Unternehmenspotentiale in der Chemie · Werkstoffe Neue Produkte aus existierenden Mate- ... hende Produkte und Anwendungen Neue Produktionsprozesse ... Überblick • Historie

Dr. JDr. J üürgen Stebani, CEO Polymaterials AG, Kaufbeurenrgen Stebani, CEO Polymaterials AG, Kaufbeuren

ExiChemExiChem , M, Müühlheim 07.10.2010hlheim 07.10.2010

UnternehmenspotentialeUnternehmenspotentialein der Chemiein der Chemie

Unternehmenspotentiale in der Chemie 2

Trends in der Chemiebranche(Kunststoffbranche)


Die Chemiebranche verändert sichF+E in der ChemiebrancheF+E in der Chemiebranche


Prof. Dr. F. Brandstetter, BASF AG, Kunststoffe 8/2004Prof. Dr. F. Brandstetter, BASF AG, Kunststoffe 8/2004

Der letzte große Polymermolekül-HypeF+E in der ChemiebrancheF+E in der Chemiebranche


W. Kircher, Robert Bosch GmbHin: Kunststoffe 8/2003, 61 f.

Kundenantwort: besser und billiger!F+E in der ChemiebrancheF+E in der Chemiebranche


Quelle: Schmitt et al, Kunststoffe 6/1999

Angaben in 1000 Jato

Entwicklung der Fertigungskapazitätvon Polypropylen-Großanlagen

Standardisierung durch SkalierungF+E in der ChemiebrancheF+E in der Chemiebranche


Konsequenz: sinkende F+E-IntensitätF+E in der ChemiebrancheF+E in der Chemiebranche


… und zwar in vielen Ländern!F+E in der ChemiebrancheF+E in der Chemiebranche


… entgegen den Trends anderer!F+E in der ChemiebrancheF+E in der Chemiebranche


acatech DISKUTIERT: Werkstoffe als Motor für InnovationenHartwig Höcker (Hrsg.), Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart, 2007

Innovationspotential Werkstoffe?!F+E in der ChemiebrancheF+E in der Chemiebranche


Potentiale für Neugründungen (1):Produktkonzept „Neue Materialien “?



Es beginnt alles mit dem Baumaterial!WerkstoffinnovationenWerkstoffinnovationen


Wo sehen Sie die drei wichtigsten Gebiete für Innov ationen in/aus der Chemieindustrie?Wo sehen Sie die drei wichtigsten Gebiete für Innov ationen in/aus der Chemieindustrie?

66

56

50

46

25

11

0 20 40 60 80

Neue Anwendungen für bestehendeProdukte

Neue Materialien bzw. Werkstoffe

Neue Produkte aus existierenden Mate-rialien/Werkstoffe (Hybridtechnologien)

Erschließung neuer Märkte für beste-hende Produkte und Anwendungen

Neue Produktionsprozesse

Neue Lieferkette-übergreifende Prozesse

Quelle: CHEMonitor, Mai 2007

Trotzdem: Werkstoffe in der Innova-tions-Hitliste Nr. 2 und 3

WerkstoffinnovationenWerkstoffinnovationen


0

200

400

600

800

1,000

10,000 100,000 1,000,000

BZ-Autospro JahrMembran Bipolarpl. Endpl. Peripherie

Mio €Spezial-typen

Verfahrens-F+E

Spezial-compounds

Rezeptur-F+E

Spezial-polymere

Material-F+E

Annahmen:Membran 10€/m 2

Bipolarplatten 10€/kgEndplatten 10€/kgPeripherie 3€/kg

250 Mio. €für Kfz

2,5 Mrd. €für Kfz

25 Mrd. €für Kfz

Material-umsatz

Spezialpolymere:wenig Umsatzanteil,komplexe F+E,langer Zeitraum

aber: Innovation vs. WirtschaftlichkeitWerkstoffinnovationenWerkstoffinnovationen


hohe Klasse, wenig Masse, leere Kasse!WerkstoffinnovationenWerkstoffinnovationen


Trotz erfolgreicher Materialentwicklung besteht ein erhebliches finanzielles Risikofür den Materialentwickler, da das Funktionsmateria l ein Technologiebestandteil ist!

$$$$$$

neuesMaterial

Idee

Produkterfolg

Bauteil

AlternativenPolymerdesign,tech. Prinzip,Hersteller,...

System

WettbewerbHersteller,Prinzipien,Produktion,...

WettbewerbPreis/Leistung,Zuverlässigkeit,Funktionalität,...

Anwend.

Technology Push erfordert Geduld und damit sehr viel Geld!

WerkstoffinnovationenWerkstoffinnovationen


Potentiale für Neugründungen (2):„Der Weg ist das Ziel“, neue Dienst-leistungskonzepte als Innovation


Deutschland = ErfinderlandAlternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung


Deutschland ist das Land der Ideen. Hier werden jedes Jahr Tausende Patente angemeldet,Konzepte entwickelt, Ideen vorgestellt – daran mangelt es uns nicht. Die Ideen für Produktewie Computer, Telefaxe, Videos oder MP3-Player stammen aus Deutschland – vermarktetwurden sie jedoch woanders. Uns fehlt zunehmend die Fähigkeit, Ideen in die Realität um-zusetzen. Das ist knochenharte Arbeit, die Kreativität, soziale Kompetenz und Unternehmertumerfordert. Wären alle diese Erfindungen dann auch in Deutschland produziert worden, hättenwir so viel Arbeit, dass wir sie mit eigenen Mitarbeitern gar nicht hätten abarbeiten könnten.

24.01.2008 Stefan Scholtissek

Kreativität allein reicht nicht aus, um den Standor t Deutschland voranzubringen, meintSTEPHAN SCHOLTISSEK, Sprecher der Geschäftsführung von Accenture Deutschland.Das 2004 von der Bundesregierung ausgerufene „Jahr der Innovation“ war ihm einGräuel, weil Innovation für ihn Erfindung plus Markterfolg bedeutet – und das dauertbekanntlich deutlich länger als nur ein Jahr. Schol tissek fordert Umsetzungskreativität .

aus: „Karriereführer online“

Aber: Invention ≠≠≠≠ Innovation!Alternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung


Deutsche als AuftragsforscherAlternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung



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entscheidend: „time-to-market“!

Problemfelder für die Innovation!

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Wie Invention => Innovation?Alternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung


Jean-Marie Lehn, Nobelpreisträger Chemie 1987

Innovationen erfordern neue BrückenAlternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung


Dienstleister im InnovationsprozessAlternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung


Die Wachstumsbranche „F&E“Alternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung


In welchem Maß nutzt Ihr Unternehmen externe Innovat ionsquellen,z.B. Netzwerke oder Dienstleister?In welchem Maß nutzt Ihr Unternehmen externe Innovat ionsquellen,z.B. Netzwerke oder Dienstleister?

6

18

53

13

10

0 10 20 30 40 50 60

in einem sehr hohen Maß (> 50% Budget)

in einem mittleren Maß (25 – 50%)

in einem niedrigen Maß (1 – 25%)

gar nicht

weiß nicht / keine Angabe

Quelle: CHEMonitor, Mai 2007

… aber in der Chemie noch nicht!Alternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung


Fazit: Deutschland ≠≠≠≠Dienstleisterland?

Alternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung


Studien zum deutschen Innovationssystem. Nr.13-2009 , ISSN 1613-4338,Niedersächsisches Institut für Wirtschaftsforschung e.V., Hannover

Warum nicht das Erfinden vermarkten?Alternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung


Also Empfehlung: Dienstleistungen!Alternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung


Ausbau industrieller Dienstleister!Alternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung

Im Bereich der naturwissenschaftlichen Innovationen, insbesondere in der Chemie, könnenstaatlich finanzierte oder geförderte institutionelle Dienstleister die Aufgabe nicht (alleine)sinnvoll bewältigen. Außerdem werden wichtige Arbeitsmarktimpulse achtlos verschenkt!


Beispiel „Ingenieurbüros“Alternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung


Die Unternehmensform des Entwicklungsdienstleisters entstand als Weiterentwicklung der klassischenIngenieurbüros. Seit den 1980er Jahren wurden verstärkt Entwicklung saufgaben von Industrieunter-nehmen an externe Stellen vergeben . Entwicklungsdienstleister verstehen sich als Entwicklungs- undTechnologiepartner der Kundenunternehmen. Ingenieurbüros können als Unterform der Entwicklungs-dienstleister verstanden werden. Die klassischen Kundenunternehmen sind die Automobilindustrie (mitZuliefererunternehmen) und die Luftfahrtindustrie (mit Zuliefererunternehmen).

Entwicklungsdienstleister

Entwicklungsdienstleister (auch: Ingenieurdienstleister, so offizielle Bezeichnung der Bundesagentur für Arbeit),neu: Engineering-Dienstleister ) sind Industrieunternehmen, deren Umsatz größtenteils aus der Erbringung vonEntwicklungsdienstleistungen in Form von Werksverträgen und Auftragsentwicklungen erreicht wird. Die Produktionund der Verkauf eigener Produkte steht bei Entwicklungsdienstleistern nicht im Vordergrund. Damit stehen sie imAllgemeinen am Anfang der Wertschöpfungskette.

„Naturwissenschaftliche Dienstleister als Ergänzung zu den Ingenieuren!


Bereits 2000 überschritten 14 Entwicklungsdienstlei ster im Umsatz die 100-Mio.-EUR-Marke. Alleinin der Automobilindustrie beträgt das Marktvolumen rund 8,5 Mrd. EUR (Stand 2002). Bis 2012 soll diesesVolumen auf 13 Mrd. EUR wachsen. Entwicklungsdienstleister gewinnen in Zeiten des Ou tsourcing undvon Rationalisierungen in den Industrieunternehmen verstärkt an Bedeutung als Arbeitgeber für Inge-nieure und Techniker.


Die Innovationsgutscheine sollen die Planung, Entwicklung und Umsetzung neuer Produkte,Produktionsverfahren oder Dienstleistungen bzw. eine wesentliche Verbesserung bestehenderProdukte, Produktionsverfahren und Dienstleistungen unterstützen. Dabei können sich Unter-nehmen Unterstützung am Forschungs- und Technologiema rkt einkaufen

Einsatz von Dienstleistern (= KMU) für KMU: Innovationsgutscheine



Innovationsgutschein (NRW)

Für kleine und mittlere Unternehmen bietet das Land Nordrhein-Westfalen Innovationsgutscheine an.Sie dienen als Eintrittskarte zu den Forschungslabo ren der besten europäischen Hochschulenund Institute . Der Innovationsgutschein ermöglicht dort die vergünstigte Nutzung von Know-how undInfrastruktur zur Entwicklung neuer Produkte, Verfahren und Dienstleistungen.

Die Kosten für diese externen Beratungs-, Forschungs- und Entwicklungs-Leistungen werden zu 50Prozent erstattet. Kleine Unternehmen erhalten eine Erstattung von 80 Prozent. Jeder Gutschein hateinen Gegenwert von 5.000 bis 10.000 Euro. Die Gutscheine können auch von mehreren Unternehmenfür ein größeres Forschungsvorhaben kumuliert werden. Insgesamt stellt das Land bis 2012 Gutscheineim Wert von 14,4 Millionen Euro bereit

Förderales Gegenbeispiel: NRWAlternative: DienstleistungAlternative: Dienstleistung


Innovation als Geschäftsmodell?Konzept PolymaterialsKonzept Polymaterials



Werkstoffinnovation neu gedacht!Konzept PolymaterialsKonzept Polymaterials


Polymaterials: Überblick

• HistorieGegründet 1999, 2 Standorte, ca. 32 Mitarbeiter

• ProdukteAuftrags-F+E, Auftragsproduktion von Chemikalien,Rezepturen (Emulsionen/Dispersionen), Polymere

• KonzeptIndustrielle F+E, Abdecken der gesamten Prozesskettevon der Recherche/Ideengenerierung über F+E im Laborbis zur Produktion/Compoundierung der Materialien

� Beispiele (Auftragsprojekte, eigene Themen)- Energie Technologien (fuel cells, Li-Polymer Batterien)- IT (plastic electronics, Datenspeicher)- Medizin (Adsorbermaterialien, Beschichtungen, Tissue

Engineering)- HTC, Compounds/Rezepturen (Polymere + Additive)

Konzept PolymaterialsKonzept Polymaterials


„Produktpalette“ Polymaterials (10 J.)

Entwicklung(Compounds)

Forschung(HTC-Prozess)

• HTC-Entwicklung, Compoundierung: Kaufbeuren

Entwicklung(Prozess, Produktion)

Produktion(Mono-/Polymere, Formulierungen

• Chemische Entwicklung, Produktion: Leverkusen


Recherchen,Beratung

Forschung(Projekte, Synthese)

• Beratung, Chemische Forschung: Kaufbeuren

Startpunkt


Umsatz-, Kundenverteilung 2009

Unser Anspruch: einenWeg für den Kunden zufinden

Kundenbasis: ca. 80% Weltkonzerne aus den dargestellten Branchen,z.B. Bayer, BASF, Evonik/Degussa, Fresenius Medical Care, GM,ca. 20% innovative mittlere Unternehmen (z.B. Kunststoffanwender)



Innovations-Prozesskette KunststoffeKonzept PolymaterialsKonzept Polymaterials


Rezepturen als Innovationsbasis

> 100 Basispolymere (Kunststofftypen)

>> 10.000 binäre Blends (2 Polymere)>> 1.000.000 ternäre Blends (3 Polymere)>> 100.000.000 quarternäre Blends (4 P.)

>> 1.000 Additiv-Varianten pro Blend

Resultat: Milliarden an Rezepurvarianten,aufwändige Suche nach dem Optimum

=> konventionelle Lösung: Erfahrung,Fokussierung (Reduzierung), Prio-risierung des bekannten Rezeptur-raumesDie gezielte Suche

nach dem Objekt!

Polymerhersteller

Anwende r

Eigenschaft

Material

„Rezeptur“

Palette

Rezeptur aber: bei neuen Komponenten resultiertein sehr kosten- und zeitaufwändigerErfahrungsaufbau



Compound F+E konventionell: zeit-, personal-, materialaufw ändig

traditioneller Compound-Entwicklungsprozess,(ca. 40 - 80 Mischungen im Monat)

Mischungen

AufschmelzenGranulieren

20 - 25 kg

Aufschmelzen

FormgebungPrüfung

Auswertung

0,25 - 0,50 kg



von Einzelkurven

zum Gesamtbild

Prozess-Innovation: „HTC*“

Auf Basis marktgängiger Technologie hat Polymaterials ein neuesSystem konzipiert, das die Rezepturentwicklung bis um den Faktor 20beschleunigen kann und dabei DIN-nahe Resultate liefert

Auf Basis marktgängiger Technologie hat Polymaterials ein neuesSystem konzipiert, das die Rezepturentwicklung bis um den Faktor 20beschleunigen kann und dabei DIN-nahe Resultate liefert


*HTC = „high throughputcompounding“


Transparenz gegen E-Modul gegenReißdehnung (Polystyrol-Rezeptur)

Compound-F+E mit “Navi”: HTC

• ca. 5-8 Tage Rezepturtests• ca. 200 Rezepturen• ca. 120 kg Material

HTC: Erarbeitung und Visualisierung der Rezeptur-Eigenschaftskorrelationmit hoher Geschwindigkeit als Basis einer effizienten Compound-F+E

%

Kosten pro Compound

Einsparungbis über 90%!



Nur der Schnellere Nur der Schnellere üüberlebt ...berlebt ...

Every morning in Africa, a gazelle wakes up.Every morning in Africa, a gazelle wakes up.It knows it must run faster than the fastest lionIt knows it must run faster than the fastest lionor it will be killed.or it will be killed.

Every morning in Africa, a lion wakes up. Every morning in Africa, a lion wakes up. It knows it must outrun the slowest gazelle,It knows it must outrun the slowest gazelle,or it will starve to death.or it will starve to death.

It doesn't matter whether you're a lion or gazelle It doesn't matter whether you're a lion or gazelle when the sun comes up, you'd better start running.when the sun comes up, you'd better start running.

Afrikanisches Sprichwort

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