Forschung und Entwicklung

Der Bereich Forschung und Entwicklung liefert mit der Entwicklung innovativer Verfahren und Produkte sowie der ständigen Weiterentwicklung bestehender Produktionsprozesse einen wichtigen Beitrag zur Steigerung unserer Wettbewerbsfähigkeit und zum Ausbau unseres Geschäfts.

Im Jahr 2013 haben wir deshalb Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten gezielt weiter vorangetrieben. Bestehende Produkte und Verfahren wurden mit einem kurz- bis mittelfristigen Zeithorizont weiterentwickelt und optimiert. Vor allem in der Group Function Innovation & Technology wurden darüber hinaus mittel- bis langfristig angelegte Forschungsprojekte initiiert, um auch in den Wachstumsbereichen der Zukunft erfolgreich zu sein und so den nachhaltigen Erfolg des Konzerns zu sichern.

In diesem Zusammenhang starteten wir auch zwei neue Kooperationen mit namhaften Forschungseinrichtungen in China. Gegenstand der ersten Initiative ist die Untersuchung des Polymerisationsverhaltens typischer Kautschuk-Monomere zur Erweiterung des Produktportfolios. Ziel der zweiten Zusammenarbeit ist die Entwicklung von Thermoplasten für neue Anwendungsgebiete. Beide Initiativen unterstützen unseren Anspruch, ein Wegbereiter „Grüner Mobilität“ zu sein.

Die Innovationen des Segments Performance Polymers, das sich auf den Trend Mobilität fokussiert, beinhalten unter anderem die Entwicklung zweier neuer Kautschuk-Typen auf der Basis von Neodymium-katalysiertem Polybutadien. Sie zeichnen sich durch eine hohe Molmasse aus, die zur Herstellung von Reifen mit besonders niedrigem Rollwiderstand notwendig ist. Aufgrund einer neuen von LANXESS angewendeten Technologie zur Modifikation der Kautschuk-Polymerkette sind sie für unsere Kunden besser und einfacher zu verarbeiten. Darüber hinaus gelang es uns, auf unserer World-Scale-Produktionsanlage in Hamm-Uentrop (Deutschland) biobasiertes Polybutylenterephthalat (PBT), das Bestandteil unseres Hightech-Kunststoffs Pocan® ist, herzustellen. Dabei wurde der Rohstoff Butandiol nach einem kommerziell erprobten Verfahren eines Kooperationspartners auf der Basis des nachwachsenden Grundstoffs Zucker erzeugt. Damit haben wir einen wesentlichen Schritt vollzogen, Pocan® künftig auch in Bioversionen anbieten zu können und hiermit unsere Position als führendes Unternehmen der Spezialchemie, das „Grüne Mobilität“ ermöglicht, weiter auszubauen.

Die dem Segment Advanced Intermediates zugeordnete Business Unit Saltigo begann, neue Anwendungsfelder für das Insektenrepellent Saltidin® zu erschließen, das beispielsweise auch als Zusatz zu Sonnencremes oder zur Imprägnierung von Textilgeweben verwendet werden kann.

Im Segment Performance Chemicals haben wir beispielsweise die Forschung und Entwicklung für die Wasseraufbereitung weiter vorangetrieben. Es gelang uns dort, Ionenaustauscherharze mit niedrigem Perlradius zu entwickeln, die in bestimmten membranbasierten Elektrolyseverfahren der Wasseraufbereitung Effizienzgewinne ermöglichen. Diese basieren unter anderem auf einer höheren Lebensdauer sowohl des Harzes als auch der Membranen und damit verbundenen niedrigeren Betriebskosten durch geringeren Regeneriermittelbedarf und Abwasserreduktion. Ferner entwickelten wir in der Lederverarbeitung ein neues Technologie- und Servicekonzept für die sogenannte Wasserwerkstatt. Die dafür neu entwickelten Produkte gewährleisten dort insbesondere unter ökologischen Gesichtspunkten eine deutlich verbesserte Prozessgestaltung, da unter anderem die Menge der Abfälle reduziert werden kann.

Kostenentwicklung und Beschäftigte

Die Forschungs- und Entwicklungskosten betrugen 2013 insgesamt 186 Mio. €. Dies entspricht einem Rückgang gegenüber dem Vorjahr von 3,1 % und einem Umsatzanteil von 2,2 % (Vorjahr: 192 Mio. € bzw. 2,1 %). Der größte Anteil der Aufwendungen entfiel auf die Business Units Butyl Rubber, High Performance Materials, High Performance Elastomers, Keltan Elastomers und Saltigo. Im Jahr 2013 vereinigten diese 59 % unserer Gesamtaufwendungen für Forschung und Entwicklung auf sich (Vorjahr: 61 %). Hinsichtlich des Anteils der Forschungs- und Entwicklungsaufwendungen an ihrem jeweiligen Umsatz weisen unsere Business Units Butyl Rubber, Saltigo, Material Protection Products, High Performance Elastomers und Liquid Purification Technologies die höchste Forschungsintensität auf.

Der Verlauf der Forschungs- und Entwicklungskosten in den vergangenen fünf Jahren kann der nachfolgenden Tabelle entnommen werden.

Forschungs- und Entwicklungskosten
 
  2009 2010 2011 2012 2013
           
Forschungs- und Entwicklungskosten in Mio. € 101 116 144 192 186
in % der Umsatzerlöse 2,0 1,6 1,6 2,1 2,2
 

Zum Jahresende 2013 beschäftigten wir in unseren Forschungs- und Entwicklungslaboratorien weltweit 931 Personen (Vorjahr: 843 Personen). Um die Leistungen von Spitzenforschern und wissenschaftlichen Experten zu würdigen, Motivation und Perspektiven für eine Karriere in Forschung und Entwicklung zu schaffen sowie den Fokus noch stärker auf Innovation zu richten, hatten wir im Vorjahr die Auszeichnung „Group Senior Scientist“ ins Leben gerufen. Die ersten Auszeichnungen für herausragende und nachhaltige wissenschaftlich-technische Leistungen mit entsprechendem Ergebnisbeitrag wurden bereits vergeben.

Entwicklung Beschäftigtenzahl im F&E-Bereich
 
  2009 2010 2011 2012 2013
           
Stand am Jahresende 489 519 731 843 931
in % des Konzern-Beschäftigtenzahl 3,4 3,5 4,5 4,9 5,4
 

Unsere größeren Forschungs- und Entwicklungseinheiten befinden sich an den Standorten Leverkusen, Krefeld-Uerdingen, Dormagen (Deutschland), Sittard-Geleen (Niederlande), London (Kanada) sowie Qingdao und Wuxi (China). Dort entwickeln und testen wir beispielsweise Hochleistungskautschuke für energiesparende „Grüne Reifen“ oder Hightech-Kunststoffe für den Leichtbau in der Automobilindustrie. Auch in Hongkong sind wir mit einem Entwicklungszentrum für Hightech-Kunststoffe präsent und stärken auf diese Weise unsere Beziehungen zu den Automobilherstellern in der asiatisch-pazifischen Wachstumsregion.

Themengebiete und Patentstrategie

Im Jahr 2013 bearbeiteten wir rund 260 Forschungs- und Entwicklungsprojekte (Vorjahr: 235), davon ca. 150 mit dem Ziel, neue Produkte und Anwendungen zu entwickeln bzw. bestehende zu verbessern (Vorjahr: 145). Die verbleibenden etwa 110 Projekte befassten sich unter den Zielsetzungen Kostensenkung, Effizienzsteigerung oder Kapazitätserhöhung mit verfahrenstechnischen Themen (Vorjahr: ca. 90). Etwa 20 % unserer Forschungs- und Entwicklungsprojekte aus 2013 planen wir bis Ende 2014 im Markt zu implementieren bzw. in der Technik zu starten (Vorjahr: ca. 25 %).

Unsere Forschungs- und Entwicklungsergebnisse werden – wo es möglich und sinnvoll ist – von Patenten geschützt. Im Laufe des Jahres 2013 haben wir weltweit 89 Prioritätsanmeldungen getätigt. Das gesamte Patentportfolio bestand zum 31. Dezember 2013 aus ca. 1.140 Patentfamilien mit ca. 7.500 einzelnen Schutzrechten.

Organisatorische Ausrichtung

Unsere Forschungsprogramme sind direkt und konsequent an den großen globalen Megatrends ausgerichtet: dem wachsenden Bedürfnis nach Mobilität, dem sich deutlich erhöhenden globalen Nahrungsmittelbedarf, der zunehmenden Urbanisierung und dem steigenden Wasserbedarf. So konzentrieren sich Business Units mit ausgeprägten Anteilen an Produkten mit hoher Marktreife – beispielsweise Advanced Industrial Intermediates – darauf, ihre Produktionsanlagen und -verfahren stetig zu verbessern (Prozessoptimierung). Andere Business Units fokussieren ihre Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten verstärkt darauf, ihre Produkte und deren Qualität zu optimieren sowie neue Produkte zu entwickeln, die auf die Erfordernisse des Marktes und die besonderen Bedürfnisse der Kunden ausgerichtet sind.

Die Grundlagenforschung konzentriert sich bei uns überwiegend auf Kooperationen mit Hochschulen und Forschungseinrichtungen. Diese Form der Wissensgenerierung ist wesentlich effizienter und kostengünstiger, als die entsprechenden Ressourcen selbst vorzuhalten. Im Jahr 2013 bestanden insgesamt 197 (Vorjahr: 203) größere Forschungs- und Entwicklungskooperationen, davon 73 mit Hochschulen (Vorjahr: 78), 72 mit Zulieferern oder Kunden (Vorjahr: 66) und 52 mit Forschungsinstituten (Vorjahr: 59).

Group Function Innovation & Technology

Unsere Group Function Innovation & Technology ergänzt als zentrale Einheit die Forschungsarbeiten unserer Business Units mit neuen, längerfristigen bzw. Business-Unit-übergreifenden Projekten. So stellen wir sicher, dass mögliche Synergiepotenziale voll ausgeschöpft werden und Innovationen in unterschiedliche Unternehmensbereiche übertragen werden können.

Zur besseren Nutzung von Synergien haben wir im Jahr 2013 unsere Group Function weiter gestärkt. Im Rahmen der Aufteilung unserer Business Unit Technical Rubber Products in die zwei neuen Business Units Keltan Elastomers und High Performance Elastomers wurden die beiden deutschen Einheiten Technikum Dormagen und Polymer Testing Leverkusen mit den weiteren Standorten in Qingdao (China) und Sittard-Geleen (Niederlande) in die Group Function integriert. Diese Einheiten stehen damit künftig allen Business Units zur Verfügung.

Die Forschungsschwerpunkte der Group Function liegen auf den beiden jeweils in eigenen Abteilungen behandelten Themenfeldern „Process Innovation“ und „Product Innovation“.

Im Bereich „Process Innovation“ widmen wir uns der Entwicklung neuer Prozesse und der Integration neuer Technologien in unsere bereits bestehenden Produktionsprozesse mit dem Ziel der Kosten- und Technologieführerschaft. Ein Schwerpunkt liegt darauf, unsere aktuellen Produktionsprozesse im Hinblick auf Optimierungspotenziale mit mathematischen und experimentellen Methoden zu überprüfen. Auf diese Weise konnten wir bereits erhebliche Rohstoff- und Energieeinsparmöglichkeiten identifizieren und in einigen Bereichen schon realisieren. Die Betriebskosten konnten wir außerdem weiter senken, indem wir unsere Konzepte zur Prozessführung in einigen Betrieben umsetzten. Die neu implementierten Prozessführungskonzepte – unter Einschluss der Online-Analytik – ermöglichen es, unsere Anlagen noch näher am optimalen Betriebspunkt zu fahren und dadurch nicht nur Kosten zu reduzieren, sondern in einigen Fällen auch die Kapazität zu erhöhen. Darüber hinaus arbeiten wir vor dem Hintergrund unserer strategischen Wachstumsinitiative noch intensiver daran, unsere Prozesse für Wachstumsprojekte technologisch weiterzuentwickeln. Hierbei ist unser verfahrenstechnisches Labor ein wesentlicher Erfolgsfaktor. Dort können wir nicht nur bestehende Prozesse optimieren, sondern auch neue Verfahren entwickeln und untersuchen, inwieweit sie sich auf den industriellen Maßstab übertragen lassen.

Der Bereich „Product Innovation“ konzentriert sich auf die Entwicklung neuer Produkte und neuer Anwendungen für bestehende Produkte sowie auf Produktmodifizierungen. Die Entwicklung neuer Produkte ist dabei breiter angelegt als in den Business Units, die Themenschwerpunkte in der Regel Business-Unit-übergreifend und der Zeithorizont mittel- bis langfristig. Unsere Forschungsziele leiten sich auch hier aus den globalen Megatrends ab. Seit der Einführung unserer intranetbasierten Ideenplattform „Xplore“ werden in regelmäßig initiierten Aktionen, sogenannten Challenges, weltweit Ideen und Lösungen für zukunftsweisende Innovationen entwickelt. Der große Erfolg dieser Plattform trägt maßgeblich dazu bei, unsere konzerninterne Innovationskultur zu fördern. Mithilfe standardisierter Prozesse wurden bereits zahlreiche Ideen zu konkreten Projekten entwickelt. Diese bewerten wir regelmäßig hinsichtlich ihrer technologischen und wirtschaftlichen Attraktivität.

So haben wir beispielsweise eine neue Technologie entwickelt, um ein faserverstärktes Polyamid-Leichtbauteil im Reaction-Injection-Molding-Prozess einfacher und schneller herstellen zu können. Dazu wird das dünnflüssige Monomer direkt in das mit Fasern (Textil) gefüllte Werkzeug eingespritzt und in situ polymerisiert. Gemeinsam mit dem Institut für Kunststoffverarbeitung und einem namhaften österreichischen Spritzgießmaschinenhersteller stellten wir die Technologie auf der Kunststoffmesse K 2013 in Düsseldorf (Deutschland) vor.

Unser breites Netzwerk mit externen Partnern haben wir durch neue Kooperationen mit Universitäten, Instituten und fachlich führenden Unternehmen, unter anderem in den Bereichen Biotechnologie, Nano- und Mikrotechnik sowie Membrantechnik, weiter ausgebaut.

Darüber hinaus arbeiten wir eng mit der Russischen Akademie der Wissenschaften (RAN) zusammen – einer der weltweit renommiertesten wissenschaftlichen Einrichtungen – und haben in der Zwischenzeit ein Forschungsnetzwerk mit führenden russischen Instituten und Universitäten etabliert. Nachdem wir im Jahr 2012 im Rahmen des Deutschland-Jahres in Russland gemeinsam mit der RAN ein hochkarätiges wissenschaftliches Symposium veranstaltet hatten, fand im Jahr 2013 der jährliche gemeinsame Workshop statt. Innerhalb der bestehenden Rahmenvereinbarung zwischen LANXESS und der RAN ist das Ziel dieses Workshops, sich regelmäßig über aktuelle wissenschaftliche Trends und Entwicklungen auszutauschen – auch zur Anbahnung weiterer Kooperationen.