Die Chancen der Digitalisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu nutzen, ist das erklärte strategische Ziel von BASF. Seiner Ansicht nach spielen die Forschung und Entwicklung eine Schlüsselrolle dabei, damit die eigene Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen. (Bildquelle: BASF)

Die Chancen der Digitalisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu nutzen, ist das erklärte strategische Ziel von BASF. Seiner Ansicht nach spielen die Forschung und Entwicklung eine Schlüsselrolle dabei, damit die eigene Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen. (Bildquelle: BASF)

Digitale Technologien in Forschung und Entwicklung sollen die Innovationskraft von BASF, Ludwigshafen, stärken und zugleich dabei helfen, die Führungsposition in der chemischen Industrie zu verteidigen. Das erklärt Dr. Martin Brudermüller, stellvertretender Vorstandsvorsitzender und Chief Technology Officer von BASF. So werde es insbesondere der neue Supercomputer ermöglichen, komplexe Fragestellungen höchst effizient zu bearbeiten und die Zeit bis zur Markteinführung neuer Produkte weiter zu verkürzen.

Fachreferenten aus verschiedenen Anwendungsbereichen veranschaulichen auf der Pressekonferenz, wie die Digitalisierung der Forschung in der Praxis funktioniert. Zentrales Element ist der neue Supercomputer, der noch im Sommer seinen Betrieb in Ludwigshafen aufnehmen soll. Mit 1,75 Petaflops bietet er eine etwa zehnmal höhere Rechenleistung als im Unternehmen bisher für wissenschaftliches Rechnen zur Verfügung stand. Im Ranking der 500 größten Rechenanlagen der Welt belegt er damit aktuell Platz 65. Von begeisterten Mitarbeitern wurde er bei einer Online-Umfrage auf den Namen „Quriosity“ getauft.

Laborversuche und Simulationen gehen Hand in Hand

Beim digitalen Ansatz von BASF gehen virtuelle Modellierungen und Simulationen am Computer sowie reale Experimente am Labortisch Hand in Hand und ergänzen sich gegenseitig. Simulationen helfen beim Design von Experimenten und erlauben Voraussagen, während Experimente messbare Resultate liefern und die Computermodelle bewerten. Das gewonnene bessere Verständnis von chemischen Produkten und Prozessen ermöglicht so mehr Innovationen in kürzerer Zeit.

Die Forschungsmitarbeiter erhalten mit der Digitalisierung zusätzliche Möglichkeiten für die Umsetzung ihrer Ideen und zur intensiven weltweiten Zusammenarbeit. Dabei ist es aus Sicht von BASF unverzichtbar, die digitalen Technologien in die alltägliche Arbeit der Forschungs- und Entwicklungseinheiten zu integrieren. Erst der unmittelbare Zugang zu wissensbasierten Systemen ermöglicht effektive Problemlösungen und eröffnet neue Horizonte. So soll etwa eine Cloud-basierte App-Plattform für alle Forscher den Ausbau der Wissensnetzwerke erleichtern.

Erste Erfolge durch Digitalisierung bereits erreicht

Bereits in den vergangenen Monaten zeigten BASF-Forscher das Potenzial, das die Digitalisierung in der Forschung bietet. So wurde es möglich, die Daten von Katalysatoren für die Herstellung des Zwischenprodukts Ethylenoxid erstmals systematisch zu untersuchen. Mit den ermittelten Korrelationen zwischen Rezeptur und Anwendungseigenschaften der Katalysatoren lassen sich ihre Leistung und Lebensdauer gezielter und schneller vorhersagen.

Bei der Modellierung eines neuen funktionalen Polymers für die stabile Formulierung eines Wirkstoffs spielten digitale Technologien ebenfalls eine entscheidende Rolle: Aus über 10.000 Möglichkeiten ließ sich die geeignete Polymerstruktur berechnen. Die anschließende Synthese führte zum gewünschten Formulierungspolymer, das eine deutlich höher konzentrierte Emulsion ermöglicht. Solche Modellierungen sind mittlerweile ein fester Bestandteil der Formulierungsentwicklung bei BASF.

Beim sogenannten Data-Mining schließlich geht es darum, aus vorhandenen sehr großen Datenbeständen nützliches Wissen zu extrahieren. Im Bereich der Biotechnologie lassen sich dadurch zum Beispiel das Identifizieren von vielversprechenden Enzymen oder das Auffinden von geeigneten Bakterien für Produkt- oder Prozessentwicklungen beschleunigen.

Daten und Fakten zur Forschung von BASF

BASF strebt an, die Aufwendungen für Forschung und Entwicklung auf dem Niveau der vergangenen Jahre zu halten. Im Jahr 2016 lagen diese mit knapp 1,9 Mrd. EUR leicht unter denen des Vorjahres (knapp 2 Mrd. EUR), was auf Struktur-anpassungen in der Pflanzenbiotechnologie zurückzuführen war. Die Forschungspipeline der BASF umfasste im Jahr 2016 etwa 3.000 Projekte, an denen weltweit rund 10.000 Mitarbeitern in Forschung und Entwicklung arbeiten.