Industrie + Technik

<p>Die chemische Industrie ist im Jahr 2022 stärker gewachsen als die gesamte Wirtschaft in Österreich. Schwieriger war die Energiesituation Sylvia Hofinger zufolge, Geschäftsführerin des Fachverbands der Chemischen Industrie Österreichs. Auch wenn noch keine endgültigen Zahlen vorlägen, sei die chemische Industrie in Österreich zweistellig gewachsen. Dies sei – ähnlich wie beim größten Handelspartner Deutschland – zu einem großen Teil preisgetrieben, während die Mengen nur wenig zunahmen. Gleichzeitig finde die chemische Industrie nicht genug Fachkräfte, um zu wachsen.</p><p>Die größten Branchen (<link href="#nadc20234136812-fig-0001">Grafik) – pharmazeutische Spezialitäten und Kunststoffwaren – schnitten unterschiedlich ab: Während die pharmazeutischen Spezialitäten einstellig wuchsen, lag die Kunststoffindustrie im Branchendurchschnitt. Umsätze mit chemischen Erzeugnissen nahmen überdurchschnittlich zu, Grund- und Agrochemikalien lieferten aufgrund der gestiegenen Rohstoffkosten mehr Umsatz als im Jahr 2021. Die Bauchemie verzeichnet nach den starken Vorjahren nur ein geringes Wachstum, was auch mit dem Rückgang der Bauwirtschaft im zweiten Halbjahr zusammenhängt.</p><figure xml:id="nadc20234136812-fig-0001"><figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/DXNZFO9IR5KSVNyZo2b9"><figcaption><label>Abb.1: </label>Branchenanteile an Österreichs chemischer Industrie.</figcaption></figure></figure><p>Zur Energiesituation: Es gab keine Gaslieferengpässe, aber die verglichen mit internationalen Mitbewerbern hohen Energiekosten wirken Hofinger zufolge nachteilig. Im Jahr 2021 hat Österreich für 23 Prozent des Energieverbrauchs Erdgas genutzt. Den Hauptteil des Erdgasbedarfs decken immer noch Lieferungen aus der Russischen Föderation. MB</p>

Bilanz 2022

Wirtschaft Österreichs

Droplet-Microarrays können Mikrotiterplatten in Screening-Anwendungen ersetzen. In der biowissenschaftlichen Grundlagenforschung sowie der Wirkstoffforschung, in diagnostischen Anwendungen und der Präzisionsmedizin lassen sich damit Zellen und Reagenzien untersuchen.<p>Ein Spin-off des Karlsruher Instituts für Technologie, Aquarray, hat das Droplet-Microarray (DMA) entwickelt: eine planare Anordnung hydrophiler Spots, die durch ein superhydrophobes Gitter getrennt sind. Es wird auf transparenten Glas- oder auf Stahlobjektträgern präpariert (<link href="#nadc20234135851-fig-0001">Abbildung rechts).</p><figure xml:id="nadc20234135851-fig-0001"><figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/mwGw0HwSQCrzGp8Hwtk0"><figcaption><label>Abb.1: </label>Objektträger für Nanotropfen-Arrays (Droplet-Microarray, DMA): Ein hydrophobes Gitter trennt hydrophile Spots. Foto: Magali Hauser, KIT</figcaption></figure></figure><p>Funktionalisierte Nanomaterialien ersetzen bei der DMA-Technik die physischen Barrieren zwischen den Kompartimenten, die in Mikrotiterplatten üblich sind. Aufgrund des Kontrasts zwischen den benetzbaren und nicht benetzbaren Kompartimenten werden wässrige Lösungen in den hydrophilen Stellen des DMA eingeschlossen und bilden Nanolitertropfenarrays.</p><h2 type="main">Tröpfchen kultivieren</h2><p>Jedes Tröpfchen kann als Mikroreservoir zum Kultivieren von Zellen dienen. Daher wurde das DMA für miniaturisierte, vor allem biologische Anwendungen entwickelt, optimiert und validiert. Aufgrund der hohen Oberflächenspannung bleiben die Tröpfchen auch dann stabil, wenn das DMA auf den Kopf gestellt wird. Dies ermöglicht die Zellkultivierung in hängenden Tröpfchen, um Zellkugeln und Organoide zu erzeugen.</p><p>Eine weitere Technik erzeugt ein Gittermuster, das mit vielen organischen Lösungsmitteln für Screening-Anwendungen kompatibel ist. Darüber hinaus eignen sich DMAs für Anwendungen wie Maldi-Tof-Massenspektrometrie, Infrarotmessungen und On-Chip-Synthese (<link href="#nadc20234135851-fig-0002">Abbildung oben).</p><figure xml:id="nadc20234135851-fig-0002"><figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/TTsUXETRR3qRmhVo83Yz"><figcaption><label>Abb.2: </label>Chemische, analytische und biologische On-chip-Hochdurchsatzmethoden für Nanotropfen-Arrays. Grafik nach M. Benz, A. Asperger, M. Hamester et al., Nat. Commun. 2020, 11, 5391</figcaption></figure></figure><p>Die planare Oberfläche von DMAs dient als Objektträger für nachfolgende Messungen. Im Fall der Maldi-Tof-Massenspektrometrie führt dies beispielsweise zu höher aufgelösten und besser reproduzierbaren Messergebnissen und zu einer höheren Probendichte. Ein typisches Wirkstoffscreening mit Zellen wird auf einem DMA mit 672 Spots von 1 mm in einem Gesamtvolumen von 250 nL Vollmedium mit bis zu 300 Zellen pro Spot durchgeführt.</p><p>Zum Vergleich: In einer 384-Well-Mikrotiterplatte werden Volumina von 20 bis 30 µL und zirka 3000 Zellen pro Well benötigt. Aufgrund von Elektrostatik- und Adhäsionseffekten lassen sich Anwendungen oft nicht ohne Weiteres über das Format der 384-Well-Platten hinaus miniaturisieren. Zudem sind menschliche Primärzellen nur eingeschränkt verfügbar – etwa Zellen, die aus Flüssig- oder Stanzbiopsien isoliert wurden. Deshalb sind Mikrotiter-Platten kaum geeignet für die In-vitro-Diagnostik, die optimierte Patientenbehandlungen in der Präzisionsmedizin ermitteln soll.</p><p>DMAs machen das Screening seltener Zelltypen sowie von Patienten- und Stammzellen möglich. Schließlich ebnen diese Eigenschaften den Weg für Einzelzellanwendungen.</p><h2 type="main">Droplet-Microarray-Vorteile</h2><p>Die DMA-Technik hat gegenüber Mikrotiterplatten mehrere Vorteile bei gleicher Variabilität:</p><p>Mit DMA lassen sich die Kosten für alle Arten von Reagenzien um den Faktor 1000 senken.</p><p>Für das DMA werden bis zu 100-mal weniger Zellen benötigt.</p><p>Der DMA-Standardglasboden ermöglicht sofortige In-situ-Mikroskopie.</p><p>Aufgrund der hydrophilen Spots, die von superhydrophoben Rändern umgeben sind, zeichnen sich die Tröpfchen durch extrem hohe Kontaktwinkel aus. So lässt sich mit der Hanging-Droplet-Technik ein einzelnes Sphäroid in jedem Tröpfchen erzeugen. Darüber hinaus lässt sich das DMA für Arzneimittel- oder Toxikologie-Screenings an befruchteten Zebrafisch-Embryonen bis zu 72 Stunden nach der Befruchtung einsetzen.</p><p>DMAs sind mit verschiedenen Spotgrößen, Formen und Spotanzahlen von 80 bis 6048 erhältlich. Dies erlaubt eine höhere Zahl an Datenpunkten pro Fläche als bei Mikrotiterplatten. Für Zellanwendungen werden DMAs mit bis zu 1152 Spots empfohlen. Es wird DMA-Platten mit bis zu vier Objektträgern geben, wodurch sich die Zahl der Spots auf 320 bis 24 192 erhöht – bei gleicher Grundfläche wie 384- oder 1536-Well-Mikrotiterplatten.</p><p>DMAs lassen sich aufgrund ihres geringen Volumens schnell befüllen, zum Beispiel ein DMA mit 672 Spots in 40 Sekunden.</p><p>DMAs sparen im Hochdurchsatzscreening Geräte und Platz. Ein Nanodispenser ersetzt Mikrotiterplatten-Workflows mit mehreren Pipettierrobotern.</p><p>Diesen Beitrag haben Konstantin Demir, Gunter Festel, Tim Friedrichson, Pavel Levkin und Anna Popova verfasst. Demir, Festel und Friedrichson sind bei Aquarray in Eggenstein-Leopoldshafen tätig. Levkin und Popova arbeiten am Karlsruhe Institute of Technology (KIT).</p>

Miniaturisierung

Tröpfchen fürs Screening

Die chemische Industrie ist der drittgrößte Industriezweig Deutschlands und zeichnet für einen hohen Anteil an emittierten Treibhausgasen verantwortlich. Damit Unternehmen diese reduzieren können, braucht es Techniken wie Anlagen in digitaler Form.<p>In den letzten Jahrzehnten haben Unternehmen mit digitalen Techniken ihre Anlagen optimiert, ihre Produktion gesteigert und Kosten gesenkt. Inzwischen steht ein weiteres Anliegen auf ihrer Agenda: Sie müssen sich nachhaltiger aufstellen. Wie dringend dies ist, zeigt der Bericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) vom März 2023. Denn eine Begrenzung der Erderwärmung auf 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau der Jahre 1850 bis 1900 ist inzwischen sehr schwierig geworden.</p><p>Der deutsche Chemiesektor stieß im Jahr 2021 über 120 Mio. Tonnen CO<sub>2</sub>-Äquivalente an Treibhausgasen (THG) aus. Damit der drittgrößte Industriezweig Deutschlands bis zum Jahr 2050 treibhausgasneutral werden kann, beschreibt der Verband der Chemischen Industrie die digitale und technologische Transformation als mitentscheidend.</p><p>Praxiserprobte <link href="#nadc20234135777-fig-0001">Industriesoftware liefert einen besseren Überblick über die Emissionen der Unternehmen. Damit ließe sich zudem der Energieverbrauch senken.</p><figure xml:id="nadc20234135777-fig-0001"><figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/zQJsbcxS7O4wTnAbMCTg"><figcaption><label>Abb.1: </label>So kann eine interaktive Wand für einen digitalen Zwilling aussehen. Bild: Aveva</figcaption></figure></figure><p>Das Ende der 1990er Jahre privat entwickelte Treibhausgasprotokoll (Greenhouse Gas (GHG) Protocol) kategorisiert THG-Emissionen in Scope 1, Scope 2 und Scope 3. Scope-1-Emissionen stammen aus Quellen, die direkt von einem Unternehmen verantwortet oder kontrolliert werden. Scope 2 enthält indirekte THG-Emissionen aus eingekaufter Energie wie Strom oder Fernwärme. Scope 3 umfasst alle indirekten Emissionen, die bei Partnern entlang der Wertschöpfungskette entstehen.</p><h2 type="main">Echtzeit-Bewusstsein</h2><p>Obwohl ein Emissions-Reporting komplex erscheint, können Unternehmen mit digitalen Techniken ihre Emissionen leicht erfassen und verwalten. Dafür müssen sie die Rohdaten ihrer chemischen Produktionsstätten nutzen und in kontextualisierte Informationen umwandeln. Das ermöglicht der digitale Zwilling, ein virtuelles Abbild der realen Anlage. Der digitale Zwilling führt Echtzeitdatenquellen, Modelle und Analysen aus dem gesamten Anlagenlebenszyklus in einer Cloud zusammen.</p><p>Das US-amerikanische Unternehmen Eastman Chemical mit Hauptsitz in Kingsport, Tennessee, nutzt den digitalen Zwilling mit der Software Asset Information Management des Industriesoftwareanbieters Aveva. Diese spart Teams im Schnitt bis zu 60 Prozent Zeit, wenn sie Informationen suchen und validieren. Fehler bei der Anlagenplanung reduzieren sich um durchschnittlich etwa zehn Prozent.</p><p>Der Materialhersteller blickt auf eine 100-jährige Geschichte und eine entsprechend umfangreiche Sammlung an Informationen und Daten zurück. Statt weiterhin mit zahlreichen alten technischen Dokumenten zu arbeiten, entwickelte das Unternehmen die Plattform Seiga (seamless Epcom integrated global access). Dies ist ein cloudbasiertes System, das Daten des gesamten Unternehmens virtuell in einem digitalen Zwilling zentral zusammenführt.</p><p>Über Seiga können alle Teams von Eastman Chemical unabhängig von Ort und Zeit auf korrekte, zuverlässige und sichere Daten aus der gesamten Organisation zugreifen. Das vereinfacht sowohl die Zusammenarbeit der Abteilungen als auch die Übertragung von Daten zwischen Ingenieur:innen und den Anlagenbetreibern. Alle können ihre Projekte anhand des digitalen Zwillings und seiner Echtzeitdaten effizienter und mit weniger Reibungsverlusten umsetzen.</p><p>Darüber hinaus nutzt Eastman Chemical die kontextualisierten Informationen, um nachhaltige Techniken zu entwickeln und die Kreislaufwirtschaft zu fördern.</p><h2 type="main">Kontextualisierte Daten – mehr Zuverlässigkeit</h2><p>Mit künstlicher Intelligenz (KI) ermöglicht ein digitaler Zwilling präzise Vorhersagen und bietet Führungskräften eine Entscheidungsgrundlage. So zeigen Modellierungen, in welchen Bereichen ihrer Anlagen oder Infrastruktur sie Emissionen einsparen können. Davon lassen sich Maßnahmen ableiten – etwa der Wechsel auf einen rentableren Strommix aus erneuerbaren Energien oder dessen optimierte Nutzung entsprechend der Anlagebedingungen.</p><p>Der digitale Zwilling sorgt auch dafür, dass Produktionsanlagen zuverlässiger und länger laufen. Fällt eine Anlage aus, verbrauchen sowohl das Herunterfahren als auch der Neustart beträchtliche Energiemengen. KI nutzt die Daten des digitalen Zwillings und erstellt mit prädiktiver Analytik Frühwarnungen, damit die Teams vor Ort die Anlagen rechtzeitig prüfen und warten können.</p><p>Das thailändische Petrochemie-Unternehmen SCG Chemicals hat mit KI und prädiktiver Analytik die Zuverlässigkeit seiner Anlagen von 98 Prozent auf nahe 100 Prozent erhöht. Zudem stieg die Kapitalrendite (return on invest) um das Neunfache, und das Unternehmen sparte Energie.</p><p>In einem weiteren Schritt können Betriebe die Schätzung der verbleibenden Nutzungsdauer (remaining use of life estimation, rule) ihrer Anlagen sowie derer Komponenten berechnen. Dies erhöht die Vorhersagegenauigkeit der KI und ermöglicht einen rechtzeitigen Wechsel von Komponenten zu energieeffizienten, modernen Alternativen.</p><h2 type="main">Verantwortungsbereiche geschickt organisieren</h2><p>Die Emissionen außerhalb ihres direkten Verantwortungsbereichs (Scope 3) zu reduzieren, ist für Unternehmen schwierig. Bereits innerhalb eines Betriebs ist es kompliziert, alle erforderlichen Datenquellen zu identifizieren, zusammenzuführen und mit relevanten Informationen anzureichern. In einem verbundenen Datenökosystem können interne und externe Parteien ihre Information jedoch sicher miteinander teilen, Potenziale zur Treibhausgasreduktion aufdecken und Innovationen fördern.</p><p>Expert:innen können hierbei eine cloud-native Software-as-a-Service (SaaS) aufbauen und die zusammengeführten Datenströme mit Metadaten anreichern. Diese Form vernetzter Zusammenarbeit interner und externer Parteien schafft Unternehmen einen Blick auf ihre Scope-3-Treibhausgasemissionen. Daraus lassen sich Maßnahmen ableiten und beispielsweise Scope-3-Emissionen von externen Partnern über Zertifikate ausgleichen.</p><p>Gleichzeitig muss die chemische Industrie in weitere Projekte wie die Abscheidung und unterirdische Speicherung von CO<sub>2</sub>, grünen Wasserstoff sowie eine funktionierende Kreislaufwirtschaft investieren. Dabei zahlen sich etablierte Formen einer flexiblen datenbasierten Zusammenarbeit für alle Beteiligten aus.</p><h2 type="main">Treibhausgasneutralität</h2><p>Das Verständnis in Wirtschaft und Gesellschaft dafür, dass Verantwortliche bessere Entscheidungen auf Grundlage von Daten treffen, wächst. Mit Techniken wie dem digitalen Zwilling kann die chemische Industrie das Potenzial ihrer Daten ausschöpfen, diese bündeln und in die eigene Nachhaltigkeitsstrategie integrieren.</p><p>Wenn Chemieunternehmen ihre Strukturen und Wertschöpfungsketten abbilden, können sie mit geringem Zeit- und Kostenaufwand Änderungen anstoßen.</p><p>Stephen Reynolds ist „Industry Principal – Chemicals“ bei Aveva. Er verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in der Chemieindustrie und war als Ingenieur sowie Betriebsleiter tätig.</p>

Industrie

Mit dem digitalen Zwilling Emissionen senken

<p>Deutsche Chemieunternehmen haben im Jahr 2022 mehr Waren exportiert als importiert: Sie haben mehr eingef&uuml;hrt als im Jahr zuvor, insgesamt aber weniger produziert. Chemiehandelsunternehmen setzten mehr um. Die Zahl der Patentanmeldungen sank in allen Branchen, Frauen meldeten aber mehr an als zuvor.</p>
<p>Aus dem vierten Quartal 2022 meldeten viele Unternehmen der chemisch-pharmazeutischen Industrie schlechtere Zahlen als zuvor. Die Produktion sank und die Kapazit&auml;ten waren nicht ausgelastet. Die Ums&auml;tze im In- und Ausland gingen zur&uuml;ck. Insgesamt erwies sich das Jahr aber f&uuml;r viele Unternehmen als erfolgreich (Tabelle S. 30).</p>
<p><tabular xml:id="nadc20234135287-tbl-0001"><label>1</label><h2group></h2group></tabular></p>
<h2 type="tabularName">Tab.</h2>
<h2 type="main">Unternehmen, sortiert nach Umsatz im Jahr 2022. *US-Dollar, 1 USD &asymp; 0,91 Euro; **Schweizer Franken, 1 CHF &asymp; 1,02 Euro; ***Saudi-Arabien Riyal, 1 SAR &asymp; 0,24 Euro; &ndash;: nicht ausgewiesen. Ebit: Gewinn vor Zinsen und Steuern; Ebitda-Marge: (Gewinn vor Zinsen, Steuern und Abschreibungen)/Umsatz; F+E: Forschungs- und Entwicklungskosten; F+E-Quote: F+E/Umsatz. Klammern: &Auml;nderung zum Vorjahr. Hochgestellt:<sup>1&ndash;3)</sup> Berichte in Nachr. Chem. 2023, 71(4, 5 und 6).</h2>
<p><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/IOka3s3SKdVA1bIBXCxA" /></p>
<p></p>
<p>Die gesunkenen Energie- und Rohstoffpreise der vergangenen Monate haben die Situation in Deutschlands drittgr&ouml;&szlig;ter Industriebranche stabilisiert. Die Chemieindustrie ist nach der Automobilindustrie und dem Maschinenbau die umsatzst&auml;rkste Branche. Der Verband der Chemischen Industrie (VCI) bem&auml;ngelt weiterhin im internationalen Vergleich hohe Energiekosten, Auftragsmangel und Standortprobleme.</p>
<h2 type="main">Weltweite Entwicklung</h2>
<p>Hohe Kosten und eine abnehmende Nachfrage f&uuml;hrten dem VCI zufolge weltweit zu einer schwachen Entwicklung der Chemieproduktion. Ein weltweites Produktionsplus ist auf China zur&uuml;ckzuf&uuml;hren (Grafik).</p>
<figure xml:id="nadc20234135287-fig-0001">
<figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/qxUdF2zpTkKJbkQTGEKt" />
<figcaption><label>Abb.1: </label>Chemie(orange)- und Pharma(blau)produktion einiger L&auml;nder; Ver&auml;nderungen gegen&uuml;ber Vorjahr in Prozent. Quelle: VCI</figcaption>
</figure>
</figure>
<p>Unternehmen drosselten ihre Produktion in den meisten L&auml;ndern sowohl verglichen mit dem Vorquartal als auch dem Vorjahr. W&auml;hrend die schwache Nachfrage in allen L&auml;ndern sp&uuml;rbar war, kamen in Europa Produktionsprobleme aufgrund hoher Energie- und Rohstoffkosten hinzu. Diese machten Anlagen unrentabel.</p>
<p>Die Pharmaproduktion legte dagegen weltweit zu. Bis auf Russland, wo der R&uuml;ckzug westlicher Pharmaunternehmen die inl&auml;ndische Pharmaproduktion einbrechen lie&szlig;, boomte die Produktion in allen gro&szlig;en L&auml;ndern.</p>
<h2 type="main">Chemiehandel</h2>
<p>Im ersten Quartal 2022 r&auml;umten einer Umfrage zufolge etwa 70 Prozent der Chemiehandelsunternehmen ihren Besch&auml;ftigten die M&ouml;glichkeit ein, mobil zu arbeiten. Zum Jahresende lag diese Zahl dem Verband Chemiehandel (VCH) zufolge bei 65 Prozent. Der Verband vertritt etwa 100 Unternehmen. Bei Kundenkontakten sch&auml;tzen etwa zwei Drittel dieser Chemiehandelsunternehmen Onlinekontakte und wollen diese weiter nutzen.</p>
<p>Die Branche litt wie die Wirtschaft insgesamt unter Lieferkettenst&ouml;rungen. Der russische &Uuml;berfall auf die Ukraine sorgte mit Krieg und Embargos daf&uuml;r, dass Unternehmen ihre Gesch&auml;fte mit russischen Partnern abgebrochen haben. Ab Sommer 2022 verringerten sich dadurch die Abs&auml;tze des Chemiehandels: Bewerteten im ersten Quartal noch 85 Prozent der Antwortenden ihre Umsatzentwicklung positiv, sank diese Zahl auf 57 Prozent im vierten Quartal.</p>
<p>Die VCH-Unternehmen setzten im Jahr 2022 etwa 22,4 Mrd. Euro um, 34 Prozent mehr als im Jahr zuvor. Etwa ein Drittel davon brachten Industrie-, zwei Drittel Spezialchemikalien.</p>
<p>Wegen der Lieferkettenprobleme und hohen Energiepreise drosselten Produzenten in der chemischen Industrie Produktionsmengen und verkleinerten ihre Lagermengen. So war Deutschland im Oktober 2022 zum ersten Mal in der Nachkriegsgeschichte Nettoimporteur von Chemieprodukten.</p>
<h2 type="main">Im- und Export</h2>
<p>Aus Deutschland gingen im Jahr 2022 etwa 18 Prozent mehr chemische Erzeugnisse ins Ausland als im Vorjahr. Deren Wert betrug dem VCI zufolge 163 Mrd. Euro. Die Importe betrugen 138 Mrd. Euro, das waren 45 Prozent mehr als zuvor, aber weniger als die Exporte, anders als im Oktober 2022 . Chemisch-pharmazeutische Erzeugnisse machten beim Export 284 Mrd. Euro aus (+18 %), beim Import 219 Mrd. Euro (+30 %). Pharmazeutische Erzeugnisse gingen f&uuml;r 121 Mrd. Euro ins Ausland (+18 %), solche Waren kamen im Wert von 82 Mrd. Euro (+12 %) nach Deutschland.</p>
<p>Die Bundesrepublik importierte im Jahr 2022 insgesamt Produkte im Wert von 1494 Mrd. Euro. Chemische Erzeugnisse standen dabei nach Erhebungen des Statistischen Bundesamts an zweiter Stelle. Es f&uuml;hrten Ger&auml;te f&uuml;r Datenverarbeitung, B&uuml;rotechnik und Unterhaltungselektronik f&uuml;r 149 Mrd. Euro.</p>
<p>China blieb im Jahr 2022 wichtigster Handelspartner deutscher Unternehmen. Der Umsatz (Im- und Export) stieg um fast 21 Prozent auf 299 Mrd. Euro. Seit dem Jahr 2015 kommen die meisten der deutschen Importe aus China (13 %). Der Wert dieser Einfuhren &ndash; vor allem Computer, elektronische und optische Erzeugnisse &ndash; lag im Jahr 2022 bei 191 Mrd. Euro, das sind 34 Prozent mehr als im Vorjahr. Von Deutschland nach China gingen vor allem Autos, Autoteile und Maschinen.</p>
<h2 type="main">Duale Ausbildung</h2>
<p>Die Unternehmen der chemisch-pharmazeutischen Industrie haben 9265 Ausbildungspl&auml;tze im Jahr 2022 angeboten, nach 8575 im Vorjahr. Etwa 10 Prozent der Pl&auml;tze wurden nicht besetzt (2021: 7,5 %). Die &Uuml;bernahmequote liegt dem Bundesarbeitgeberverband Chemie (BAVC) zufolge bei 94 Prozent.</p>
<p>Zurzeit sind etwa 25 000 junge Menschen in der Ausbildung zu einem der &uuml;ber 50 naturwissenschaftlichen, technischen oder kaufm&auml;nnischen Berufe der Chemiebranche. Besonders nachgefragt sind bei den Unternehmen Produktionsberufe wie Chemikant oder Pharmakant, zudem Berufe der Instandhaltung wie Elektroniker, Industriemechaniker oder Mechatroniker. Gleiches gilt f&uuml;r Ausbildungsberufe und duale Studieng&auml;nge im IT-Bereich.</p>
<h2 type="main">Chemiestandorte</h2>
<p>Gesch&auml;tzt die H&auml;lfte der zirka 480 000 Chemie- und Pharmabesch&auml;ftigten in Deutschland arbeiteten im Jahr 2022 in etwa 50 Chemieparks. Eines der gr&ouml;&szlig;ten zusammenh&auml;ngenden Chemieareale der Welt liegt dem Chemiekonzern BASF zufolge in Ludwigshafen. Auf ungef&auml;hr 10 Quadratkilometern arbeiten etwa 39 000 Besch&auml;ftigte. Die gr&ouml;&szlig;te Fl&auml;che nimmt in Deutschland der Chemcoast Park Brunsb&uuml;ttel ein (20 km<sup>2</sup>, 12 000 Besch&auml;ftigte); es folgen die Chemieparks in Leuna (13 km<sup>2</sup>, 15 000 Besch&auml;ftigte) und Bitterfeld-Wolfen (12 km<sup>2</sup>, 13 000 Besch&auml;ftigte).</p>
<p>Die weltgr&ouml;&szlig;ten Chemiefl&auml;chen waren im Jahr 2021 der Website <a href="https://ingenieur.de" target="_blank" rel="noopener">ingenieur.de</a> zufolge der Hafen von Antwerpen (150 km<sup>2</sup>), der von Rotterdam (127 km<sup>2</sup>) und der Chemmed Cluster Tarragona (120 km<sup>2</sup>) in Spanien. Es folgen der Hafen von Le Havre und drei chinesische Standorte. Brunsb&uuml;ttel und Leuna liegen auf Platz 8 beziehungsweise 10.</p>
<h2 type="main">Mehr Frauen mit Chemiepatenten</h2>
<p>Im Jahr 2022 wurden deutschlandweit 57 214 Patente angemeldet. Die Chemie hatte dabei mit 18 % den h&ouml;chsten Frauenanteil. Es f&uuml;hren organische Feinchemie (35 %) und Biotechnologie (29 %) Das Deutsche Patent- und Markenamt (DPMA) meldete 2,3 Prozent weniger Patenanmeldungen als im Jahr zuvor.</p>
<p>Von 97 124 Erfinderbenennungen hatten 7292 einen weiblichen Vornamen (8 %). Im Ranking der Bundesl&auml;nder &uuml;ber alle Sektoren liegt Hamburg mit einem Erfinderinnenanteil von 16 Prozent vorne. Hier ist der Anteil der Chemie-Anmeldungen gro&szlig;. Dagegen stammt in Bayern und Baden-W&uuml;rttemberg, wo der Erfinderinnenanteil bei etwa 6 Prozent liegt, der &uuml;berwiegende Anteil der Anmeldungen aus dem Maschinenbau.</p>
<p>Frauen gehen dem Statistischen Bundesamt zufolge vom Studium bis zur Patentanmeldung verloren: Im Jahr 2020 waren beim Master-Abschluss in Mint-F&auml;chern (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik) 34 Prozent weiblich; 28 Prozent betrug der Frauenanteil in Forschung und Entwicklung; in der freien Wirtschaft lag der Anteil bei 15 Prozent.</p>
<p>Zum Welttag des geistigen Eigentums machte das DPMA mit dem Start einer Berichtsserie auf Frauen aufmerksam. Diese beginnt anl&auml;sslich des World IP Day 2023 mit drei Erfinderinnen aus der Region Bremen. Dabei geht es um ein Verfahren zur Krebsdiagnostik, um Kartoffelpflanzen und um Werkstoffe.</p>
<h2 type="main">Mehr Patente zu Batterien</h2>
<p>Zu Batterietechnik ist die Zahl der Patentanmeldungen im Jahr 2022 um 35 Prozent auf 4651 gestiegen. Die meisten kamen aus S&uuml;dkorea (1155, +70 %), Japan (955, 23 %) und Deutschland (898, + 11 %), wie das DPMA meldet. Die anmeldest&auml;rksten Unternehmen sind die koreanische LG Energy Solution (768) vor der chinesischen Contemporary Amperex Technology (295). Auf Platz drei und vier folgen die deutschen Automobilhersteller BMW (175) und VW (125).</p>
<p>Die Zahl der im Jahr 2022 ver&ouml;ffentlichten Patentanmeldungen zu Solartechnik, Wind- und Wasserkraft, Erdw&auml;rme und Biogas lag insgesamt auf Vorjahresniveau. W&auml;hrend die Anmeldungen in der Solartechnik zulegten (+5 %), gingen sie bei Windkraftmaschinen zur&uuml;ck (&ndash;8,9 %). Insgesamt sanken die Anmeldungen zu erneuerbaren Energien um 2,4 Prozent.</p>
<p>Insgesamt liegen deutsche Unternehmen bei Anmeldungen zur Technik f&uuml;r erneuerbare Energien vorne. Sie belegen in der Solartechnik Platz 1 vor den Vereinigten Staaten und China. Bei Windkraftmaschinen liegen sie auf Platz 2 hinter D&auml;nemark und vor den Vereinigten Staaten. Bei den anmeldeschw&auml;cheren Bereichen Erdw&auml;rme/Biogas und Wasserkraft steht Deutschland auf Platz 1 beziehungsweise 2.</p>
<p>Maren Bulmahn ist Redakteurin der Nachrichten aus der Chemie.</p>

Bilanzen 2022

Zuwachs trotz Krisen

Das Schweizer Spezialchemieunternehmen Clariant hat sich in drei Geschäftseinheiten organisiert. Der Umsatz ist gestiegen.<p>Clariant setzte im Jahr 2022 etwa 5,2 Mrd. Schweizer Franken (CHF) um, 19 Prozent mehr als in Vorjahr. 17 Prozentpunkte kamen durch höhere Preise, 7 Prozentpunkte durch größere verkaufte Mengen. Währungseffekte schlugen mit minus 5 Prozentpunkten zu Buche. Die höheren Preise überkompensierten die gestiegenen Rohstoff- (+25 % im Jahresvergleich), Energie- (+35 %) und Logistikkosten (+6 %).</p><p>Das saudi-arabische Unternehmen Sabic hält seit dem Jahr 2020 etwa ein Drittel der Clariant-Aktien (<link href="#nadc20234135278-fig-0001">Grafik). Die Dividende beträgt 0,42 CHF je Aktie nach 0,40 CHF im Jahr 2021.</p><figure xml:id="nadc20234135278-fig-0001"><figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/5tVX1GKLR76pwxM3Go7s"><figcaption><label>Abb.1: </label>Geografische Verteilung der Clariant-Eigentümer (Aktien) im Jahr 2022.</figcaption></figure></figure><h2 type="main">Neue Geschäftseinheiten</h2><p>Clariant hat 2022 ein neues Organisationsmodell eingeführt. Seit Januar 2023 berichtet das Unternehmen dementsprechend:</p><p><list><listitem>Die Geschäftseinheit Care Chemicals enthält den früheren Geschäftsbereich Care Chemicals und die Geschäftseinheit Oil &amp; Mining Services (ehemals Teil des früheren Bereichs Natural Resources).</listitem><listitem>Die Geschäftseinheit Adsorbents &amp; Additives kombiniert die früheren Geschäftseinheiten Functional Minerals und Additives (beide ehemals Teil von Natural Resources).</listitem><listitem>Die Geschäftseinheit Catalysts entspricht dem früheren Bereich Catalysis.</listitem></list></p><p>Das Pigmentgeschäft hat Clariant Anfang des Jahres 2022 an ein Konsortium aus dem Pigmentproduzenten Heubach aus Langelsheim bei Goslar und SK Capital Partners verkauft. Clariant behält einen 20-Prozent-Anteil.</p><p>Die Zahlen für das Jahr 2022 entsprechen noch der alten Geschäftsbereichsstruktur. Mit Care Chemicals setzte Clariant im Jahr 2022 etwa 2,1 Mrd. CHF um (+24 %). Zu den Produkten gehören Ethylenoxidderivative, etwa pflanzenbasierte Tenside für Körperwaschlotionen und Shampoos.</p><p>Der Bereich Natural Resources setzte mit Adsorbentien und Additiven ebenfalls 2,1 Mrd. CHF (+20 %) um. Dazu gehört das Schichtsilikat Attapulgit; es reinigt etwa Rohstoffe für Kraftstoffe aus erneuerbaren Quellen wie Agrarreststoffen. Im Oktober hat Clariant das US-amerikanische Attapulgit-Geschäft der BASF gekauft.</p><p>Der Umsatz mit Katalysatoren stieg auf etwa 1,0 Mrd. CHF (+9 %). Sie entfernen beispielsweise Verunreinigungen aus Pyrolyseölen, die aus Kunststoffabfällen entstehen. Wegen der Sunliquid-Bioethanol-Anlage in Rumänien, die Bioethanol aus Agrarreststoffen wie Stroh produziert, verbuchte Clariant minus 220 Mio. CHF. Gründe waren das verzögerte Anlaufen, höhere Betriebskosten und die geringe Finanzleistung der Anlage. MB</p><h2 type="main">Conrad Keijzer, Clariant-Vorstandsvorsitzender</h2><p>Zur Organisation: Wir haben nur noch drei statt fünf Geschäftseinheiten. Diese sind nach Marktsegmenten und nicht nach Produkten organisiert. Mit den Maßnahmen, die wir im Zuge der Implementierung unseres neuen Organisationsmodells umgesetzt haben, ist das Unternehmen für Wachstum in den kommenden Jahren gut aufgestellt.</p><p>Über Sunliquid: Es gab Schwierigkeiten beim Start unserer Bioethanol-Anlage in Rumänien. Wir liefern dort bereits an Kunden. Die Produktion ist jedoch noch nicht profitabel. Sie funktioniert mit Biomasse, und dieser Rohstoff ist schwerer zu verarbeiten als fossile Rohstoffe. Das konkrete Problem in diesem Fall ist, dass der Zuckergehalt des Strohs in Rumänien niedriger ist als der des Strohs in Deutschland, wo wir es getestet haben. Foto: Clariant<img alt="image" src="https://media.graphassets.com/2xEWBVLyT7ixfjQCehTj"></p>

Bilanz Clariant 2022

Adsorbieren und katalysieren

Der Weinheimer Freudenberg-Konzern bleibt ein Mischkonzern mit 457 Gesellschaften, aufgeteilt in elf Geschäftsgruppen. Im Jahr 2022 stiegen die Umsätze in allen Regionen und Geschäftsfeldern.<p>Freudenberg, ein Unternehmen in Familienbesitz, hat im Jahr 2022 etwa 11,75 Mrd. Euro umgesetzt, 17 Prozent mehr als im Vorjahr: Verkaufspreiserhöhungen brachten 700 Mio., Wechselkurseffekte 500 Mio. und mehr Verkauftes 400 Mio. Euro.</p><h2 type="main">Forschen und entwickeln</h2><p>Für Forschung und Entwicklung hat <link href="#nadc20234135254-fig-0001">Freudenberg 576,8 Mio. Euro ausgegeben (+15 %). Der Umsatzanteil neuer Produkte, die jünger als vier Jahre sind, liegt wie im Vorjahr bei etwa 32 Prozent. Beispielsweise entwickelte die Geschäftsgruppe Sealing Technologies ein Bauteil für Lithiumionenbatterie-Gehäuse, das Druckausgleich ermöglicht. Mit Seekabel-Tapes von Freudenberg Performance Materials lassen sich hohe Spannungen von Offshore-Windanlagen unter Wasser transportieren.</p><figure xml:id="nadc20234135254-fig-0001"><figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/mHdgiNaXTRykgNgsTT15"><figcaption><label>Abb.1: </label>Freudenberg-Umsätze nach Regionen im Fünfjahresvergleich.</figcaption></figure></figure><h2 type="main">Kaufen, bauen und verbessern</h2><p>Im Dezember kaufte das Freudenberg-Unternehmen Surtec International aus dem hessischen Bensheim die Münchner Omnitechnik Mikroverkapselungsgesellschaft – ein Schraubensicherungsunternehmen. Zudem hat Surtec, Ohio, alle Anteile am Omnitechnik-Vertriebsunternehmen Precote USA gekauft.</p><p>Bereinigt um Akquisitionen betrugen die Investitionen in immaterielle Vermögenswerte im Jahr 2022 weltweit 401,5 Mio. Euro nach 304,8 Mio. Euro im Vorjahr. Beispielsweise arbeitete die im April 2022 gegründete Geschäftsgruppe e-Power Systems an Fertigungskapazitäten für Batteriesysteme in Midland, USA. Diese Aktivitäten waren bisher bei der Gruppe Sealing Technologies angesiedelt. Zu neuen Entwicklungen gehört ein methanolbetriebenes Brennstoffzellensystem für die Hochseeschifffahrt. Im spanischen Parets des Vallès baut Sealing Technologies eine Elastomerproduktfabrik für Automobile. Der Geschäftsbereich Vibracoustic erweiterte die Fertigungskapazitäten in Europa, den USA und Mexiko. In Škofja Loka in Slowenien investierte der Geschäftsbereich Performance Materials in die Nadelvliesstoffanlage.</p><p>In Deutschland gab Freudenberg 144,3 Mio. Euro aus nach 88,0 Mio. Euro im Vorjahr: Performance Materials erweiterte die Fabrik für Brennstoffzellen-Gasdiffusionslagen in Weinheim. Produktionsstart soll im Sommer sein. Vibracoustic erhöhte in Hamburg die Produktionskapazitäten für Luftfedern. Eagleburgmann startete Modernisierungsprojekte für das Innovationszentrum in Wolfratshausen und die Produktion, etwa von Gleitringdichtungen in Eurasburg. MB</p><h2 type="main">Mohsen Sohi, Freudenberg-Vorstandsvorsitzender</h2><p>Über China: Wir haben die Entwicklungen in China analysiert und evaluiert, wie sich diese auf unsere Aktivitäten dort auswirken. Was wir schon jetzt sagen können: Wir werden weiterhin in China investieren. Allerdings wollen wir unabhängig von unserem Geschäft in China bleiben. Wir werden deshalb künftig stärker in anderen Regionen investieren, unter anderem in den USA oder Südostasien.</p><p>Zur langfristigen Orientierung: Ein Beispiel dafür ist die Entwicklung unserer Medizintechniksparte. Im Jahr 2004 haben wir für 3,4 Millionen Euro die erste Akquisition getätigt. Im Jahr 2022 hat unsere Geschäftsgruppe Freudenberg Medical bereits einen Umsatz von mehr als 300 Millionen Euro erzielt – und das Wachstum wird sich in den nächsten Jahren fortsetzen. Foto: Freudenberg<img alt="image" src="https://media.graphassets.com/hOdOk7uQHW0crINUW7A5"></p>

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