)�für�seinen�Hartschaumstoff�entwickelt.�Für�ROHACELL®�Triple�F�wird�ein�Polymeth�-�a�crylimid-Granulat�in�der�gewünschten�Dichte�in�einer�Form�zum�fertigen�Schaumstoffkern�ausgeschäumt.�Metallische�Einsätze,�beispielsweise�Gewinde-inserts,�können�direkt�während�des�Aufschäumprozesses�integriert�werden.�ROHACELL®�Triple�F�ist�mit�handelsüblichen�Harzen�wie�zum�Beispiel�Epoxid-harz�kompatibel.�Aber�auch�thermoplastische�Materialien�können�als�Deckschicht�direkt�in�die�Form�eingelegt�werden.

Sandwichbauteile�mit�einem in situ�geschäumten�Kern�aus�ROHACELL®�Triple�F�werden�von�der�2013�gegründeten�LiteCon�Advanced�Composite�Product�GmbH�angeboten,�einem�Joint�Venture�der�Evonik�Industries�AG�und�der�SECAR�Technology�GmbH.�

Präzisionsschrauben aus VESTAKEEP® PEEK

Das�japanische�Unternehmen�Nippon�Chemical�Screw�&�Co�verwendet�VESTAKEEP®,�das�Hochtempera�turpolymer�Poly�etheretherketon�(PEEK)�von�Evonik,�neuerdings�auch�für�die�Herstellung�von�Präzisionsschrauben�in�Inch-Größe.�Das�Schraubendesign�wird�für�verschiedene�Industrien�in�Nordamerika�hergestellt,�die�insbesondere�in�der�Produk-tion�von�Halb�leitern�und�Arzneimitteln�aktiv�sind.

Je�nach�Anwendung�werden�spezielle�Anforderungen�an�VESTAKEEP®�PEEK�gestellt.�So�wird�in�der�Halbleiter-herstellung�eine�hohe�Reinheit�gefordert,�während�das�Material�bei�Kontakt�mit�Lebensmitteln�oder�Arzneimitteln�die�jeweils�geltenden�Vorschriften�erfüllen�muss.�Zu�den�Eigenschaften�von�VESTAKEEP®�PEEK�gehören�außerdem�Chemikalienresistenz,�hohe�mechanische�Festigkeit,�gute�Dimensionsstabilität�und�gute�Verarbeitbarkeit�im�Spritz-guss.�

VESTAKEEP®�PEEK�von�Evonik�eignet�sich�zur�Herstel-lung�von�Bauteilen,�die�für�den�Einsatz�unter�härtesten�Bedingungen�vorgesehen�sind.�Diese�Bauteile�werden�zum�Beispiel�in�der�Ölförderung,�in�Fahrzeugen�und�in�der�Luft-fahrt�eingesetzt.�VESTAKEEP®�PEEK�Implantatmaterial�wird� darüber� hinaus� für� dauerhafte� Körperimplantate��verwendet.

Demonstrationsbauteil für ROHACELL® Triple F


40 INNOVATIONSNACHWUCHS

Drei�junge�Naturwissenschaftler�durch-laufen�zurzeit�ein�18-monatiges�Traineeprogramm�Science�bei�Evonik.�elements�wollte�wissen,�wie�es�den�Trainees�bisher�ergangen�ist�und�wie�sie�das�erstmalig�angebotene�Programm�beurteilen.

DAS SCIENCE-TRAINEEPROGRAMM ist ein Pilot. Zum ersten Mal bereitet Evonik junge Hochschulabsolventen in dieser Form gezielt auf die Übernahme einer verantwortungsvollen Funktion im Inno vationsbereich vor. Evonik will so verstärkt Mitarbeiter rekrutieren, die naturwissenschaftliches Verständnis und wirtschaftsorientiertes Denken mitbringen und sich durch eine offene Persönlichkeit auszeichnen. Sie sollen innerhalb kürzester Zeit mit dem Innovationsgeschehen im Unternehmen vertraut gemacht werden.

Dafür haben die Bereiche Corporate Innovation und Human Resources mit Unterstützung der Personal und Organisationsentwicklung ein ausgeklügeltes 18monatiges Programm aufgesetzt und diesem ein anspruchsvolles Auswahlverfahren inklusive Telefoninterviews und Assessment Center vorgeschaltet. Denn wenn es darum geht, Menschen mit einem bestimmten Persönlichkeitsprofil zu finden, helfen Zeugnisse nur bedingt. „Die erforderliche fachliche Qualität ist leicht zu bekommen und zu beurteilen. Welche Persönlichkeit dahintersteht, sieht man nur in Aktion“, sagt Tonja Musial, globale HRPartnerin für Corporate Innovation (seit Mai 2015 Leiterin des Geschäftsführungsbüros im Segment Nutrition & Care).

12 von 300 Bewerbern schafften es bis in das Assessment Center, drei hielten wenige Wochen später einen Arbeitsvertrag in den Händen: die zwei Wirtschaftschemiker Katrin Renger und Ahmet Mercan sowie die Biotechnologin Dr. Yilei Fu. Für Carmen Rösch, strategische HRPartnerin bei Corporate Innovation, kein Zufall: „Studenten der Wirtschafts

chemie sind von vornherein breiter aufgestellt als reine Naturwissenschaftler und sehr interessiert an den Zusammenhängen zwischen Forschung und Wirtschaft.“

Traineeprogramm als ChanceAlle drei Science Trainees haben das Traineeprogramm einer festen Stelle vorgezogen, und zwar vor allem wegen seiner speziellen Ausrichtung auf den Innovationsbereich. Das bietet in dieser Art sonst kein Chemieunternehmen. Yilei Fu, die die wissenschaftliche Arbeit im Labor durch ihre Promotion gut kennt, sah im Programm eine gute Möglichkeit, direkt im Innovationsmanagement und New Business Development zu arbeiten. Fu: „Klassisch wäre ein Einstieg als Laborleiter, später eine Position in der Produktion und vielleicht irgendwann eine Stelle im Innovationsmanagement.“ Bei Evonik konnte sie gleich in ihrem Wunschbereich starten.

Katrin Renger reizte es, die vielfältigen Möglichkeiten im Innovationsmanagement kennenzulernen und zu sehen, was ihr am besten liegt. Und Ahmet Mercan trieb der Wunsch, das Geschäft von Evonik in seiner Breite zu verstehen. Beide hatten schon als Studenten Kontakt zum Unternehmen: Renger durch ein Praktikum im Projekthaus Light & Electronics in Taiwan, Mercan im Rahmen seiner Masterarbeit zum Thema Green Marketing.

Inzwischen haben alle drei einen fünfmonatigen Einsatz in einem Geschäftsbereich sowie einen vier

„�Wir�freuen�uns�darauf,��etwas�zurückzugeben“


41INNOVATIONSNACHWUCHS

monatigen Auslandsaufenthalt absolviert und sind an ihrer dritten Station angekommen. Ihr bisheriges Fazit: viele Eindrücke, viele neue Erfahrungen und eine unverändert hohe Motivation.

Herzliche Aufnahme in den Abteilungen Was sie nach ihrem Start im Februar 2014 schnell lernen mussten: Die Zeit an den Stationen rast. Es gilt, sich schnell zu orientieren und einzuarbeiten, um mit anpacken zu können. Denn an jeder Station wartet ein Teilprojekt auf die Trainees, das sie verantwortlich betreuen. Und darüber hinaus möchten sie natürlich viel von der Arbeit der Kollegen mitbekommen.

Das klappt, weil die Abteilungen immer sehr gut auf sie vorbereitet sind, wie die Trainees betonen. Sie loben die herzliche Aufnahme, die Offenheit und die Unterstützung an allen Stationen. Ohne Eigeninitiative geht es allerdings nicht: „Es ist ein Annäherungsprozess von beiden Seiten – was soll, was will man. Wir dürfen auch Wünsche äußern“, betont Mercan.

So werden die Trainees schnell handlungsfähig gemacht. Leider reicht die Zeit trotzdem nicht immer, den Abschluss der Projekte mitzuerleben. Dann heißt es loslassen und weiterziehen. „Ich versuche immer, den Kontakt zu meinem letzten Bereich aufrechtzuerhalten, und frage gelegentlich nach dem Projektfortschritt“, erzählt Fu.

Was die drei aber schon merken: Sie bauen sehr schnell ein bereichsübergreifendes Netzwerk auf und

„�Wir�freuen�uns�darauf,��etwas�zurückzugeben“

machen Erfahrungen, um die sie mancher altgediente EvonikMitarbeiter beneidet – zum Beispiel durch ihren Einsatz in Innovationsabteilungen der operativen Bereiche wie auch der strategischen Forschung. So profitieren die Abteilungen, in denen sie arbeiten, schon jetzt manches Mal von ihren Kontakten in andere Bereiche. Und dieser Effekt verstärkt sich von Station zu Station. „Ich denke, wir bringen schon etwas frischen Wind mit“, sagt Fu. Mercan hat sich beispielsweise angewöhnt, bei Übernahme eines neuen Projekts erst einmal in Connections zu schauen, ob schon andere Kollegen an dem Thema arbeiten. Ein Beitrag zum internen KnowhowTransfer.

Prägende Erfahrungen in Asien und AmerikaAls wichtige persönliche Erfahrung werten die Science Trainees auch ihren Ende letzten Jahres absolvierten Auslandsaufenthalt. Renger hatte es wieder nach Asien gezogen – ins Projekthaus Light & Electronics nach Taiwan. In ihrem dortigen Projekt ging es darum, völlig neue Themen aus dem Segment Resource Efficiency dahingehend zu bewerten, ob sie für Evonik Potenzial haben. Sie arbeitete eng mit der Forschung zusammen, begutachtete potenzielle Liefer anten und schaute nach möglichen Akquisitionszielen. Dabei stand sie in engem Austausch mit einem Team in Deutschland und wurde von einigen Praktikanten vor Ort unterstützt. Da sie Taiwan schon kannte, schickte ihr Betreuer sie außerdem für zwei Monate nach Korea, damit sie eine weitere 333

Ahmet Mercan, WirtschaftschemikerKatrin Renger, Wirtschaftschemikerin

Dr. Yilei Fu, Biotechnologin


42 INNOVATIONSNACHWUCHS

Geschäftskultur kennenlernen konnte. Eine bereichernde Zeit, sagt Renger. Besonders berührte sie der sehr emotionale Abschied vom Team in Taiwan.

Fu und Mercan verbrachten ihre Auslandsmonate in den USA: Fu in Piscataway in New Jersey, Mercan in Portland an der Westküste. Die junge Biotechnologin wirkte an der Entwicklung einer Strategie für MethacrylatMonomere im Öl/Gasbereich mit. Im Hinblick auf neue Anwendungsgebiete analysierte sie Technologien und Märkte, suchte nach geeigneten Partnern und nahm an Gesprächen mit potenziellen Kunden teil. Sie lernte, dass Kunden eine wichtige Informationsquelle sind, wenn es darum geht, neue Märkte zu verstehen. Und sie ist froh, dass ihre Betreuer ihr „so viel zugemutet und zugetraut haben“.

Mercan war zum ersten Mal in den USA und empfand die Zeit als „sehr schön und prägend“. Weitab von den anderen EvonikStandorten im Land durfte er miterleben, wie ein 15MannTeam in einem vor vier Jahren erworbenen StartupUnternehmen dabei ist, eine SilicaProduktion aufzubauen. Das schnelle, direkte Arbeiten und die familiäre Atmosphäre am Standort gefielen ihm sehr. Wichtig ist ihm auch die Erfahrung, was es bedeutet, eine Entwicklung in die Praxis umzusetzen.

Bis zum Schluss offen bleiben

Nach jeder Station erhalten die Trainees eine detaillierte Bewertung und eine Einschätzung, für welche Art Tätigkeit sie sich besonders eignen. Die Trainees schätzen diese Feedbackgespräche und freuen sich auch über erste Signale hinsichtlich möglicher Positionen im Unternehmen. Ein Abbruch des Programms kommt für sie allerdings nicht in Frage. Sie sollen und wollen alle Stationen durchlaufen und „bis zum Schluss offen bleiben“, wie es Mercan formuliert. Zwei der drei Trainees lernen in ihrer letzten Station die Creavis, die strategische Innovationseinheit von Evonik, kennen, und wollen dies auf keinen Fall verpassen.

Aber natürlich nehmen die Fragen bezüglich der Zukunft bei Evonik zu. Sorgen müssen sich Fu, Renger und Mercan nicht machen, weil sie die Zusage für eine Übernahme nach dem Traineeprogramm haben und das bisherige Feedback der Bereiche vielversprechend ist. Trotzdem gibt es Gesprächsbedarf. Und hier helfen Kollegen mit langjähriger Unternehmenserfahrung.

Die Trainees haben das Glück, dass ihnen seit Beginn ihres Traineeprogramms hochrangige Mentoren zur Seite stehen: Dr. Stefan Schulze, Dr. Christoph Weckbecker und Dr. Peter Nagler. „Am Anfang hatte ich vor allem Fragen zum Unternehmen, jetzt geht es mehr um die Zukunft“, sagt Fu. Sie empfindet die Unterstützung durch ihren Mentor Schulze als „sehr hilfreich“ und ist dankbar, dass er sich trotz seiner Arbeitsbelastung Zeit für sie nimmt. Auch Mercan ist begeistert, wie schnell und unkompliziert

Nagler ihm immer antwortet. Renger schätzt besonders, durch Weckbecker auch das Health & NutritionGeschäft von Evonik kennenzulernen, mit dem sie sonst in den 18 Monaten keine Berührung gehabt hätte.

Der Wunsch, etwas zu bewirken

Generell bewerten die drei Trainees ihre Zukunftsaussichten bei Evonik als gut – gerade angesichts der großen strukturellen und strategischen Veränderungen im Moment. „Vielleicht ist das genau die richtige Zeit, eine interessante Position zu finden und etwas zu bewirken“, sagt Fu. Alle drei wünschen sich, dem Konzern nach dieser bereichernden Zeit möglichst viel zurückzugeben.

Würden sie sich wieder für das Traineeprogramm entscheiden? Einhelliges „ja“, weil das Programm sehr gut vorbereitet und durchorganisiert ist. Froh sind die drei auch, dass sie das Programm gemeinsam durchlaufen, wie Renger betont. Sie stehen in engem Kontakt miteinander und fühlen sich trotz ihrer teilweise weiten räumlichen Entfernung als Team.

Ihre Anschlusspositionen werden auch zeigen, wie das Programm und die Trainees im Unternehmen angesehen sind. Geplant ist bisher, Ende 2015 wieder drei Traineestellen Science auszuschreiben. Vorher wird der Pilot noch intensiv evaluiert und das Programm gegebenenfalls angepasst. 777

AUF EINEN BLICK

Rahmendaten:•�18�Monate•��Einsatz�an�verschiedenen�Konzernstandorten�im�In-��

und�Ausland•��Vorbereitung�auf�die�Übernahme�einer�verantwor�-�

tungs�vollen�Funktion�im�Innovationsumfeld

Voraussetzungen:•�Master�oder�Promotion�in�naturwissenschaftlichem�Fach•�Auslandsaufenthalt,�Industriepraktika•�Engagierte,�leistungsbewusste�Persönlichkeit•�Unternehmerisches�Denken,�selbstständiges�Arbeiten•�Gute�Deutsch-�und�Englischkenntnisse

Programm:•��Zwei�mehrmonatige�Stationen�im�Innovationsmanagement��

operativer�Einheiten•��Ein�mehrmonatiger�Aufenthalt�in�der�strategischen��

Innovationseinheit�Creavis•��Ein�mehrmonatiger�Auslandsaufenthalt•��Hospitationen�in�verschiedenen�Abteilungen•��Teilnahme�an�diversen�Entwicklungsmaßnahmen��

(u.a.�Projektmanagement)

Traineeprogramm Science

333


43NEWS

den�Universitäten�Cornell,�Duke,�Harvard,�University�of�Pennsylvania,�Purdue�und�Stan-ford.�Drei�der�zehn�Ideen�will�Evonik�näher�prüfen�und�gegebenenfalls�im�Labor�weiter-entwickeln.

„Studenten�einzubeziehen�stärkt�nicht�nur�die�Bekanntheit�von�Evonik� im�Hochschul-umfeld,�sondern�liefert�uns�auch�frische�Ideen“,�sagte�Dr.�Sanjay�Gupta,�Vice�President�und�regionaler�Leiter�von�Corporate�Innovation�bei�Evonik.�„Die�Ideen�der�Studenten�zum�Thema�trockenes�Wasser�und�zu�zukünftigen�Themen�sollen�uns�einerseits�helfen,�aktuelle�Frage-stellungen�zu�beantworten,�aber�auch�Anre-gungen�bieten,�darüber�hinaus�zu�denken.“�Das�Unternehmen�wird�in�diesem�Jahr�weitere�Wettbewerbe�veranstalten.

Neuer Studentenwettbewerb liefert gute Ergebnisse

Evonik�hat� in�den�USA�einen�neuen�Wett-bewerb� für� College-Studenten� ins� Leben��gerufen.�Das�Ziel:�Ideen�und�kreative�Lösun-gen�erzeugen,�mit�denen�das�Unternehmen�Probleme� lösen� und� neue� Möglichkeiten��erforschen�kann.�

Der�Wettbewerb�wird�von�MindSumo�gesteuert,�einer�in�San�Francisco,�Kalifor-nien,�ansässigen�Firma,�die�Unternehmen�und�Studenten�zusammenbringt.�Die�The-men�werden�an�mehr�als�400�Universitäten�mit�Schwerpunkt�Naturwissenschaften�und�Ingenieurwesen�ausgeschrieben.�Die�Gewin-nerteams� werden� mit� einem� Geldpreis�belohnt.�

Bei�der�ersten�Ausschreibung,�die�Anfang��dieses� Jahres� lief,� ging� es� um� das� Thema��

Kieselsäuren.�Wo�könnte�Silica�für�„trockenes�Wasser“�eingesetzt�werden?�Mit�Silica�lassen�sich�Flüssigkeiten�in�ein�Pulver�–�in�trockenes�Wasser�–�verwandeln,�das�unter�Krafteinwir-kung�wieder�flüssig�wird.�Unter�anderem�die�Kosmetikindustrie�nutzt�das�trockene�Wasser�für�Make-up-Grundierungen.�Die�Studenten�sollten�nun�Ideen�für�neue,�verbrauchernahe�oder�auch�industrielle�Anwendungen�außer-halb�der�Kosmetikindustrie�entwickeln.�

Die�Resonanz�war�sehr�positiv:�Es�beteilig-ten�sich�viele�renommierte�Universitäten�mit�insgesamt�58�Ideen.�Ein�Evonik-Team�aus�dem�Bereich�Precipitated�Silica�&�Rubber�Silanes�und�der�Anwendungstechnik�beurteilte�die�Qualität�und�Relevanz�der�Vorschläge�und�wählte�zehn�Gewinner�aus,�unter�anderem�von�

Wissenschaftlicher BeiratDr.�Felix�MüllerCorporate�Innovation�[email protected]

RedaktionDr.�Karin�Aßmann�(verantwortlich)[email protected]�[email protected]

Redaktionelle MitarbeitChrista�FriedlMichael�Vogel

FotosEvonik�IndustriesDirk�BannertAdrian�BedoyDieter�DeboKirsten�NeumannRolf�von�MelisContinental�Automotive��GmbH�(Kasten�S.�8)Daimler�AG�(S.�6�+�7)Fotolia/Ingo�Bartussek�(S.�26)Fotolia/Iren�Moroz�(S.�30)Fotolia/Piotr�Pawinski�(S.�20)Fotolia/Rawpixel�(S.�36)Getty�Images/�Christopher�Kimmel�(S.18)istock�(Titel,�S.�34�+�37)

Gestaltung Michael�Stahl,�München

DruckGriebsch�&�Rochol�Druck�GmbH�&�Co.�KG,�Oberhausen

Nachdruck�nur�mit�Genehmigung�der�Redaktion

HerausgeberEvonik Industries AGCorporate�Innovation�

Rellinghauser�Straße�1–1145128�Essen

Impressum

Exploring opportunities. Growing together.

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elements 51, Ausgabe 2 | 2015 · 2017-09-29 · elements51 Ausgabe 2|2015 4 NEWS Stärkung des Katalysatorengeschäfts Evonik will sein globales Katalysatorengeschäft stärken. Dazu