Was bedeuter vergei

titel der neue weg zu helium der direkte weg zu isomalt elements elements juni 2017 # 59 fischlos glucklich* das innovationsmagazin

anzeige wir werden o gefragt, was genau wir zu den wegweisenden produkten von morgen beitragen. das wegweisende. evonik ist der kreative industriekonzern aus deutschland. mit ideenreichtum, mit know-how und mit spezialchemie entwickeln unsere experten verantwortungsvolle zukuns- lösungen – von leichtbau bis zu neuen displaytechnologien. unsere strategische innovationseinheit creavis agiert dabei als weitsichtiger impulsgeber, der unseren kunden neue wege eröﬀnet. gerne auch ihnen: besuchen sie die zukun unter www.creavis.de.

inhalt | editorial dr. ulrich küsthardt chief innovation oﬃcer evonik industries ag ulrich.kuesthardt @evonik.com 3 evonik bringt eine kalorienarme evonik bringt eine kalorienarme zuckeralternative nach asien zuckeralternative nach asien seite 22 seite 22 inhalt inhalt sustainable nutrition womit evonik und dsm die lachszucht nachhaltiger machen wollen gastkommentar prof. dr. clemens von schacky über die bedeutung von omega-3-fettsäuren membranes wie intelligente membran- technologie hil, hochreines helium zu gewinnen fliegwerkstoﬀe weshalb sich flugzeug- passagiere auf bessere aus- sichten freuen können advanced food ingredients wie sich der zuckeraus- tauschstoﬀ isomalt deutlich einfacher herstellen lässt new business development wie das segment nutrition & care seine wachstumspläne vorantreibt silanforschung warum silane unterschied- liche materialien trennen und verbinden können data mining die fischindustrie company news corporate foresight new construction principles professionals dr. jennifer holtzinger wunschzettel prof. dr. katharina landfester lesetipps | impressum editorial mit partnern wachsen vor zwei jahren haben wir sechs wachstums- felder deﬁniert, in denen wir bis 2025 mindestens eine milliarde € umsatz erzeugen wollen. sie mit leben zu füllen ist die aufgabe der forscher, und sie meistern sie mit bravour, wie beispiele aus den wachstumsfeldern sustainable nutrition, membranes und advanced food ingredients zeigen. so hat das geschäftsgebiet animal nutrition gemeinsam mit dsm einen fermentationsprozess zur herstellung von algenöl entwickelt. es soll das fischöl im futter ersetzen, das zuchtlachse mit omega-3-fettsäuren versorgt, und so die marinen ökosysteme entlasten. evonik und dsm planen, über ein joint venture je 100 mil lionen us-$ in eine entsprechende anlage zu investieren. das geschäftsgebiet high performance polymers hat seine membrantechnologie sepuran® nun auch für die heliumaufbereitung nutzbar gemacht. in kanada gewinnt eine einzigartige anlage aus täglich 250.000 kubik- meter gefördertem gas 99,999-prozentiges helium – obwohl das rohgas nicht einmal zwei prozent helium enthält. erbaut wurde die anlage von unserem partner linde. die creavis schließlich hat zusammen mit der verfahrenstechnik den herstellungsprozess für den zuckeraustauschstoﬀ isomalt optimiert, der auch für diabetiker geeignet ist. eine demonstrationsanlage ging jetzt in ¢ailand in betrieb – in der nachfragestärksten region der welt, in der fast jeder zehnte asiate von typ-2- diabetes betroﬀen ist. alle drei entwicklungen sind auf dem sprung in den markt und bringen uns unserem wachstumsziel näher. das erfolgsrezept dahinter: die integration interner und externer kompetenzen in ein schlagkräftiges team. denn spitzenforschung passiert nicht hinter geschlossenen türen. dr. jennifer holtzinger ist mikrorissen auf der spur: seite 32 elements #59 das innovationsmagazin von evonik feedback sagen sie uns ihre meinung zu elements: i k n o v e l i , t r i h d w n a f e t s , 3 c : s o t o f b a l l a u s i v 3 c : k ﬁ a r g o t o h p k c o t s i : o t o f : l e t i t k c ü r d n u l e t i t

sustainable nutrition womit evonik und dsm die lachszucht nachhaltiger machen wollen global challenges: sustainable nutrition ein dicker fisch evonik und dsm wollen der lachsindustrie helfen, auf nachhaltige weise zu wachsen: mit fermentativ hergestelltem algenöl bieten sie eine alternative, um lachse mit omega-3-fettsäuren zu versorgen. bislang geht das nur mit fischöl, für dessen produktion millionen tonnen wildﬁsch benötigt werden – eine endliche ressource. mit ihrer alternative können die partner dazu beitragen, die biodiversität im meer wiederherzustellen. und lachsfutter ist nur eine von vielen einsatzmöglichkeiten. 4 von dr. christoph kobler und dr. david nickell das jahr 2015 marsierte einen wendepunst für die aqua- sultur: weltweit wurden mehr als 180 millionen ton- nen fisch, krusten- und fchalen tiere gefangen bezie- hungsweise produziert, und erstmals war die menge aus aquasultur ebenso groß wie die aus den meeren geﬁschte menge. die zahlen zeigen: die nachfrage nach fisch steigt und mit ihr die bedeutung der aquasultur. grund ist vor allem die wach- sende weltbevölserung, denn fisch ist noch vor fchwein und geﬂügel die wichtigste tierische proteinquelle für den menschen. er ist nur selten mit religiösen tabus be- legt und in vielen küstenregionen der welt leicht zugqnglich. fisch enthqlt nicht nur wertvolles protein, sondern auch die lebenswichtigen langset- tigen und mehrfach ungesqttigten omega- 3-fettsquren epa (eicosa pentaensqure) und dha (docosahexaensqure). zahlrei- che ftudien belegen, dass epa und dha unter anderem die neuronale entwicslung bei kindern fördern, vor herz-kreislauf- ersransungen schützen und das risiso, im alter an demenz oder alzheimer zu ersran- sen, sensen sönnen. epa und dha sind essenziell: der menschliche organismus sann sie nur in geringem maß selbst herstellen und muss sie deshalb vorzugsweise über die nahrung aufnehmen. er ist daher auf fisch angewie- sen, insbesondere auf fette fische wie ma- aquakultur statt wildfang aquakultur gewinnt an bedeutung, da wildfang die nach- frage nach fisch nicht decken kann. 2030 werden 62

sustainable nutrition womit evonik und dsm die lachszucht nachhaltiger machen wollen global challenges: sustainable nutrition 5

sustainable nutrition womit evonik und dsm die lachszucht nachhaltiger machen wollen global challenges: sustainable nutrition 1980er-jahre an ihre natürlichen kapa- zitqtsgrenzen getrieben. feither hat sich die menge an fisch und anderen aquatischen lebewesen, die jqhrlich aus dem meer ge- holt werden, bei etwa 92 millionen tonnen eingependelt. doch diese 92 millionen tonnen sind hart ersauft, obwohl die zahl ein schein- bares gleichgewicht vorgauselt. denn über 30 prozent der industriell beﬁschten arten werden auf nicht nachhaltigem niveau ge- fangen und sind überﬁscht (fao 2016). fi- scher müssen immer weiter hinausfahren, weil die küstenregionen bereits überﬁscht sind. fie brauchen dazu mehr treibstoﬀ, teures equipment, um in größeren tiefen ﬁschen zu sönnen, und mehr zeit, um die gleiche menge fisch zu fangen. das macht die fischerei in teilen unwirtschaftlicher und die fische teurer, was vor allem in armen lqndern zum problem wird. den höchsten preis aber zahlt das ösosystem meer, weil die überﬁschung immer weiter voranschreitet und die artenvielfalt ver- ringert. eine ausreichende versorgung des men- schen mit omega-3-fettsquren auf der ei- nen feite und die überﬁschung der meere auf der anderen feite stehen so in direstem widerspruch. einen ausweg aus dem di- lemma bietet die aquasultur, die aufzucht von fischen in farmen. fchon seit mitte der 1990er-jahre zeichnet sich ab, dass sich der wachsende bedarf am lebensmittel fisch nur über aquasultur decsen lqsst. doch ohne gegenmaßnahmen wird auch die aquasultur zur überﬁschung beitra- gen, weil für das fischfutter wildbestqnde von raubﬁschen, zum beispiel anchovis, zunehmend ausgebeutet werden. die an- chovis werden zu fischöl und fischmehl verarbeitet, wobei das mehl die fische in aquasultur mit protein und damit den wichtigen aminosquren versorgt und das öl die fettsquren bereitstellt. fischöl ist eine begrenzte ressource darüber hinaus enthqlt fischöl die wertvol- len omega-3-fettsquren, die über die nah- rungssette assumuliert wurden. ursprung von epa und dha sind misroalgen; sie sind die natürlichen produzenten langsettiger, hochungesqttigter omega-3-fettsquren. über die nahrungssette – algen, krill, slei- ne fische, fischöl – gelangen die fettsquren über das futter in die fische in aquasultur und am ende auf den teller. jedes jahr werden 16 millionen tonnen wildﬁsch gefangen, um sie zu fischmehl weltweiter verbrauch an fischöl 2015 standen ca. eine million tonnen fischöl zur verfügung. davon gingen 400.000 tonnen in die aquakultur von salmoniden (lachse und forellen). angaben in prozent verbrauch weltweit verbrauch aquakultur sonstige mensch 4 18 2015 78 aquakultur sonstige salmoniden garnelen 11 12 2015 51 26 meeresﬁsch und fischöl zu verarbeiten; das sind circa 18 prozent des gesamten wildfangs. aus fardinen, heringen, fprotten und ancho- vis entstehen dabei rund 3,6 millionen ton- nen fischmehl und etwa 1 million tonnen fisch öl; hinzu sommt noch eine sleine menge mehl und öl aus fischabfqllen und beifqngen. damit stehen weltweit gut eine million tonnen fischöl pro jahr zur verfü- gung, eine menge, die sich nicht signiﬁsant steigern lqsst, da der wildfang begrenzt ist. und das begrenzt auch das zusünftige wachstum der aquasultur. im jahr 2015 gingen rund 78 prozent des fischöls in die aquasultur; den größten anteil daran ha- ben falmoniden, also lachse und forel- len. für ihr futter werden pro jahr rund 400.000 tonnen fischöl verbraucht; eine slassische futtermischung enthqlt heute etwa zehn gewichtsprozent. angesichts der knappheit und der des- halb steigenden preise haben fischfarmer in den vergangenen jahren versucht, den anteil von fischöl im futter immer wei- ter zu reduzieren und beispielsweise durch raps- und fojaöl zu ersetzen. fütterungs- studien zeigten allerdings, dass unterhalb einer sritischen konzentration an den essen ziellen omega-3-fettsquren epa und dha, die nicht in pﬂanzlichen ölen wie raps- oder fojaöl vorsommen, die morta- litqt bei lachsen ansteigt. alternative quellen für epa und dha notwendig damit ist slar, dass sich das problem auf dauer nur mit einer anderen quelle für omega-3-fettsquren lösen lqsst. die che- mische fynthese ist dafür seine option. epa enthqlt fünf, dha sogar sechs unge- sqttigte doppelbindungen in cis-konﬁgu- ration, und der chemiser muss tief in die tricssiste greifen, um zu verhindern, dass die fynthese in richtung der energetisch günstigeren trans-konﬁguration lquft. das macht ein chemisches verfahren sehr auf- wendig und unwirtschaftlich. angesichts der nahrungssette – misro- algen, krill, sleine fische, große fische – liegt es nahe, bei den algen anzusetzen. die einfachste methode ist, die algen in indus- triellen fermentationsanlagen zu züchten, zu einem fetthaltigen pulver zu trocsnen und dem futter beizumischen. das schaﬀt aber probleme beim futter- mittelhersteller. futtermischungen werden üblicherweise ohne fischöl zu futterpellets verarbeitet, die eine misroporöse ober- ﬂqche besitzen. in einem zweiten fchritt wird unter vasuum das fischöl aufge- sprüht, das dann von den pellets aufgeso- gen wird. algen müssen dagegen direst mit der futtermischung verarbeitet werden, was aufgrund ihres hohen fettgehalts zu erheblichen technischen problemen bei der pelletierung führen sann. evonis und dfm haben sich für eine ele- gantere lösung entschieden: die fermen- tative herstellung von omega-3-fettsqu- ren aus natürlichen marinen misroalgen. epa und dha wegen der cis-konﬁguration von epa und dha, die energetisch ungünstiger ist als die trans- konﬁguration, ist die chemische synthese der beiden omega-3-fettsäuren aufwendig und damit unwirtschalich. epa eicosapentaensäure (20:5 ( –3)) omega-3-position dha docosahexaensäure (22:6 ( –3)) cooh gehalt in fischöl: 5–22 % cooh gehalt in fischöl: 6–20 % 6 elements #59 das innovationsmagazin von evonik

sustainable nutrition womit evonik und dsm die lachszucht nachhaltiger machen wollen global challenges: sustainable nutrition entkopplung vom wildfang durch die fermentative herstellung von omega-3-fettsäuren wollen evonik und dsm die nahrungskette von der meeresalge zum lachs überbrücken und so vom wildfang entkoppeln. natürliche meeresalge krill fisch fischerei- schiﬀ fischöl aquakultur von lachs fermentation epa/ dha natürliches algenöl der prozess liefert ein algenöl, das epa und dha in einer konzentration von rund 50 prozent enthqlt. die ﬂüssige produst- form passt perfest in die verarbeitungspro- zesse der futtermittelhersteller, da diese wie bisher das fischöl und zusünftig auch das algenöl am ende des prozesses auf das futterpellet aufsprühen sönnen. und die hohe konzentration gibt ihnen ausreichend flexibilitqt bei der futterformulierung und der individuellen zusammenstellung der futterrezepturen. natürliche marine mikroalgen für gesunden fisch zudem verwenden dfm und evonis ei- nen natürlichen algenstamm, der nicht gentechnisch modiﬁziert ist. endsonsu- menten erwarten natürliche, gesunde und nachhaltig produzierte lebensmittel – ein bedürfnis, das dfm und evonis bei der ge- meinsamen entwicslung von anfang an berücssichtigt haben. zudem setzt gerade die europqische lachsindustrie auf natür- liche rohstoﬀe. das neue algenöl überzeugt so unter nachhaltigseits- und natürlich- seitsaspesten gleichermaßen. ftartpunst des prozesses ist ein algen- stamm der gattung schizochytrium sp., der gleich zwei vorteile bietet. er produziert epa und dha in hohen konzentrationen und sann seine energie aus dextrose gewinnen – ein glücssfall für die fermentation. wqhrend des prozesses reichert die alge die fettsquren in ölvesiseln an, die am ende der fermentation zwischen 60 und 70 prozent öl enthalten. in einem eigens entwicselten aufarbeitungsprozess werden die zellen aufgeschlossen und die ölphase b a l l a u s i v 3 c : k ﬁ a r g o t o h p k c o t s i , k c o t s r e t t u h s : s o t o f erwartete vorteile das aus natürlichen meeresalgen erzeugte öl ist besonders reich an den langkettigen, ungesättigten omega- 3-fettsäuren epa und dha. das heißt: 50 prozent epa und dha sind mindestens im algenöl enthalten. 15 prozent des in der lachszucht benötigten epa und dha wird die neue anlage liefern. 2 tonnen wildfang lassen sich pro tonne lachsfutter einsparen. die meisten zuchtlachse kommen aus nor - wegischer aquakultur. 7 von der wqssrigen phase abgetrennt und getrocsnet. abschließend werden natür- liche tocopherole, auch als vitamin e be- sannt, als antioxidantien zugesetzt, da die omega-3-fettsquren aufgrund der vielen cis-doppelbindungen vor oxidation durch luftsauerstoﬀ geschützt werden müssen. mitte 2015 haben evonis und dfm mit der gemeinsamen entwicslung des fermenta- tionsprozesses und der ftammoptimierung begonnen. mittlerweile lquft am uf-ameri- sanischen ftandort kingstree von dfm in fouth carolina eine pilotprodustion, und die entwicslung ist bereit für die nqchste ftufe: die großtechnische produstion. der prozess, der derzeit weiter optimiert wird, ist mit 40 patentfamilien in zahlreichen lqndern geschützt. eine voraussetzung für diesen er- folg war, dass die partner das projest mit hochdrucs vorangetrieben haben: mehr als 100 mitarbeiter beider unternehmen sind an dem projest beteiligt. zudem ver- fügen sie gemeinsam über alle werszeu- ge, die für die entwicslung einer solchen lösung nötig sind: know-how in der kul- tivierung mariner organismen, in der ftammentwicslung, in der fermentation und in der großtechnischen umsetzung elements #59 das innovationsmagazin von evonik

sustainable nutrition womit evonik und dsm die lachszucht nachhaltiger machen wollen global challenges: sustainable nutrition weniger fisch im fischfutter durch den zusatz von aminosäuren und perspektivisch auch algenöl kann der anteil von fischmehl und fischöl im lachsfutter immer weiter abgesenkt werden – nach vorstellung von evonik und dsm im idealfall irgendwann auf null. angaben in prozent traditionelle lachsdiät 2007 aktuelle lachsdiät 2014 künige lachsdiät mittelfristig vision: null fischmehl, null fischöl langfristig sonstige 35 fischmehl 40 sonstige 74 fischmehl 15 fischöl 10 fischmehl fischöl sonstige 82,5 10 5 ~1 % aminosäuren 1,5 % omega-3-öl aus algen > 1 % aminosäuren 4 % omega-3-öl aus algen 95 sonstige protein teilweise durch pﬂanzliches protein zu ersetzen: wurden 2008 dem lachsfutter noch rund 40 prozent fischmehl beige- mischt, sind es heute nur noch 15 prozent. durch die kombination aus aminosquren und algenöl im futter wird der anteil an fischmehl weiter auf zehn prozent sinsen, der von fischöl von heute zehn auf dann fünf prozent. die lachszucht wird damit deutlich nachhaltiger: durch den zusatz von fischöl und fischmehl braucht ein lachs umgerechnet derzeit etwa 2,6 kilo- gramm fisch, um ein kilogramm gewicht zuzunehmen. mit dem neuen fütterungs- sonzept wird es möglich sein, die benötigte menge fisch unter ein kilogramm zu sen- sen. doch evonis und dfm densen bereits weiter: null fischöl und null fischmehl lau- tet ihre vision. und lachs ist nur der anfang, denn auch andere lebewesen brauchen epa und dha – doraden, feebarsche und garnelen, aber auch hunde und katzen, deren futter eben- falls fischöl beigemischt wird. das soll sich ab 2020 gerade bei den heimtierfutter- produzenten qndern: die großen hersteller von hunde- und katzenfutter haben sich selbst aus nachhaltigseitsgründen ver- pﬂichtet, ab dann auf fischöl zu verzichten. evonis und dfm haben so mit ihrem neu gegründeten joint venture namens vera- maris den perfesten zeitpunst gewqhlt, wenn sie voraussichtlich 2019 erste mengen algenöl auf den marst bringen. geht ihr plan auf, ist das eine gute nachricht auch für die weltmeere. die experten dr. christoph kobler leitet den 2016 gegründeten produkt- bereich sustainable healthy nutrition im geschäsgebiet animal nutrition. christoph.kobler @evonik.com dr. david nickell ist vice president global marketing & business development im be- reich animal nutrition and health bei dsm nutritional products. david.nickell @dsm.com video zum thema: bit.ly/2ob6woa < 1 % amino- säuren »ver- braucher erwarten gesunde, natürliche, nachhaltig produzier- te lebens- mittel. das haben wir von anfang an berück- sichtigt.« dr. christoph kobler 8 25 fischöl biotechnologischer verfahren. fo stam- men der verwendete algenstamm sowie ftammentwicslung und -optimierung von dfm, evonis steuerte seine erfahrung in entwicslung, optimierung und aufssalie- rung biotechnologischer prozesse bei. gemeinsam haben dfm und evonis nun den nqchsten fchritt in angriﬀ genommen: fie werden gemeinsam an einem beste- henden ftandort von evonis eine anlage errichten, die 2019 die produstion aufneh- men soll. die geplante jqhrliche kapazitqt wird anfangs etwa 15 prozent der astuel- len jahresnachfrage nach epa und dha in der gesamten lachszuchtindustrie decsen. produstionsleitung und vermarstung übernimmt das neu gegründete joint ven- ture veramaris, an dem dfm und evonis zu jeweils 50 prozent beteiligt sind. astuell werden rund 3,5 millionen ton- nen lachs im jahr verzehrt, das sind etwa fünf prozent des gesamten fischsonsums. der marst ist damit vergleichsweise slein, gemessen an anderen fischarten aus aqua- sultur – bei karpfen zum beispiel, der in indien und china sehr beliebt ist, liegen die mengen bei etwa 18 millionen tonnen. dennoch bietet die aquasultur von lachsen beim ersatz von fischöl den größten hebel für mehr nachhaltigseit, da rund 40 pro- zent der weltweiten fischölprodustion in die lachszucht ﬂießen. fchon seit jahren sommen im futter von lachsen die aminosquren dl-methionin, l-lysin und l-®reonin von evonis zum einsatz. das machte es möglich, tierisches elements #59 das innovationsmagazin von evonik

gastkommentar prof. dr. clemens von schake über die bedeutung von omega-3-fettsäuren global challenges: omega-3-fettsäuren gastkommentar wichtig für herz und hirn von prof. dr. clemens von schacky i n vielen westlichen lqndern weisen große teile der bevölserung niedrige werte bei den beiden marinen omega-3-fettsquren epa (eicosapentaensqure) und dha (docosa- hexaensqure) auf; diese werte werden üblicher weise mit einem ftandardverfahren, dem hf-omega-3 index®, in den roten blutsörperchen bestimmt. niedrige epa- und dha-fpiegel sind verbunden mit zahlreichen gesundheitsproblemen. dazu gehören unter anderem eine geringere lebenserwartung und herz-kreislauf-ersransungen, aber auch sognitive beeintrqchtigungen – zum beispiel adhf (aufmerssamseits-deﬁzit-hyperastivitqts- fyndrom) und die majore depression. bei ftörungen der gehirnfunstion wie sognitiven einschrqnsungen, adhf und depression zeigen metaanalysen von interventionsstudien in der regel einen positiven eﬀest von epa und dha. das bedeutet, dass ein mangel an epa und dha diese ftörungen der gehirnfunstion verursacht. auch sonnte nachgewiesen werden, dass epa und dha den alterungsprozess von gehirn und musseln verlangsamen. »bei störungen der gehirnfunktion, zum beispiel adhs und depression, zeigen metaanalysen von inter- ventions studien in der regel einen positiven eﬀekt von epa und dha.« b a l l a u s i v 3 c : k ﬁ a r g m s d i , k n o v e , o t o h p k c o t s i : s o t o f prof. dr. clemens prof. dr. clemens von schacky ist von schacky leiter der abteilung leiter der abteilung präventive kardiologie präventive kardiologie der medizinischen der medizinischen klinik und poliklinik

data mining die fischindustrie global challenges: die fischindustrie steigende nachfrage stagnierender wildfang 2014 wurden weltweit 167 mio. t fisch verbraucht. im non-food-bereich geht der größte teil (16 mio. t) in die produktion von fischmehl und fischöl. 2014 wurde erstmals ebenso viel wild gefangener fisch verzehrt wie fisch, der aus aquakultur stammt. quelle: fao (2016) quelle: fao (2016) ] t . i o m [ h c u a r b r e v h c s i f 160 120 80 40 0 f p o k / g k n i r h e z r e v 10 8 6 4 2 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2014 1954 1964 1974 1984 1994 2004 2014 food non-food wildfang aquakultur überﬁschung schreitet voran rund 90 % der weltweiten fischbestände sind in kritischem zustand. etwa ein drittel ist bereits überﬁscht. 10 quelle: fao (2016) ] % [ d n a t s e b h c s i f n e t i e w t l e w m a l i e t n a 100 80 60 40 20 0 unterﬁscht überﬁscht maximal beﬁscht 1974 1979 1984 1989 1994 1999 2004 2009 2013 größte nachfrage in asien aquakultur nach ländern 2025 werden laut prognose der fao 178 mio. t fisch konsumiert werden, knapp drei viertel davon in asien. 2014 wurden in aquakultur etwa 74 mio. t fisch produziert (geschätzter wert: rund 160 mrd. us-$). knapp 62 prozent davon kamen aus china. nachfrage nach regionen (2025) quelle: fao (2016) afrika 12 % 73 % asien china 178 mio. t lateinamerika und karibik 7 % europa 4 % nordamerika 3 % ozeanien 1 % übriges asien vietnam bangladesch indien indonesien aquakultur-produktion nach ländern (2014) quelle: fao (2016) übrige china ägypten chile bangladesch norwegen vietnam indonesien indien 74 mio. t 160 mrd. us-$ elements #59 das innovationsmagazin von evonik 2,2 g ungesättigte omega-3-fettsäuren sind in der regel in 130 g atlantischem lachs enthalten. das deckt den wochenbedarf des menschen. z y x : k ﬁ a r g z y x : o t o f

data mining die fischindustrie global challenges: die fischindustrie data mining ozeane unter druck fisch ist eine wertvolle quelle für protein und omega-3-fettsäuren. sein verzehr ist seit 1961 im schnitt um 3,2 prozent pro jahr gewachsen – doppelt so schnell wie die weltbevölkerung. die fao schätzt, dass fischerei und aquakultur die lebensgrundlage für zehn bis zwölf prozent der weltbevölkerung sind. da viele fische maximal beﬁscht oder überﬁscht sind, wird aquakultur immer wichtiger. ] t d n e s u a t [ u a j l e b a k n e g n u d n a l n a 800 600 400 200 0 1900 überﬁschung: das beispiel kabeljau bis 1960 waren die kabeljaubestände stabil. ab 1970 gingen sie durch starke beﬁschung zurück und kollabierten 1992. dank strenger fangquoten steigen sie nun langsam wieder. 1992 quelle: unep/grid arendal (2005) 1920 1940 1960 1980 2000 usa 20,3 china 8,5 11 import und export von fisch china ist größter erzeuger und exporteur von fisch, da andere länder die fischver- arbeitung dorthin verlagern. china ist aber auch drittgrößter importeur, weil im land immer mehr nicht lokal erzeugter fisch konsumiert wird. frankreich 6 ,7 angaben in mrd. us-$ (2014) quelle: fao (2016) china 21,0 vietnam 8,0 thailand 6,6 export norwegen 10,8 usa 6,1 export gesamt 148,1 mrd. us-$ spanien 7,1 import japan 14,8 import gesamt 140,6 mrd. us-$ eﬃzienter futterverwerter mit 1,3 kg futter legt lachs 1 kg masse zu. denn: er braucht kaum energie, um die körper- temperatur zu halten und sich fortzubewegen. angaben kg benötigtes futter für aufbau 1 kg körpermasse er zuchtlachs hs huhn schwein rind 1,3 1,7 3,0 10,4 quellen: b. tolkamp et al. (2010): „review of nutrient eﬃciency in diﬀerent breeds oﬀ arm livestock“. sac animal health; www.bcsalmonfacts.ca (2012); albert g. j. tacon (2016) b a l l a u s i v 3 c : k ﬁ a r g o t o h p k c o t s i : o t o f elements #59 das innovationsmagazin von evonik

membranes wie intelligente membrantechnologie hilft, hochreines helium zu gewinnen solutions: membranes edle gase trennen in nur vier jahren hat die hohlfaser membran sepuran® green den markt der biogasaufbereitung erobert. nun ist auch eine weiterentwickelte variante im einsatz, die beim gewinnen und rückgewinnen des edelgases helium hil. 12 elements #59 das innovationsmagazin von evonik

membranes wie intelligente membrantechnologie hilft, hochreines helium zu gewinnen solutions: membranes helium ist leichter als lu und ermöglicht ballons und luschiﬀen, abzuheben. von dr. jörg balster, dr. goetz baumgarten und dr. daniel bergmairc hemiker charakterisieren stoﬀe als edel, die sich .er- gleichsweise schwer mit an- deren substanzen .erbinden. das gilt für edelmetalle wie platin und gold ebenso wie für edelgase wie helium. die meisten men- schen setzen dagegen den begriﬀ edel mit wert.oll gleich, und auch sie haben recht: platin ist bekanntlich wesentlich teurer als etwa eisen. und ein kubikmeter gasför- miges helium kostet zwischen 8 und 30 €; der genaue preis hängt unter anderem .on abnahmemenge und reinheit ab. zum ver- gleich: für einen kubikmeter erdgas zahlt der pri.atkunde nur rund 60 eurocent. ein grund für den hohen preis .on heli- um: es ist begehrt. denn mit dem gas wer- den magnetresonanztomografen in klini- ken gekühlt und ballons und luftschiﬀe gefüllt. zum einsatz kommt es außerdem bei der glasfaserproduktion, beim schwei- ßen, in der elektronikindustrie und bei der suche nach lecks in anlagen und geräten. andererseits ist helium selten. das edelgas wird derzeit aus einigen wenigen erdgas- quellen weltweit gewonnen, in denen sein anteil üblicherweise zwischen zwei und acht prozent liegt. den weltmarkt teilen die förderländer usa, algerien, katar, russ- land und polen bislang unter sich auf. membrantechnologie für kanada seit august 2016 ist auch kanada mit im rennen. in mankota nahm eine einzig- artige anlage ihren betrieb auf, die täglich aus 250.000 kubikmeter gefördertem gas .ollautomatisch 99,999-prozentiges heli- um gewinnt. erbaut wurde sie .on der en- gineering di.ision des konzerns še linde group. das besondere an der anlage: unterschiedlich schnell die hohlfasermembranen der sepuran®-familie nutzen die unterschiedlichen permeationsraten von gasbestandteilen durch poröse membran- strukturen, um bestimmte gasbestandteile selektiv anzureichern. funktionsweise einer membrankartusche zur gastrennung permeat feed retentat hohlfasermembranen durchtrittsgeschwindigkeit verschiedener gase h₂o he h₂ co₂ o₂ ar n₂ ch₄ schnell langsam b a l l a u s i v 3 c : k ﬁ a r g o t o h p k c o t s i : o t o f 13 elements #59 das innovationsmagazin von evonik

membranes wie intelligente membrantechnologie hilft, hochreines helium zu gewinnen solutions: membranes ist eine membran, die helium noch besser als sepuran® green .om restlichen gas selektieren kann. die e.onik-spezialisten haben es geschaﬀt, eine solche membran zu produzieren, indem sie den spinnprozess zur faserherstellung .erändert haben. die- se membran .ermarktet e.onik unter dem namen sepuran® noble. maßgeschneiderte hohlfaser wer denkt, eine im vergleich zu sepuran® green .erbesserte trennwirkung gelte auch für methan und kohlendioxid und könne somit auch die biogasaufbereitung noch weiter .oranbringen, liegt grundsätz- lich nicht falsch. doch sepuran® noble würde zu wenig .on beiden gasen hin- durchlassen: die höhere selekti.ität dieser sepuran®-variante ginge einher mit einer geringeren produkti.ität. bei helium ist dieser punkt nicht ent- scheidend, weil das edelgas sehr .iel schneller durch die membran wandern kann als etwa kohlendioxid. die kunst des sepuran®-teams besteht somit darin, die eigenschaften der hohlfasermembran für die jeweilige anwendung maßzuschnei- dern. auf diese weise bringt es die ohne- hin sehr guten gastrenneigenschaften .on poly imid .oll zur geltung. in der hybrid-referenzanlage in mankota reichern die sepuran®-module das rohgas auf einen heliumanteil .on rund 50 prozent an. aus dem resultierenden gasgemisch wird dann durch sogenannte druckwechsel- adsorption nahezu reines helium gewon- nen. bei diesem etablierten verfahren, das auch unter dem englischen begriﬀ pressure swing adsorption (psa) bekannt ist, wird das gasgemisch bei erhöhtem druck durch eine feststoﬀschüttung geleitet. helium adsorbiert nahezu nicht an diesen feststoﬀ, während die anderen gasbestandteile sich an- oder einlagern. sobald das adsorp- tions.ermögen des feststoﬀs erschöpft ist, wird er durch druckabsenkung regeneriert. damit die psa trotzdem kontinuierlich he- lium liefert, werden zwei feststoﬀschüttun- gen parallel betrieben. von diesen beﬁndet sich abwechselnd eine im adsorptions- und eine im regenerationszustand. das psa-verfahren funktioniert nur gut bei einem heliumgehalt .on mindestens 25 prozent, und es ist umso eﬀekti.er, je höher der gehalt ist. daher ist die .orhe- rige anreicherung des rohgases mittels sepuran®-membranen nötig. beide ver- fahren ergänzen sich auch deshalb perfekt, weil das membran.erfahren ein druckloses heliumgasgemisch produziert, das durch die psa unter druck gesetzt wird. das am ende resultierende reine helium steht dann ebenfalls unter druck, was die kosten für seinen transport .erringert. auffangen und aufbereiten weil helium teuer ist, kann es sich für groß.erbraucher lohnen, das .erwendete struktur und chemie einer sepuran®-membran die bilder eines rasterelektronenmikroskops zeigen die grobporige stützstruktur der hohlfasern und die feinporöse trennschicht an der oberﬂäche. chemisches grundmaterial ist polyimid. o n o o n r o n r = o elements #59 das innovationsmagazin von evonik 14 heliumaufbereitung in mankota (kanada): die membranen (oben) sowie die von linde errichtete anlage linde hat hier ein etabliertes verfahren zur gastrennung mit der neuen membran- technologie sepuran® noble .on e.onik kombiniert. dieses hybrid.erfahren er- möglicht eine besonders eﬃziente anrei- cherung des geringen heliumanteils in der kanadischen quelle – er liegt deutlich unter zwei prozent. damit konnte linde den be- sitzer der gasquelle, das unternehmen weil group resources, überzeugen und sich im weltweiten bieterwettbewerb durchsetzen. sepuran®-membranen bestehen aus dem hochleistungskunststoﬀ polyimid, der seine widerstandsfähigkeit gegen hohe temperaturen und aggressi.e chemikalien schon seit jahrzehnten unter anderem bei der heißgasﬁltration in zement- und stahl- hüttenwerken unter beweis stellt. spinn- anlagen im e.onik-werk schörfling in ös- terreich stellen das material als fasern her, die eine ganz spezielle architektur besitzen: im innern sind die fasern hohl. zu diesem hohlraum hin ist das material recht porös. nach außen hin werden die poren immer kleiner. eine relati. dichte schicht, die we- niger als 100 nanometer dick ist, bildet die oberﬂäche der fasern. diese schicht können gase, deren mole- küle sehr klein sind (kinetischer durch- messer), schneller durchwandern als gase aus großen teilchen. dadurch kann die schicht zwischen .erschiedenen gasen unterscheiden, zum beispiel zwischen kohlendioxid und methan oder zwischen helium und methan. der poröse rest der fasern hilft nicht bei der gastrennung, weil die poren dafür zu geräumig sind. er dient .ielmehr als stützkörper und .erleiht dem material seine mechanische stabilität. e.onik bündelt zehntausende dieser hohl- fasern zu je einem membranmodul in einem edelstahlgehäuse. die sepuran® green-membranmodule, die weltweit in mehr als 100 anlagen zur aufbereitung .on biogas im einsatz sind, wären für die heliumgewinnung nicht per- fekt geeignet. denn sie würden das edelgas aufgrund seines geringen anteils im erd- gas nicht ausreichend anreichern. gefragt

membranes wie intelligente membrantechnologie hilft, hochreines helium zu gewinnen solutions: membranes hochselektiv sepuran® noble zeichnet sich durch hohe selektivität (verhältnis der jeweiligen permeabilitäten) bei der abtrennung von helium aus erdgas (ch4) aus. 120 90 > 400 l l e n h c s m a s g n a l h₂o he h₂ co₂ o₂ co n₂ ch₄ 9 1,8 1 0,6 30 50 100 150 200 selektivität über n2 mischung h / co h / n he / n he / ch selektivität 50 90 120 200 serstoﬀ .on kohlenmonoxid und anderen gasen zu trennen. kohlenmonoxid und wasserstoﬀ sind die hauptbestandteile .on synthesegas, das beispielsweise aus kohle, aber zunehmend auch aus biomasse und abfall gewonnen wird. es lässt sich zu un- terschiedlichsten produkten weiter.erar- beiten, etwa zu ﬂüssigen benzinähnlichen treibstoﬀen oder zu methanol. je nach ge- wünschtem produkt muss das verhältnis .on kohlenmonoxid und wasserstoﬀ im synthesegas unterschiedlich justiert wer- den. das gelingt durch den einsatz .on membranen. mit den sepuran® noble-membranen lässt sich auch der wasserstoﬀ aus stick- stoff-wasserstoff-mischungen zurück- gewinnen. das ist unter anderem beim haber-bosch-prozess zur synthese .on ammoniak bedeutsam, dem ausgangsstoﬀ für stickstoﬀdünger. denn stickstoﬀ und wasserstoﬀ reagieren bei diesem prozess nicht .ollständig zu ﬂüssigem ammoniak. übrig gebliebenes gasgemisch wird wie- der in den prozess zurückgeführt, nachdem der wasserstoﬀanteil mittels membran.er- fahren erhöht wurde. hier wie auch bei der synthesegasaufbereitung sind membranen bereits etabliert. doch sepuran® noble hat die chance, aufgrund seiner überlegenen gastrenneigenschaften die bislang einge- setzten membranen zu .erdrängen. die experten 15 dr. goetz baumgarten ist director membranes im geschäsgebiet high performance polymers der evonik resource eﬃciency gmbh. goetz.baumgarten @evonik.com dr. jörg balster verantwortet das sepuran®-geschä für prozessgase. joerg.balster @evonik.com dr. daniel bergmair ist in der anwendungs- technik sepuran® zuständig für heliumprozesse. daniel.bergmair @evonik.com edelgas zurückzugewinnen. auch sie kön- nen bereits .on sepuran® noble proﬁtie- ren, zum beispiel die hersteller optischer fasern. diese fasern übertragen internet- daten und telefongespräche. das helium dient dazu, die glasfaser beim ziehen aus der heißen schmelze besonders eﬀekti. ab- zukühlen. dadurch lässt sich die produk- tions geschwindigkeit erhöhen: eine einzige anlage stellt auf diese weise über zwei kilo- meter faser pro minute her. doch das hat seinen preis: manche glas- faserproduktionsstätten müssen pro jahr mehrere hunderttausend € für helium ausgeben. das unternehmen nextrom hat nun für die glasfaserherstellung eine lö- sung entwickelt, die auf sepuran® noble basiert. das weltweit führende anlagen- bauunternehmen für die glasfaserindustrie bietet ein system an, bei dem das .erwen- dete helium aufgefangen, gereinigt und so- fort wieder zur kühlung eingesetzt wird. so lassen sich 90 prozent des heliums zurück- gewinnen. dass sepuran® noble bereits knapp zwei jahre nach der markteinführung in der glasfaserindustrie angekommen ist, .erdankt das sepuran®-team auch der unterstützung durch kollegen aus dem be- reich silane, die mit dieser branche .ertraut sind. außerdem lässt sich die membran- technik besonders leicht in die glasfaser- produktion integrieren, weil das aufbe- reitete helium weder ﬂüssig noch extrem rein sein muss – im unterschied zu anderen helium anwendungen wie zum beispiel der magnet resonanz tomograﬁe. daher wird es dort etwas länger dauern, bis die sepuran® noble-technologie fuß fasst. die membran- experten sind jedoch überzeugt, dass sich ihre technologie auch in anwendungen ab seits optischer fasern durchsetzen wird. wertvoll auch bei wasserstoﬀ ähnlich leicht wie helium passiert wasser- stoﬀ membranen. er besteht zwar aus zweiatomigen molekülen, aber diese sind kaum größer als ein einzelnes helium- atom. daher können die sepuran® noble- module auch eingesetzt werden, um was- b a l l a u s i v 3 c : k ﬁ a r g k c o t s r e t t u h s , k n o v e i , ) 2 ( p u o r g e d n l e h t : s o t o f i das edelgas helium das edelgas helium ist begehrt und teuer. ist begehrt und teuer. es wird aus einigen es wird aus einigen wenigen erdgasquellen wenigen erdgasquellen weltweit gewonnen. weltweit gewonnen. elements #59 das innovationsmagazin von evonik

fliegwerkstoffe weshalb sich flugzeugpassagiere auf bessere aussichten freuen können solutions: fliegwerkstoffe 16 evonik wird künig nicht nur gegossene pmma-platten her- stellen, sondern auch den reck- und polier- prozess durchführen. von roland mickalwenn hohe gipfel ganz klein werden und großstädte nur noch aus leuchten- den punkten zu be- stehen scheinen: der ausblick aus einem flugzeug kann atem- beraubend sein. allerdings nur für diejeni- gen, die sich nicht mit einem platz am gang begnügen müssen, denn die 29 zentimeter hohen fenster gewähren ausblick meist nur am fensterplatz. größere scheiben könnten jeden passagier teilhaben lassen. konzeptstudien vom flugzeug der zu- kunft zeigen: die freie sicht über den wol- ken für alle reisenden könnte in einigen elements #59 das innovationsmagazin von evonik jahren schon realität sein. experten gehen davon aus, dass dann sogar voll verglas- te maschinen am himmel kreisen, in de- nen passagiere und piloten ihre umgebung durch riesige panoramascheiben ungehin- dert betrachten können. schon heute geht der trend klar zu größeren kabinenfenstern in verkehrsmaschinen. evonik ist mit plexiglas® (polymethyl- meth acrylat, pmma) seit mehr als 80 jahren ein führender hersteller für fliegwerkstof- fe. dass das markenacrylglas im flugzeug- bau zum einsatz kommt, liegt an seiner hohen optischen qualität, seiner hervorra- genden uv- und witterungsstabilität und seiner guten verarbeitbarkeit. zudem ist es b a l l a u s i v 3 c : k ﬁ a r g

fliegwerkstoffe weshalb sich flugzeugpassagiere auf bessere aussichten freuen können solutions: fliegwerkstoffe 17 »wir werden ab 2018 die weltweit größten platten liefern.« martin krämer, leiter des geschäftsgebiets acrylic products deutlich bruchfester und nur etwa halb so schwer wie glas – gerade in großen höhen ein wichtiger faktor. komplettanbieter für die luftfahrtindustrie für scheiben in hubschraubern und flug- zeugen kommt ein spezieller plexiglas®- typ zum einsatz. es handelt sich dabei um zertiﬁzierte platten aus gegossenem plexiglas®, die in einem aufwendigen, komplexen verfahren gereckt werden. der vorteil der gereckten platten: sie wei- sen eine verbesserte schlagzähigkeit und eine erhöhte chemische beständigkeit auf. evonik ist bereits heute ein führender her- steller des notwendigen vorprodukts für gereckte platten. mit einer neuen anlage in weiterstadt wird das spezialchemie- unternehmen ab 2018 auch den reck- und polierprozess selbst durchführen und plat- ten in einem deutlich größeren format recken, als es bisher möglich war. das ge- schäftsgebiet acrylic products wird so zum komplettanbieter gegossener und gereckter pmma-platten für die luftfahrt industrie, ein beispiel für die intelligente gestaltung des plexiglas®-geschäfts. möglichst großformatige gereckte platten aus pmma sind voraussetzung, wenn die fenster und cockpitscheiben in flugzeu- gen und hubschraubern größer werden elements #59 das innovationsmagazin von evonik

fliegwerkstoffe weshalb sich flugzeugpassagiere auf bessere aussichten freuen können solutions: fliegwerkstoffe 30.000 flugzeuge werden allein die vier größten hersteller von passagiermaschinen bis 2031 ausliefern, so die prognose. qualitätskontrolle in weiterstadt an platten aus gegossenem plexiglas® kabinen fenster. denn die extragroßen ge- reckten platten sind nicht nur für die größer werdenden fenster und cockpitscheiben von vorteil; hersteller konventioneller flugzeugscheiben können aus einer einzi- gen gereckten platte auch mehr fenster als bisher herstellen. die neue anlage, die derzeit in weiter- stadt entsteht und in die evonik einen zweistelligen millionenbetrag investiert, wird weltweit die modernste ihrer art sein. in der anlage werden gegossene platten aus plexiglas® erhitzt und anschließend ge- reckt. dabei entstehen aus einem quadrat- meter fläche drei quadratmeter große plat- ten. danach wird das abgekühlte material geschliﬀen und poliert. da evonik in der anlage einen neuen schleif- und polierprozess etabliert, wer- den die gereckten platten eine deutlich verbesserte dickentoleranz im vergleich zu wettbewerbsprodukten aufweisen. diese reduzierte dickentoleranz führt zu gleich- mäßigeren technischen eigenschaften des materials, sodass sich die gereckte platte besser zum endprodukt, dem flugzeugfens- ter, verarbeiten lässt. dass die investi tion in die neue anlage ein kluger schachzug ist, zeigt der blick auf den markt: schätzungen zufolge besteht bis 2031 ein bedarf an etwa 30.000 neuen passagiermaschinen. der experte roland mickal leitet im geschäsgebiet acrylic products das marktsegment transportation. roland.mickal @evonik.com hubschrauber- verscheibungen aus plexiglas® sorgen für klare sicht – trotz extremer temperaturwechsel und aggressiver uv-strahlung. 18 sollen. zwar sind voll verglaste maschi- nen und panoramafenster über den wolken noch zukunftsmusik, doch hat zum beispiel der flugzeughersteller boeing die fenster seines aktuellen dreamliners schon um zwei drittel vergrößert. bei sehr großen fenstern stößt die bran- che jedoch an grenzen. gereckte platten aus pmma sind aktuell nur in einer größe von maximal 2,5 mal 2,5 metern erhältlich. bei passagierﬂugzeugen werden aus sol- chen platten mehrere fenster geschnitten. doch für große panoramafenster oder an- spruchsvolle cockpitscheiben aus einem stück ist das format zu klein. große verscheibungen aus einem stück evonik wird gereckte platten von bis zu 3,7 mal 5,4 metern auf den markt bringen und direkt an die hersteller von flugzeug- fenstern liefern. das unternehmen erfüllt damit eine wichtige bedingung für den bau von panorama ﬂugzeugen, weil das große format der gereckten platten neue designs für übergroße verscheibungen er- möglicht. zusätzlich steigt mit dem format auch die eﬃzienz bei der herstellung kleiner elements #59 das innovationsmagazin von evonik i k n o v e / s i l e m n a v f l o r , h c a b r e u e f e w u , r e n g e w m t : s o t o f i

company news companynews »klar, konsequent, kooperativ« innovation ist für den neuen evonik-chef christian kullmann essenziell. denn gemeinsam mit seinen vorstandskollegen will er evonik zum besten spezialchemiekonzern der welt machen. w ie das ziel erreicht werden -ann, davon hat christian kullmann eine ge- naue vorstellung. innovation -omme dabei eine strategische schlüsselrolle zu, abzulesen auch daran, dass der konzern pro jahr mehr als 400 millio- nen € in f&e investiert. „wir werden uns -ünftig mit einer -laren strategie und deﬁnier- ten meilensteinen auf unsere zu-unftsmär-te -onzentrieren. wir haben die vision, dass evoni- das innovativste unter- nehmen der welt wird.“ im zentrum der konzern- strategie steht die beschleu- nigung des proﬁtablen und stetigen wachstums. wachs- tum bedeute aber nicht nur die steigerung von umsatz. „es geht vielmehr um unsere rendite, die wir -ontinuier- lich auf spitzenwerte unserer industrie steigern und sichern wollen“, betonte kullmann. die stär-en von evoni- seien führende mar-tpositio- nen, das aufrechterhalten hoher mar-teintrittsbarrieren und die intensive, langfristige partnerschaft mit den kunden. „wir wollen nicht einfach nur produ-te ver-aufen, son- dern unseren kunden lösun- gen anbieten“, sagte kullmann. ein großer hebel, um die ambitionierten ziele zu errei- chen, sei eine star-e unterneh- mens-ultur. „das schaﬀen wir gemeinsam mit einer erfolgs- orientierten führungs-ultur: -lar, -onsequent, -ooperativ. i k n o v e : o t o f klar sagen, was sache ist, -onsequent danach handeln, und das in guter zusammen- arbeit“, erläuterte er während eines townhall-meetings in essen, das die rund 35.000 mit- arbeiter per intranet verfolgen -onnten. christian kullmann hat am 23. mai 2017 das amt des vorstandsvorsitzenden von klaus engel übernommen. zusätzlich leitet er bis zum 1. september -ommissarisch den bereich innovation. dann wird dr. harald schwager als neuer stellvertretender vorstandsvorsitzender mit der zuständig-eit für chemie und innovation in den evoni-- vorstand wechseln. schwager ist chemi-er und gehörte bis mai 2017 dem vorstand der basf an. 19 christian kullmann, der neue vorsitzende des vorstandes von evonik zukauf bei kosmetika ➜ neue digital gmbh ➜ leichtbau im verbund ➜ elements #59 das innovationsmagazin von evonik

company news zukauf bei kosmetika e voni- erwirbt den hambur- ger kosmeti-spezialisten dr. straetmans gmbh, der al- ternative konservierungssys- teme für die kosmeti-industrie entwic-elt und vermar-tet. evoni- ergänzt so das spezia- litätenportfolio seines kosme- ti-geschäfts und baut seine position als einer der weltweit führenden partner für die kos- meti-industrie weiter aus. dr. straetmans wird mit über 60 mitarbeitern als legal- einheit fortgeführt. der stand- ort hamburg wird zum welt- weiten kompetenzzentrum für konservierungslösungen des evoni--konzerns, der -ünftig 20 dr. straetmans ist spezialisiert auf die konservierung von kosmetika. -omplette formulierungssys- teme in-lusive konservierung anbieten -ann. alternative konservierungssysteme über- nehmen zusätzliche fun-- tionen im endprodu-t, etwa indem sie auch feuchtig-eit spenden. neues coatings-labor e voni- hat am standort tuzla (istanbul, tür-ei) ein neues labor für lac-additive eröﬀ- net. es soll kunden im gesam- ten nahen und mittleren osten bei der entwic-lung innovati- ver beschichtungen unterstüt- zen; an das labor ist zudem ein kunden-servicecenter ange- schlossen. das hochmoderne labor, das unter anderem mit spritz- -abine und klima-ammer ausgestattet ist, erlaubt es, anfragen der kunden für unterschiedlichste lac-- und druc-farbenanwendungen zu bearbeiten. es -önnen sowohl industrial coatings, trans- companynews portation coatings und wood coatings als auch bauten- und druc-farben formuliert, ap- pliziert und geprüft werden. dabei dürfen diese wässrig, strahlenhärtend oder lösungs- mittelbasiert sein. der chinesische fonds hat den fokus auf landwirtscha und ernährung. rung spielen weltweit eine schlüsselrolle bei der herstel- lung gesunder und erschwing- licher nahrungsmittel unter schonung der natürlichen res- sourcen. von der strategischen beteiligung am hosen capital fund iii verspricht sich evoni- zugang zu partnerschaften mit jungen, innovativen techno- logieunternehmen im chine- sischen landwirtschafts- und nahrungsmittelse-tor und damit impulse für die weiter- entwic-lung seines geschäfts. beteiligung an nanotech ü ber seinen venture- capital-arm hat evoni- in nanotech industrial solutions, inc. (nis), mit sitz in avenel (new jersey, usa) investiert und hält nun eine minderheits- beteiligung an dem unterneh- men. nis hat eine einzigartige parti-eltechnologie für die schmiermittelindustrie ent- wic-elt. das unternehmen produ- ziert öladditive für motorenöle, öl- und wasserlösungen für metallbearbeitungsﬂüssig- nis beschäigt sich mit hochleis- tungsadditiven für schmierstoﬀe. das coatings-labor in der türkei führender additivanbieter d urch die übernahme der performance materials division des us-unternehmens air products ist evoni- zu einem der führenden anbieter von additiven für die coatings- industrie geworden. evoni- hat nun sein früheres geschäfts- gebiet coating additives, die coatings-sparte seines geschäftsgebiets silica sowie den spezialadditiv-teil von air products mit schwerpun-t substratnetzadditive zusam- mengelegt. das neue geschäftsgebiet coating additives beschäf- tigt rund 450 mitarbeiter an 30 produ-tions- und for- schungsstandorten und bietet circa 500 produ-te. seine breite technologieplattform erlaubt die entwic-lung inno- vativer lösungen für beinahe jede herausforderung bei der formulierung von farben und lac-en. investition in chinesischen fonds m it einem investment in den chinesischen hosen capital fund iii stär-t evoni- seine corporate-venturing- a-tivitäten in asien. der fonds investiert in führende technologieunternehmen mit fo-us auf landwirtschaft und ernährung. produ-te und services von evoni- im bereich tierernäh- elements #59 das innovationsmaga zin von evonik -eiten, industrieöle sowie additivformulierungen für schmierstoﬀe. seine paten- tierte technologie setzt unter bestimmten physi-alischen bedingungen nanostru-turier- te materialien frei, die reibung und verschleiß gegeneinander bewegter teile verringern. so trägt diese technologie maß- geblich zur eﬃzienz von autos, kraftwer-en und industrie- anlagen bei. ökobilanz für „grüne“ reifen i n einer ö-obilanz hat evoni- die umweltauswir-ungen von „grünen“ reifen aus s-sbr-kautschu- mit silica- silan-technologie während des gesamten lebenszy-lus untersucht. in der studie wur- den unter anderem das treib- hauspotenzial, das fotochemi- sche ozonbildungspotenzial die laufﬂäche hat enormen einﬂuss auf die reifenleistung. und der primärenergiebedarf bei der nutzung von silica, silan und s-sbr in den laufﬂä- chen von p-w-reifen über eine fahrstrec-e von 150.000 kilo- metern analysiert. betrachtet wurden außerdem benzinver- brauch, kraftstoﬀeinsparung und lebensdauer. laut der studie lassen sich die emissionen und umwelt- auswir-ungen im basisszena- rio durch die silica-silan- technologie in grünen reifen in jeder der analysierten wir-ungs-ategorien erheb- lich sen-en. so -ann das treibhaus potenzial während des gesamten lebenszy-lus

company news um insgesamt 4,9 prozent reduziert werden. durch die verwendung von silica, silan und s-sbr anstelle von ruß und e-sbr lassen sich über eine fahrstrec-e von 150.000 kilo- metern emissionen von bis zu 1,4 tonnen co2-äquivalenten vermeiden. weitere informa- tionen zur studie: http://bit.ly/2mbhn1a ops mit weniger fadenankern d er hochleistungs-unst- stoﬀ vestakeep® peek von evoni- ist das material der wahl für das katortm- faden an-ersystem, das seine chirurgische bewährungs- probe bestanden hat. die hohe ermüdungsbeständig-eit von vestakeep® peek hat sich als der entscheidende fa-tor für die erfolgreiche entwic-lung des katortm-fadenan-er- systems erwiesen. die an-er nehmen im verlauf des heilungs prozesses hohe span- nungsbelastungen auf. die herausragende festig- -eit der konstru-tion erlaubt es chirurgen, mit weniger fadenan-ern rotatoren- manschetten zu operieren oder achillessehnen wieder zu befestigen. dadurch -ann mehr knochenmasse erhalten werden; gleichzeitig wird der für die sehnenheilung verfüg- bare blutﬂuss verbessert. mehrschichtige pmma-folien e voni- hat den neubau einer produ-tionsanlage für qua- litativ hochwertige flachfolien aus mehrschichtigem poly- methylmethacrylat (pmma) beschlossen. dazu wird ein zweistelliger millionen betrag am standort weiterstadt investiert. ende 2018 soll die anlage die ersten -ommerziel- len folien chargen liefern. mehrschichtige pmma- folien -ommen unter anderem in der medizintechni-, im fenster- und fassadenbau so- wie in der graﬁschen industrie zum einsatz. mit der neuen anlage lassen sich besonders breite folien mit einer bis- i k n o v e / o b e d r e t e d i , l p h a m e d o r p , a i l l i o t o f , t r i h d w n a f e t s , o t o h p k c o t s i , ) 2 ( k n o v e i , z a b i a b / a i l o t o f : s o t o f companynews her unerreichten anzahl von schichten herstellen. derartige folien ermöglichen besonders langlebige und nachhaltige produ-te und eröﬀnen kunden neue design- und verarbei- tungsmöglich-eiten. leichtbau im verbund g emeinsam mit der firma forward engineering hat evoni- das joint venture vestaro gmbh gegründet. die fassade mit pmma-folie digitaltochter gegründet mit einer neuen tochtergesellscha geht evonik die digitale zukun an: in der evonik digital gmbh bringt der konzern dazu ein team aus rund 20 experten zusammen. unter dem dach von evonik entwickelt nun ein eigenes unternehmen neue digitale geschäs- modelle und baut gezielt digitale kompe- tenzen auf. in der neu geschaﬀenen funktion des chief digital oﬃcer (cdo) koordiniert dr. henrik hahn die digitalisierungsaktivitäten für den konzern. damit schaﬀt sich evonik eine zentrale anlaufstelle für den fachlichen dialog, für fragen zur strategie sowie zu konzernwei- ten digitalen innovationen. hahn ist zudem vorsitzender der geschäsführung der evonik digital gmbh, die ihren sitz in essen hat. evonik geht mit einer neuen tochtergesellscha die digitale zukun an. elements #59 das innovationsmagazin von evonik beiden unternehmen treiben damit die realisierung von composite-lösungen für die industrielle serienfertigung von faserverbundbauteilen für die automobilindustrie weiter voran. kern-ompetenzen von vestaro sind die techno- logie beratung sowie auswahl und anpassung der matrix- formulierung an speziﬁsche anforderungen der kunden für eine eﬃziente fertigung. evoni- bringt sein experten- wissen über aminhärter (vestamin®) für epoxidharz- formulierungen und iso- cyanate (vestanat®) für polyurethan formulierungen in die materialentwic-lungen des neuen unternehmens ein. vestaro wird von evoni- und forward engineering ge- meinschaftlich geführt, wobei evoni- 49 prozent der anteile hält. weitere informationen: www.vestaro.com neue generation von superabsorbern 21 noch aufnahmefähiger: favor®max- hochleistungssuperabsorber e voni- hat mit favor®max die nächste generation von superabsorbern entwic-elt, die babywindeln und in-onti- nenzprodu-te noch saugfähi- ger und zuverlässiger machen. schon wenige gramm der favor®max-hochleistungs- superabsorber sorgen für schnelle aufnahme größerer flüssig-eitsmengen und lang anhaltende troc-enheit. mög- lich wird das durch eine gut ausbalancierte kombination von grundlegenden leistungs- parametern der superabsorber, die an das speziﬁsche design des saug-erns angepasst sind.

advanced food ingredients wie sich der zuckeraustauschstoff isomalt deutlich einfacher herstellen lässt solutions: advanced food ingredients 2222 genuss ohne reue reue evonik hat einen neuen prozess zur herstellung des zuckeraustauschstoﬀs isomalt entwickelt. das innovative verfahren kommt ohne den zwischenschritt der kristallisation aus und ist dadurch energie- und kosteneﬃzient. elements #59 das innovationsmagazin von evonik

advanced food ingredients wie sich der zuckeraustauschstoff isomalt deutlich einfacher herstellen lässt solutions: advanced food ingredients süßwarenhersteller konzentrieren sich zunehmend auf produkte mit weniger zu- cker. besonders beliebt bei der herstellung von bonbons und kaugummis ist der zu- ckeraustauschstoﬀ isomalt. er wird als einziger austauschstoﬀ aus handelsübli- chem zucker hergestellt und lässt sich im verarbeitungsprozess gut handhaben. iso- malt gibt dem fertigen produkt ebenso wie zucker form und textur, nimmt dabei aber praktisch keine feuchtigkeit aus der luft auf. unverpackte bonbons verkleben daher nicht miteinander, sind lagerstabil und ent- sprechen den ästhetischen ansprüchen der kunden. herausfordernder prozess doch die herstellung von hochwertigem isomalt stellt die industrie seit jahren vor eine herausforderung. denn damit süß- warenhersteller ihr produkt zuckerfrei nennen dürfen, muss der restzuckergehalt des eingesetzten zuckeraustauschstoﬀs ge- setzlichen vorgaben genügen. erlaubt sind weniger als 0,5 prozent zucker im isomalt. das problem: bei der herstellung des zuckerpolyols wird in einem zweistuﬁgen prozess zunächst handelsüblicher zucker (saccharose) enzymatisch in eine isomaltu- losemischung umgesetzt und anschließend mit wasserstoﬀ zu isomalt hydriert (abb. 1). im ersten schritt bleiben dabei kleine men- gen von zwei bis drei prozent saccharose in der mischung zurück. da saccharose 23 von jan wolter und omas hüllersüßes naschen ohne reue: die- ses versprechen geben zucker- aus tauschstoﬀe. die süß schme- ckenden polyole (zuckeralko- hole) werden in zuckerfreien lebensmitteln wie bonbons, kaugummis oder desserts eingesetzt. sie zeichnen sich durch ihre stabilität ge- genüber den enzymen der menschlichen verdauung aus und werden dadurch im vergleich zu haushaltszucker wesent- lich langsamer verstoﬀwechselt. polyole wie isomalt belasten also kaum den blut- zuckerspiegel und werden zudem nahezu insulinunabhängig verwertet. ihr energiegehalt ist mit 2,4 kilokalorien pro gramm zudem nur halb so hoch wie der von zucker. das bedeutet: kein schlechtes gewissen nach dem verzehr. außerdem können bakterien im menschlichen mund- raum die zuckeraustauschstoﬀe nicht in säuren umwandeln, die den zahnschmelz angreifen und karies verursachen. klare kaufargumente für den endkunden. die nachfrage nach zuckeraustausch- stoﬀen steigt daher weltweit rapide an, und advanced food ingredients im fokus des wachs- tumsfelds advanced food ingredients stehen natürliche nah- rungsmittelinhaltsstof- fe mit wissenschalich belegtem gesund- heitlichen nutzen und formulierungstechno- logien, die inhaltsstoﬀe an der richtigen stelle im menschlichen kör- per freisetzen. abbildung 1: der klassische weg zu isomalt im ersten schritt entsteht aus saccharose enzymatisch isomaltulose, die aber noch kleine mengen saccharose enthält. diese müssen vor der hydrierung zu isomalt durch kristallisation entfernt werden. ansonsten gelangten sie ins endprodukt, sodass damit hergestellte süßwaren nicht zuckerfrei genannt werden düren. ch₂oh o h h oh h oh h oh h ch₂oh o h enzymatische isomerisierung h ho ch₂oh o oh h ch₂oh h oh h oh o h h o h o h oh h h h ho katalytische hydrierung ch₂oh oh h h oh h ho h oh ch₂oh ch₂oh ch₂oh ch₂oh h ho h h h h oo o h oh h oh oh h ho ho h h h h oo o h h h oh oh h ch₂oh h ho h oh saccharose oh h isomaltulose h oh h oh isomalt b a l l a u s i v 3 c : k z ﬁ y a x r g : a r g 3 3 c c : : o o t t o o f f elements #59 das innovationsmagazin von evonik

advanced food ingredients wie sich der zuckeraustauschstoff isomalt deutlich einfacher herstellen lässt 24 solutions: advanced food ingredients sich nicht hydrieren lässt, gelangt sie ins endprodukt isomalt. eine verwendung zum beispiel in zuckerfreien bonbons ist damit ausgeschlossen. daher muss im klassischen herstellungs- verfahren mit hohem technischen aufwand die mischung kristallisiert werden, um die zuckerreste von der isomaltulose zu tren- nen. die kristallisation wird typischerwei- se zwei mal wiederholt, um eine mindestens 98 prozent reine isomaltulose zu erhalten. hier zeigt sich der nachteil des klassischen prozesses: nicht nur der ausgangsstoﬀ saccharose wird dabei entfernt, sondern auch saccharide wie trehalulose, fructose und glucose gehen verloren. diese könnten aber ebenfalls hydriert werden und sind in isomalt gemäß food standards (jecfa codex alimentarius, fcc monograph) als bestandteile zulässig. so führt der inves- titions- und energieaufwendige kristalli- sationsprozess auch zu einem erheblichen ausbeuteverlust von bis zu 25 prozent. kompetenzen nutzen hier setzt der neue prozess zur isomalt- herstellung von evonik an. forscher der strategischen innovationseinheit creavis untersuchten das herkömmliche verfahren, um den herstellungsprozess eﬃzienter zu gestalten. sie wollten ein neues verfahren entwickeln, das die isomaltulosemischung inklusive restzucker direkt und ohne ei- nen weiteren prozessschritt hydriert. dazu abbildung 2: der neue weg zu isomalt kern des neuen prozesses ist ein neuer katalysator. er erlaubt es, die isomaltulosemischung direkt zu isomalt zu hydrieren, ohne dass die saccharose zuvor durch kristallisation entfernt werden muss. konventioneller prozess neuer prozess saccharose enzymatische isomerisierung isomaltulose- mischung kristallisation isomaltulose katalytische hydrierung katalytische hydrierung isomalt setzte die creavis auf zwei der kernkompe- tenzen des konzerns: die biokatalyse und die chemische katalyse. für die optimierung des ersten prozess- schrittes wurde ein neues immobilisie- rungsverfahren für den verwendeten biokatalysator entwickelt, der dadurch er- hebliche vorteile bietet: er lässt sich einfach herstellen, vermeidet gefahrstoﬀe bei der immobilisierung, ist lagerstabil und senkt die transportkosten, weil er im gegensatz zum etablierten biokatalysator kein wasser enthält – und das ohne einbußen bei der standzeit. schöner nebeneﬀekt: auch die trägermaterialien für den biokatalysator stammen von evonik. wesentlich für den gesamtprozess war die zweite verfahrensverbesserung, die katalytische hydrierung. die creavis iden- tiﬁzierte dazu gemeinsam mit dem bereich reaktionsverfahrenstechnik einen edel- metallkatalysator aus dem geschäftsgebiet catalysts, der sich durch gute perfor mance auszeichnet. der clou dabei: simultan zur hydrierung der isomaltulosemischung spaltet der katalysator die saccharose in die hydrierbaren monomere glucose und fruc- tose. das erlaubt es, ohne vorherige kristal- lisation direkt zu hydrieren (abb. 2). um das produkt als feststoﬀ anbieten zu können, war zudem ein neues trocknungs- verfahren notwendig. die herausforderung hier besteht darin, dass die unterschiedli- chen bestandteile die physikalisch-chemi- schen parameter des isomalts beeinﬂussen. dies führt beim entfernen des wassers in konventionellen trocknungsprozessen zu einem klebrigen produkt. gemeinsam mit dem bereich partikelverfahrenstechnik entwickelte die creavis einen neuen pro- zess, bei dem ein kristallines und damit rieselfähiges pulver entsteht. der qualitätscheck anschließend galt es, die qualität des durch direkthydrierung hergestellten isomalts zu belegen, da es eine andere zusammen- setzung hat als herkömmliches isomalt. es besteht hauptsächlich aus den isomeren 1,1- gpm (1-o-α-d-glucopyranosyl-d-man- nitol) und 1,6-gps (6-o-α-d-glucopyra- nosyl-d-sorbitol); durch den neuen prozess sind aber auch kleine mengen der zucker- austauschstoﬀe sorbitol und mannitol ent- halten. jedes der enthaltenden polyole hat andere eigenschaften, die die physika- lisch-chemischen parameter des endpro- dukts beeinﬂussen. um zu beweisen, dass das isomalt den ho- hen ansprüchen der kunden genügt, mach- te evonik die probe aufs exempel: die wis- senschaftler ließen blaue mentholbonbons produzieren. die blaue farbe, die normaler- weise als färbemittel zu dem transparenten rohstoﬀ isomalt hinzugegeben wird, gilt als beweis für gute rohstoﬀqualität. dies liegt daran, dass sich bonbons mit möglichen verunreinigungen beim kochen bei 160 °c gelblich färben. wird dann die blaue farbe elements #59 das innovationsmagazin von evonik diabetes mellitus oder umgangssprach- lich zuckerkrankheit ist eine chronische stoﬀwechselerkran- kung, die sich durch einen dauerha erhöh- ten blutzuckerspiegel zeigt. es gibt verschie- dene arten von dia- betes. am häuﬁgsten kommen diabetes typ 1 und typ 2 vor. typ-1-diabetes, auch jugenddiabetes, ist eine autoimmun- erkrankung und wird durch die störung des immunsystems bereits in jungen jahren verursacht. der körper produziert nicht mehr genügend insulin. typ-2-diabetes ist die häuﬁgste form der diabetes und resultiert aus der in eﬃzienten nutzung des insulins im körper. als maß- gebliche ursachen sehen experten unge sunde ernährung, mangelnde bewegung, übergewicht und fettleibigkeit an.

advanced food ingredients wie sich der zuckeraustauschstoff isomalt deutlich einfacher herstellen lässt solutions: advanced food ingredients abbildung 3: stresstest bestanden bonbons mit sorbitol, saccharose und isomalt von evonik wurden bei 25 °c und 80 prozent relativer lufeuchtigkeit gelagert. nach über 350 stunden hatten die bonbons mit isomalt weniger als drei prozent feuchtigkeit aufgenommen. sorbitol saccharose isomalt von evonik ] % - . w e g [ e m h a n f u a s t i e k g i t h c u e f 18 % 16 % 14 % 12 % 10 % 8 % 6 % 4 % 2 % 0 % 0 50 100 150 200 250 300 350 400 zeit [h] zugegeben, bekommt die süßigkeit einen grünstich oder verfärbt sich komplett. die bonbons von evonik blieben strahlend blau und bestanden die qualitätsprüfung. auch im stresstest (abb. 3) konnten die bonbons überzeugen: bei einer luftfeuch- tigkeit von 80 prozent nahmen sie weniger als drei prozent feuchtigkeit aus der luft auf. das ist deutlich weniger als bei bonbons mit dem zuckeraustauschstoﬀ sorbitol und mit herkömmlichem zucker. steigende nachfrage das ergebnis überzeugte auch den thailän- dischen zuckerhersteller rajburi sugar, mit dem evonik das joint venture rsc evonik sweeteners ltd für den bau einer demons- trationsanlage gründete. das joint venture ist der erste anbieter von isomalt, der di- rekt in südostasien produziert. dort steigt die nachfrage nach zuckeraustauschstoﬀen kontinuierlich. dies liegt unter anderem an der rasant wachsenden zahl von menschen mit übergewicht und diabetes, bedingt durch eine zunehmende verwestlichung der ernährungsgewohnheiten und eine höhere genetische prävalenz für diabetes- typ-2-erkrankungen. fast jeder zehnte asiate ist derzeit von dieser häuﬁgsten form diabetes in zahlen (2014) 1 von 3 erwachsenen über 18 jahre ist über- gewichtig. 415 millionen erwachsene weltweit leiden an diabetes. 1980 waren es 108 millionen. etwa90 prozent der betroﬀenen haben diabetes typ 2. quelle: who, global report on diabetes b a l l a u s i v 3 c : k ﬁ a r g i ) 2 ( k n o v e / o b e d r e t e d i , 3 c : s o t o f die experten thomas hüller arbei- tet als projektmanager bei der creavis an neuen herstellungs- verfahren für food ingredients. thomas.hueller @evonik.com jan wolter leitet bei der creavis die innovationsfelder food ingredients und care. jan.wolter @evonik.com 25 der diabetes betroﬀen. laut aktuellen stu- dien wird sich diese zahl in den nächsten 25 jahren nahezu verdoppeln. eine besonderheit der anlage ist die mo- dulare bauweise. sämtliche anlagenteile wurden in sogenannten frames in den nie- derlanden vorinstalliert, aufgebaut, getes- tet und erst dann nach ¬ailand verschiﬀt. dieses vorgehen gewährleistete eine rasche und reibungslose inbetriebnahme vor ort. positiver ausblick um die asiatischen kunden bemustern zu können, wurden bereits die erforderlichen registrierungsprozesse bei der food and drug administration ¬ailands sowie die halal-zertiﬁzierung des isomalts angesto- ßen. parallel wird die anwendungstechnik für isomalt in nahrungsergänzungsmitteln vorangetrieben: im evonik health care re- search center in indien konnte bereits ge- zeigt werden, dass das neue produkt kom- merziell verfügbarem isomalt in einigen spezialanwendungen überlegen ist, zum beispiel in brausetabletten. noch im jahr 2017 wird die anlage an das geschäftsgebiet health care von evonik und dessen produktbereich pharma & food ingredients übergeben. dort wird isomalt das sortiment an advanced food ingre- dients ergänzen. das unter dem namen risumalt® vermarktete produkt wird damit teil des wachstumsfelds advanced food ingredients. mit dem neuen prozess hat evonik den ersten schritt in einen neuen markt getan, da das patentierte verfahren eine technolo- gieplattform für weitere produktentwick- lungen ist. als zweites produkt soll auf die- ser plattform die isomaltulose-mischung als funktioneller zuckermix hergestellt und 2018 unter dem markennamen risomaltu- lose® in den markt eingeführt werden. anwendungen beider produkte erforscht neben dem evonik health care research center india auch das neu eröﬀnete anwen- dungstechnische labor von health care in bangkok, das an neuen anwendungs- gebieten und maßgeschneiderten rezep- turen arbeitet. denkbar sind exotische geschmacksrichtungen für den lokalen markt, zum beispiel bonbons mit mango- sticky-rice-flavor. elements #59 das innovationsmagazin von evonik

new business development wie das segment nutrition & care seine wachstumspläne vorantreibt innovation & culture: new business development wachstumsmarkt nahrungsergänzungsmittel: evonik setzt auf natürliche inhaltsstoﬀe mit nachgewiesener wirkung. von links: dr. rosario lizio, dr. michael schwarm, dr. bodo speckmann 26 26 »wir helfen da, wo wachstum geplant ist« welche geschäsideen lohnt es sich zu verfolgen? was braucht es, um ein aussichtsreiches geschäsfeld zu besetzen? wie lassen sich vorhandene kompetenzen nutzen, um wachstum zu generieren? fragen dieser art bearbeitet im segment nutrition & care ein spezialisiertes team für new business development – mit erfolg. elements #59 das innovationsmagazin von evonik

new business development wie das segment nutrition & care seine wachstumspläne vorantreibt innovation & culture: new business development nutztierhaltung: diagnostik und datenerhebung sind wichtige instrumente zur verbesserung des tierwohls. von links: dr. emeka ignatius igwe, dr. florian böhl, dr. andreas kappel, dr. achim marx 27 medox®, probiotikb, algenöl: drei beispiele für innovbtionen, mit denen evonik im seg- ment nutrition & cbre neue märkte erschlie- ßen will. es geht dbbei um die gesundheit von mensch und tier, um gbnzheitliche fütterungskonzepte für nutztiere, um die bewbhrung mbriner ökosysteme. alle drei produkte pbssen in diese zeit, die durch zunehmendes gesundheits- und nbchhbl- tigkeitsbewusstsein geprägt ist. und sie pbssen zu evonik: gesundheitsfördernde nbhrungsergänzungsmittel und zusätze für tierfutter nutzen im unternehmen vorhbn- dene kompetenzen und betreﬀen bttrbk- tive wbchstumsmärkte, die durch globble megb trends getrieben werden. diese beispiele sind keine zufälligen er- folge, sondern dbs ergebnis systembtischer neugeschäftsbktivität. „an interessbnten ideen mbngelte es nie“, sbgt dr. michbel schwbrm. „aber bn kbpbzitäten, sie struk- turiert zu evbluieren und dbnn gezielt vo- rbnzutreiben.“ er wbr dbbei, bls 2011 im dbmbligen geschäftsbereich heblth & nu- trition ein tebm für new business develop- ment (nbd) etbbliert wurde. heute leitet er dort die areb food & heblth. die strategie immer im hinterkopf dbs bnfänglich vierköpﬁge tebm – mitbr- beiter mit unterschiedlichem hintergrund und lbngjähriger erfbhrung – nbhm sich vorhbndener ideen bn und brbchte viele neue hervor. die ideen, omegb-3-fettsäuren für die tierernährung mithilfe von algen her- zustellen und probiotikb für nutztiere zu entwickeln, entstbnden bereits 2010 bls teil der wbchstumsbgendb des dbmbligen ge- schäftsgebiets bioproducts und wurden bei nbd weiterentwickelt. nutrition & cbre fbnd dbnn in dsm den pbssenden kooperbtions- pbrtner für die omegb-3-fettsäuren, und dbs projekt nbhm fbhrt buf (siehe seite 4). bei den probiotikb schob dbs nbd-tebm erste interne forschungsbrbeiten bn und identifizierte dbs probiotikbgeschäft der firmb norel bls übernbhmeziel, um den mbrkteintritt zu beschleunigen (siehe elements 58). den strbtegischen rbhmen für einen großteil dieser aktivitäten bilden die vom evonik-konzern deﬁnierten wbchstums- b a l l a u s i v 3 c : k ﬁ a r g l i t r i h d w n a f e t s : s o t o f »neben sachverstand und methoden - kompetenz ist auch intuition gefragt.« elements #59 das innovationsmagazin von evonik felder: dbzu gehören neben sustbinbble nu- trition für tiere buch advbnced food ingre- dients für die menschliche ernährung. „die menschen werden immer älter und sind zu- nehmend bereit, in ihre gesundheit zu in- vestieren“, erläutert schwbrm. dbs mbcht nbhrungsergänzungsmittel bls möglichen mbrkt für evonik interessbnt, insbesondere nbtürliche inhbltsstoﬀe mit nbchgewiese- ner wirkung. denn hier fühlt sich dbs stbrk wissenschbftlich-technisch getriebene un- ternehmen zu hbuse. besonders auch hier lbndeten die neugeschäfts- entwickler schnell einen ersten treﬀer, der 2015 zu einer vertriebskooperbtion und 2016 zur übernbhme der norwegischen firmb medpblett führte. seitdem hbt evonik einen bnthocybnreichen beeren extrbkt für funktionelle lebensmit- tel im sortiment (heblthberry®) und erst- mbls buch ein direktgeschäft mit einem eigenen nbhrungsergänzungsmittel buf bbsis von heblthberry® (medox®). antho- cybne besitzen die eigenschbft, entzündli- che rebktionen im körper zu reduzieren, und hbben in vielen internbtionblen stu- dien ihr gesundheitsförderndes potenzibl unter bnderem im herz-kreislbuf-bereich gezeigt. dbs geschäftsgebiet heblth cbre, dbs sehr gute kontbkte zur phbrmb- industrie und zur nbhrungsmittelindustrie besitzt, kbnn sein geschäft buf diese weise sinnvoll erweitern.

new business development wie das segment nutrition & care seine wachstumspläne vorantreibt innovation & culture: new business development 28 fokus konsument: evonik will die bedürfnisse der konsumenten verstehen, um optimale lösungen entwickeln zu können. von links: dr. christiane van der kuil, jenny sarina taheri, dr. katja skrabania, hitesh vashisht, maike kipker in einem zweiten projekt für advbnced food ingredients konnte eine neubrtige dbrreichungsform für omegb-3-fettsäuren entwickelt werden, die diese bls nbhrungs- ergänzungsmittel für den menschen bt- trbktiver mbcht. anders bls die herkömmli- chen öle ist dbs produkt fest und besonders stbbil und zeichnet sich durch eine sehr gute bioverfügbbrkeit buf. dbs geschäftsgebiet heblth cbre hbt mit der mbrkteinführung in den usa begonnen. auch in den wbchstumsfeldern cosmetic solutions und heblthcbre solutions unter- stützt nbd. aktivitäten im kosmetikbe- reich zielen unter bnderem dbrbuf bb, ge- sunde hbutkeime zu unterstützen. nbd ist buch bn vorbrbeiten im bereich wundhei- lung/geweberegenerbtion beteiligt. „wir helfen db, wo wbchstum geplbnt ist, und dbs in enger abstimmung mit den geschäftsgebieten“, beschreibt dr. wblter pfeﬀerle, leiter innovbtion mbnbgement und nbd im segment nutrition & cbre, die tätigkeit des inzwischen buf 15 mitbrbeiter bngewbchsenen tebms. dbs kbnn bedeu- ten, geeignete tbrgets für eine übernbh- me zu identiﬁzieren – wenn zum beispiel eine technologielücke geschlossen wer- den soll –, oder eigene entwicklungspro- jekte bnzustoßen, die nbd dbnn für drei bis fünf jbhre betreut. db die projekte zur vollen entwicklung ihres potenzibls die infrbstruktur eines operbtiven bereichs benötigen, werden sie früher oder später bn eines der sieben geschäftsgebiete von nutrition & cbre übergeben. allein in den vergbngenen zwei jbhren wbren dbs drei große progrbmm blöcke mit einem umsbtz- potenzibl von über 100 mio. € (2025). übergeordneter blick auf die dinge der erfolg von nbd beruht unter bnderem buf seinen strukturierten prozessen und dem breiten kompetenz- und erfbhrungs- spektrum des sehr heterogen zusbmmen- gesetzten tebms. „wir schbuen bus unter- schiedlichen blickwinkeln buf die dinge und mbchen so mbnche neue entdeckung“, sbgt pfeﬀerle. „neben sbchverstbnd und methodenkompetenz ist hier buch eine ge- hörige portion intuition gefrbgt.“ diszipli- nen, die fehlen, werden ergänzt: so gehören neben chemikern, ingenieuren, biologen und einem phbrmbzeuten mittlerweile buch eine soziologin und demnächst eine ernäh- rungswissenschbftlerin zum tebm. hinzu kommt ein wbchsendes netzwerk bn exter- nen pbrtnern – berbtern und universitäten. ein großer vorteil von nbd ist die seg- mentweite perspektive. alle sieben ge- schäftsgebiete im segment trbgen dbzu bei, grundlegende bedürfnisse des menschen zu erfüllen: von gesundheit und ernäh- rung über körperpﬂege und komfort bis zu sbuberkeit. gemeinsbmkeiten liegen buf der hbnd, können bber bm besten bus der über- geordneten sicht erfbsst werden. deshblb hbt pfeﬀerle in seiner funktion bls leiter innovbtion mbnbgement ein seg- mentweites competence mbpping durch- führen lbssen. er wollte wissen, wo denn die kernkompetenzen von nutrition & cbre liegen und wie sie zum erschließen von neuen wbchstumsfeldern eingesetzt wer- den können. „unter kernkompetenzen verstehen wir ein set bn kompetenzen, dbs nicht so leicht kopierbbr ist“, sbgt dr. hbrbld schmidt, der die areb cbre bei nbd leitet. bei der auswer- tung der in den geschäftsgebieten erfrbgten kompetenzen fbnden sich schnell bestimm- te muster: „wir sind besonders gut dbrin zu formulieren, phänomene bn grenzﬂächen zu verstehen, schmutz zu entfernen und mik- roorgbnismen buf blle erdenklichen weisen zu hbndhbben“, fbsst schmidt ein wichtiges ergebnis zusbmmen. wbs sich dbhinter ver- birgt: mehrere geschäftsgebiete im segment »unter kernkompetenzen verstehen wir ein set an kompetenzen, das nicht leicht kopierbar ist.« elements #59 das innovationsmagazin von evonik

new business development wie das segment nutrition & care seine wachstumspläne vorantreibt innovation & culture: new business development ausgangspunkt kernkompetenzen: vorhandene formulierungstechnologien bieten vielfältige anwendungsmöglichkeiten. von links: dr. walter pfeﬀerle (leiter des nbd-teams), natalia hinrichs-tontrup, dr. harald schmidt 29 beschäftigen sich mit der formulierung und kontrollierten freisetzung von phbrmbzeu- tischen, kosmetischen und bgrochemischen wirkstoﬀen, mehrere mit der beeinﬂussung mikrobieller gemeinschbften (mikrobio- tb). bezieht mbn noch kompetenzen wie dbs wissen über gesundheit, ernährung und lbndwirtschbft mit ein, ergeben sich reizvolle neue anwendungsmöglichkeiten – zum beispiel, mikroorgbnismen bls pﬂbn- zenschutzmittel für die lbndwirtschbft zu „verpbcken“. sie schützen nutzpﬂbnzen vor schbd- orgbnismen, indem sie diese pbrbsitieren, bntibiotische substbnzen produzieren oder mit ihnen um plbtz und nährstoﬀe konkur- rieren. pﬂbnzenschutz ist buf diese weise sehr umweltschonend möglich und verrin- gert die rückstbndsproblembtik chemischer pestizide buf lebensmitteln. jedoch sind mbnche dieser lebenden mikroorgbnismen nicht stbbil genug, verbrbeitung, lbgerung und ausbringung buf dem feld zu überste- hen. eine funktionble hülle könnte diese probleme lösen. also etwbs, wbs evonik üb- licherweise bei wirkstoﬀen bnwendet. ähnliches wäre bei der körper pﬂege denkbbr. weil dbs mikrobiom der hbut unter bnderem durch den ph-wert stbrk beeinﬂusst wird, verwenden viele ver- brbucher ph-wert-neutrble seifen. „die hbutgesundheit lässt sich durch bestimmte bbkterien beziehungsweise durch die ver- änderungen ihres milieus bber noch spe- ziﬁscher beeinﬂussen“, sbgt schmidt. dbs könnte ein weiteres gebiet sein, die beson- dere kompetenz von evonik einzusetzen. ausrichtung an verbraucherwünschen auf der methodischen seite steuert nbd bber buch gbnz neue kompetenzen bei, zum beispiel in der verbrbucherforschung. „oft kennen wir die wünsche und erwbr- tungen der endverbrbucher gbr nicht bus erster hbnd; vielmehr beschreiben uns die kunden, wie eine neue produktlösung bussehen soll“, schildert schmidt die typi- sche situbtion eines speziblchemieunter- nehmens. dbs kbnn dbzu führen, dbss bei kundenprojekten nur in eine bestimmte, vom kunden vorgegebene richtung ge- brbeitet wird. dbneben gibt es bber noch gbnz bndere lösungs räume, die durch ei- gene einblicke in die verbrbucherwünsche erschlossen werden können – ein bdäqubtes vorgehen bngesichts immer dynbmischerer und kundenspeziﬁscherer märkte. schmidts ziel ist es, innovbtionsprojekte konsequent bn konsumentenbedürfnis- sen buszurichten. zusbmmen mit einigen kollegen erbrbeitet er dbs entsprechende hbndwerkszeug. oder zieht selbst los, um feldforschung zu betreiben. wie jüngst in sbchen „hbppy chicken“: dbs tebm wollte wissen, welche rolle dbs ³emb tierwohl elements #59 das innovationsmagazin von evonik 100 mio. €: das ist das umsatzpotenzial der projekte, die nbd in den vergangenen zwei jahren an geschäs gebiete übergeben hat. im zusbmmenhbng mit hühnerﬂeisch im bewusstsein der verbrbucher spielt. dbzu wurden weltweit (super)märkte und re- stburbnts besucht, mit hbndelsketten ge- sprochen, speisekbrten und aufschriften buf produktverpbckungen studiert und konsumentenmeinungen erhoben. letzt- lich geht es um die frbge, ob der verbrbu- cher bereit wäre, mehr buszugeben für fleisch, dbs von einem huhn bus einer tier- freundlicheren hbltung stbmmt. nur dbnn wäre der hbndel bereit, höherpreisige hüh- nerprodukte bnzubieten; nur dbnn wäre es für evonik bussichtsreich, in die entwick- lung entsprechender produkte für die tier- ernährung zu investieren. pfeﬀerle ist begeistert von der vielfblt bn möglichkeiten, die die kompetenzen von nutrition & cbre bieten. „mbnchmbl pre- schen wir zu weit vor und wollen zu viel“, gesteht er ein. aber dbrin besteht jb die aufgbbe von nbd: zug nbch vorn zu ent- fblten. um wbchstum für evonik und mehrwert für kunden und endverbrbucher zu schbﬀen. b a l l a u s i v 3 c : k ﬁ a r g g r o s n a k r a m l i , t r i h d w n a f e t s : s o t o f

corporate foresight new construction principles corporate foresight: new construction principles bezugsfertig in rekordzeit drucken statt bauen 30 der 3d-druck macht fortschritte. mittlerweile lassen sich brillengestelle, sportschuhe und sogar hörgeräte drucken. einfache drucker, die als „tinte“ kunststoﬀe wie polylactide oder acrylnitril- butadien-styrol-copolymere verwenden, sind bereits für unter 300 € auf dem markt zu haben. auch industriell wird die technik schon eingesetzt: boeing zum beispiel druckt sicherheitsrelevante ersatzteile für die boeing 787 dort, wo sie benötigt werden. das spart transport- und lagerkosten. eine solche spielverändernde technologie macht auch vor der bauindustrie nicht halt. hier könnte der 3d-druck lösungen für bestehende probleme bieten. so haben gegenwärtig rund 900 millionen menschen keine akzeptable unterkun – sie leben in nicht isolierten wellblechhütten und zeltstädten ohne sanitäre anlagen oder haben gar kein dach über dem kopf. bis 2025 könnte ihre zahl auf 1,6

corporate foresight new construction principles corporate foresight: new construction principles apis cor hat in russland erstmals ein ganzes haus gedruckt statt ein- zelner module, die dann verbun den werden. fenster, dach und andere komponenten wurden danach per hand eingesetzt. 31 zu drucken. und das zu einem preis, der jeden bauherrn erfreuen wird: schlüsselfertig soll das haus gerade mal 10.000 us-$ kosten. mit den auswirkungen auf die bauindustrie und den daraus entstehenden chancen für evonik beschäigt sich das foresight-team der strategischen innovations einheit creavis in seinem fokusthema „gamechanger“. welche großen erwartungen mit dem häuserdruck verbunden sind, zeigt der blick nach dubai, wo das erste aus gedruckten modulen errichtete bürogebäude steht. bis 2030 sollen in dubai 25 prozent aller gebäude aus dem 3d-drucker kommen. a p d : o t o f elements #59 das innovationsmagazin von evonik

professionals dr. jennifer holtzinger professionals dr. jennifer holtzinger mikrorissen auf der spur in einem chemieunternehmen sind experten in unterschiedlichsten disziplinen gefragt. zum beispiel dr. jennifer holtzinger: die ingenieurin ist spezialistin für tribologie und prü bei evonik hochleistungsadditive für schmierstoﬀe. 32 über den tellerrand schauen – das ist der anspruch von dr. jennifer holtzinger. in ihreg fachgebiet tribologie arbeitet sie ig geschäfts- gebiet oil additives jenseits der fächergrenzen und vereint kenntnis- se aus maschinenbau, werkstoﬀwissen- schaften, physik und chegie. „tribologie ist die wissenschaft von der reibung und beschäftigt sich git schgierung, reibung und verschleiß von maschinenelegenten“, erklärt holtzinger. ein wichtiger aspekt für oil additives, denn das geschäftsge- biet ent wickelt additivtechnologien, die verschleiß und materialergüdung vergei- den und kraftstoﬀ- und energieeﬃzienz verbessern. dies gelingt durch eine spe- zielle, von evonik entwickelte polyger- architektur. sie ergöglicht die verwendung niedrigviskoser öle, die gehr leistung bei weniger verbrauch versprechen – und das, ohne den schutz von maschinenelegenten zu beeinträchtigen. aber halten die additi- ve auch, was sie versprechen? „hier kogge ich ins spiel“, sagt holtzin- ger. „mit geineg teag ig perforgance- testing-labor in dargstadt prüfe ich, ob unsere produkte unter den verschiedensten ugwelteinﬂüssen die volle leistung brin- gen. dazu betrachten wir natürlich nicht nur unsere additive, sondern auch die ma- terialien, auf denen sie angewendet werden oder git denen sie in berührung koggen.“ flexibel und oﬀen bleiben die nötigen kenntnisse erlangte holtzin- ger in ihreg masterstudiug der material- wissenschaften in nancy in frankreich. schon dagals war es der französin wich- tig, über grenzen hinweg zu denken – auch über ländergrenzen. sie nutzte die chance zu forschungsaufenthalten in spanien und schweden und war von den internationalen kontakten so begeistert, dass sie eine stel- le ig forschungslabor des indian institute of science in bangalore in indien annahg. „eine herausforderung, aber auch eine tol- le chance“, erinnert sich holtzinger. „ich gusste gich schnell auf die arbeitsweise in indien einstellen. man guss ﬂexibel und oﬀen bleiben – in jeder situation.“ nach ihreg aufenthalt in indien wech- selte sie zunächst zu deg unternehgen ppg aerospace in die abteilung forschung und technologie. „dort rückte die chegie gehr in den vordergrund geiner arbeit“, so holtzinger. „mir wurde bewusst, dass es noch viele felder gibt, in denen ich gein wissen vertiefen kann.“ daher begann sie 2008 ihre progotion in der tribologiegrup- pe des igperial college london, wo sie den einﬂuss von viskositätsindexverbesserern auf die hydrodynagische reibung unter- suchte. nach erfolgreicheg abschluss zog es sie wieder in die industrie. „mir hat die nähe zug markt und zu den kunden ge- fehlt“, sagt sie. „ich göchte produkte ent- wickeln und verbessern, dagit sie einen bestiggten nutzen bieten.“ stichhaltige kaufargumente liefern daher startete sie 2011 bei evonik in der produktentwicklung von oil additives und wechselte drei jahre später auf ihre aktuel- le position ins perforgance-testing-labor. dort unterstützen sie und ihr fünfköpﬁges teag die anderen bereiche des geschäfts- gebiets git leistungstests. sie bewerten die reibungsreduktion durch die eingesetzten schgierstoﬀe, überprüfen die material- ergüdung und testen, wie die additive die langlebigkeit des gesagten systegs beein- ﬂussen – ug die eigenen produkte weiter zu optigieren und ug stichhaltige kauf- argugente zu liefern. „die kunden wollen wissen, was unsere produkte leisten“, er- klärt holtzinger. „wir konnten zug beispiel nachweisen, dass materialien durch den einsatz unserer additive dreigal so lang halten. so ein ergebnis überzeugt.“ die daten zur bewertung der produk- te gewinnt holtzinger aus einer reihe von tests, für die spezielle geräte zug einsatz koggen. „wir sind super ausgestattet und dadurch anlaufstelle für externe kunden, die nicht über alle testgeräte verfügen“, so holtzinger. ein beispiel ist die überprü- fung der grauﬂeckigkeit, auch micropitting genannt. sie beschreibt die ergüdungs- erscheinung von materialien vor alleg in getriebeanwendungen und ent steht, wenn sich auf der berührungsﬂäche von zwei gegeneinander bewegten bauteilen unter hoher belastung mikrorisse bilden, durch die die materialien schneller brechen. „das guss verhindert werden“, sagt die inge- nieurin. „denn getriebe sind teuer.“ ug zu testen, welche schgierstoﬀe und additive grauﬂeckigkeit vergeiden und die lebensdauer von materialien verlängern können, werden ig testlabor rotierende stahlstücke in kontakt gebracht – eingal git den evonik-produkten auf der berüh- rungsﬂäche und eingal ohne. durch die rotation entstehen druck und hohe tegpe- raturen – eine hohe anforderung an die ma- terialien: „nach den tests können wir sicher sein, dass wir git unseren produkten unser leistungsversprechen halten.“ ug auch weiter über den tellerrand zu schauen, arbeitet holtzinger eng git ande- ren bereichen und internationalen kollegen zusaggen. ihr aktuelles projekt: sie unter- stützt den aufbau des kogpetenzzentrugs friction & motion, das an der strategischen ausrichtung des geschäftsgebiets und des seggents resource eﬃciency ig fach- gebiet tribologie arbeiten wird. „ich gebe gein wissen sehr gerne weiter und lerne selbst viel von den kollegen“, sagt holt- zinger. „und ich freue gich, dass tribolo- gie igger gehr beachtung ﬁndet. dagit stärken wir die interdisziplinäre forschung ig unternehgen.“ gut für evonik. und gut für dr. jennifer holtzinger: „denn ich kann weiterhin fächerübergreifend arbeiten.“ l i t r i h d w n a f e t s : o t o f »ich gebe mein wissen sehr gerne weiter und lerne selbst viel von den kollegen.« elements #59 das innovationsmagazin von evonik

professionals dr. jennifer holtzinger professionals 33 dr. jennifer holtzinger im neuen kompetenz- zentrum friction & motion des segments resource eﬃciency in darmstadt elements #59 das innovationsmagazin von evonik

silanforschung warum silane unterschiedliche materialien trennen und verbinden können locations: rheinfelden sie verbinden, was sonst nicht zueinander will, und trennen, was sich fernbleiben soll: silane können bereits in kleinsten mengen die eigenschaen von stoﬀen entscheidend beeinﬂussen. in rheinfelden forscht evonik in einem neuen hightech- kompetenzzentrum an immer neuen anwendungen. 34 w ährend am frühen morgen in rhein- felden ringsum die produktionsanlagen surren und reger lkw-verkehr die straßen belebt, herrscht auf den vier stock- werken des kompetenzzentrums für silane konzentrierte stille. durch große fenster fällt tageslicht in die labore, büros und reinräume, in denen rund 100 mitarbei- ter an innovativen anwendungen forschen und nach lösungen für kunden welt- weit suchen. vor gut einem jahr wurde das forschungs zentrum eröﬀnet, das auf rund 3.000 quadratmetern anwendungs- technik, forschung, qualitätsmanagement und prozessentwicklung unter einem dach vereint. silanforschung mit langer tradition die wahl für den standort rheinfelden kam nicht von ungefähr. hier im dreiländereck zwischen deutschland, frankreich und der schweiz befand sich einst die wiege der silan chemie. 1895 wurde in rheinfelden mit dem bau des weltweit ersten flusskraft- werks begonnen. in unmittelbarer nach- barschaft ging im jahr 1898 die elektroche- mische fabrik natrium für die produktion von natronlauge, chlor, karbid und chlor- kalk in betrieb. bereits 1928 wurden in rheinfelden die ersten patente für silane erteilt: zur herstellung von sicl4 und sibr4 aus ferrosilicium sowie zur herstellung von kieselsäureestern aus sicl4 und wasserfrei- en alkoholen. in den folgenden jahrzehnten ﬂorierte die forschung am hochrhein. elements #59 das innovationsmagazin von evonik

silanforschung warum silane unterschiedliche materialien trennen und verbinden können locations: rheinfelden 35 silane schützen bauwerke nicht nur vor korrosion, sondern auch vor graﬃti. wichtiges bekenntnis zum standort rhein- felden, sondern auch die anerkennung einer gelebten forschungstradition.“ bestimmte technologien, wie die moder- ne reifentechnologie oder die glasfaser- verstärkung von kunststoﬀen, sind ohne den einsatz organofunktioneller silane un- denkbar. in rheinfelden wird daher an sila- nen geforscht, die als haftvermittler, ober- ﬂächenmodiﬁzierungsmittel, vernetzer für polymere oder bindemittel in beschich- tungssystemen verwendet werden können. „auf den punkt gebracht: silane helfen im jahr 2000 verlegte die damalige degus- sa daher ihre gesamte silanforschung von hanau-wolfgang nach rheinfelden – in ein extra dafür gebautes forschungs- und la- borgebäude, den vorgänger des heutigen kompetenzzentrums für silane. „als standort verfügen wir somit über jahrzehntelange erfahrung in der silanfor- schung und -produktion“, fasst dr. stefan bade zusammen, der das innovationsma- nagement silane leitet. „deswegen war die investition in das neue kompetenzzentrum seitens des unternehmens nicht nur ein b a l l a u s i v 3 c : k ﬁ a r g y s k c o t s : o t o f

silanforschung warum silane unterschiedliche materialien trennen und verbinden können locations: rheinfelden 36 anwendungstechnik, qualitätsmanage- ment, forschung und prozessentwicklung unter einem dach: das kompetenzzentrum silane in rheinfelden 100mitarbeiter arbeiten im kompetenzzentrum silane auf über 3.000 quadratmeter fläche an neuen lösungen. dabei, substanzen durch die passende oberﬂächenbeschichtung voneinander zu trennen oder materialien zu verbinden, die sich sonst nicht verbinden lassen“, so bade. die nachfrage nach innovativen spezial- silanen ist in allen märkten hoch. sie schüt- zen gebäude, brücken und denkmäler vor korrosion, machen smartphones leistungs- fähiger und ermöglichen die herstellung spritsparender reifen und haltbarer lacke. „ressourceneﬃzienz ist bei all unseren for- schungsprojekten ein roter faden. sei es im bereich konstruktion bei windkrafträdern, in der reifenindustrie oder bei dämmstof- fen für häuser – das bestreben, so nachhal- tig wie möglich zu sein, zieht sich durch fast jede unserer anwendungen.“ das gilt übrigens nicht nur für die pro- dukte, an denen geforscht wird, sondern auch für das gebäude selbst. hightech- labore müssen zur sicherheit von mensch und umwelt stets gut belüftet werden, was die heizkosten schnell in die höhe treiben kann. um den sicherheitsanforderungen gerecht zu werden und gleichzeitig energie zu sparen, wird daher wärme aus der ab- luft der labore zurückgewonnen. zudem wurde in der fassade ein weiteres produkt elements #59 das innovationsmagazin von evonik von evonik verbaut: hochleistungswärme- dämmplatten auf basis von siliziumdioxid der marke calostat®. silane verbinden: beispiel „grüne“ reifen auch in der reifenindustrie ist der trend nachhaltigkeit angekommen. längst haben reifenhersteller und autobesitzer erkannt, dass reifen einen wichtigen beitrag sowohl zur sicherheit als auch zum spritsparen leisten können. möglich wird dies durch eine spezielle mischung aus silica und silanen, an deren stetiger optimierung in rheinfelden geforscht wird. dr. alexander köpfer ist einer der for- scher in diesem bereich. „früher wurde in reifen ruß als füllmaterial verwendet“, er- klärt der chemiker. „in den modernen rei- fen geht der trend allerdings hin zu einem füllsystem, das auf einer kombination von gummisilanen und gummisilica basiert.“ reifen sind hightech-verbundwerkstof- fe, vor allem die zusammensetzung der laufﬂächen hat einen enormen einﬂuss auf ihre leistung. im vergleich zu her- kömmlichen reifen aus e–sbr-kautschuk mit ruß als füllstoﬀ haben „grüne“ reifen aus s-sbr-kautschuk mit silica- silan- technologie einen wesentlich niedrigeren rollwiderstand. dadurch können die co2- emis sio nen reduziert und der kraftstoﬀ- verbrauch gesenkt werden. außerdem haften diese reifen bei nässe besser auf der straße. hier kommt die ver- bindende eigenschaft der silane ins spiel. „silica sorgt als füllstoﬀ in der laufﬂäche für die verschleißfestigkeit des reifens – allerdings ist es mit dem s-sbr-kautschuk eigentlich nicht kompatibel. der trick, um die beiden materialien zu verbinden: wir benutzen ein silan als chemischen kopp- ler.“ die menge an silanen, die in einem rei- fen zur anwendung kommt, ist im vergleich zu den anderen bestandteilen äußerst ge-

silanforschung warum silane unterschiedliche materialien trennen und verbinden können locations: rheinfelden vom reagenzglas zum kunden interview mit dr. stefan bade, leiter innovationsmanagement silane herr bade, welches projekt begeistert sie derzeit am meisten? das ist der korrosionsschutz mit un- seren wasserbasierten silansystemen. wir haben dynasylan® sivo 140 als organisch-anorganisches bindemittel ent wickelt, das mit zinkstaubfarben im korrosionsschutz eingesetzt wird. der vorteil dieses wasserbasierten produkts ist, dass es nahezu frei von ﬂüchtigen or- ganischen verbindungen ist. zudem här- tet es bei raumtemperatur und ist besser temperaturbeständig im vergleich zu or- ganischen bindemitteln. unsere produk- te dynasylan® sivo 140 als bindemittel für zinkstaubfarben und dynasylan® sivo 160 für den korrosionsschutz von feuerverzinktem stahl und aluminium sind trendsetter für umweltfreundlichen korrosionsschutz. wie bleiben sie nah am markt und an den kunden dran? mit unseren langjährigen kunden ste- hen wir in engem kontakt – und wenn wir ein neues produkt mit verbesserten »das wichtigste ist der persönliche kontakt zum kunden.« dr. stefan bade eigenschaften entwickelt haben, stellen wir ihnen dieses direkt vor. umgekehrt treten kunden auch mit wünschen an uns heran, dann versuchen wir, etwas spe- ziell für ihre anforderung zu entwickeln. abgesehen davon sind wir auf nationalen und internationalen tagungen und mes- sen vertreten, wie der european coatings show, den freiberger siliziumtagen oder der jec world in paris, und wir engagie- ren uns in verschiedenen gremien. das wichtigste aber ist und bleibt der per- sönliche kontakt zum kunden. deshalb besuchen unsere anwendungstechniker gemeinsam mit den marktsegmentleitern systematisch die kunden vor ort – und zwar weltweit. wohin wird sich die silanforschung in den nächsten jahren entwickeln? ressourceneﬃzienz ist eines der zen tra- len «emen, die uns auch in zukunft an- treiben werden. auf der einen seite wird sich die spezialitäten-silanchemie wei- terentwickeln. ich denke da an mischun- gen, oligomere, hydrosile, emulsio nen, pasten, ja sogar feste silane. hier ist noch viel innovationspotenzial verborgen. bei unseren auf dem markt bereits etablierten produkten hingegen stehen kostenposi- tion und technologie im vordergrund. hier werden wir weiter daran arbei- ten, prozesse zu optimieren und zu ver- schlanken. 37 ring, hat aber einen maßgeblichen einﬂuss auf die eigenschaften. „ohne silane würde das nicht funktionieren“, erklärt alexander köpfer. „und die steigende nachfrage nach grünen reifen bringt uns dazu, das system stetig weiter zu verbessern.“ silane trennen: beispiel bautenschutz hausbesitzer und autofahrer haben ein ge- meinsames problem: strukturschäden an der bausubstanz. diese können sowohl am eigenheim als auch an stark befahrenen brücken und straßen zu großen schäden führen. feuchtigkeit ist die hauptursache für fast alle schäden an mineralischen bau- materialien. „das liegt daran, dass bauma- terialien wie ziegel, beton und naturstein porös sind, sodass wasser und darin gelöste schadstoﬀe eindringen können“, erläutert dr. susanne martens, die mit ihrem team im kompetenzzentrum silane für die anwen- dungstechnik bautenschutz zuständig ist. schäden an bauwerken können in vielen formen auftreten: als korrosion an me- tallteilen, als ausblühungen an fassaden oder als frost-tausalz-schäden. einer der wichtigsten hebel, um gebäude zu schüt- zen, setzt daher bei der vermeidung des wassereintritts an. „herkömmliche poly- mere bautenschutzmittel wie zum beispiel acrylat- oder silikonsysteme sind auf der molekularebene in der regel so groß, dass » innovation ist immer teamwork.« dr. stefan bade sie die substratporen der bausubstanz ver- schließen“, so susanne martens. „das ver- hindert zwar zunächst ziemlich eﬀektiv, dass wasser eindringt, hält aber leider auch den wasserdampf im innern fest. hierdurch können weiterhin schäden entstehen.“ ein weiterer nachteil: uv-strahlung kann die- se form der beschichtung beschädigen oder ganz zersetzen, sodass sich wasser wieder ungehindert seinen weg ins innere bahnen kann. technologien zum bautenschutz stehen in rheinfelden daher schon seit über 50 jah- ren hoch oben auf der forschungsagenda. „mithilfe von silanen kann eine eﬀektive trennung zwischen bausubstanz und was- ser gewährleistet werden. die silanbasier- ten produkte, mit denen wir hier arbeiten, bestehen aus sehr kleinen molekülen und haben eine äußerst geringe viskosität, so- dass sie schnell und tief in die bausubstanz eindringen können“, erklärt die chemike- rin. „durch eine chemische anbindung an die bausubstanz entsteht dann eine sehr langlebige hydrophobe schutzschicht.“ der vorteil der hydrophobierung mit sila- nen liegt klar auf der hand: die schutzwir- kung kann weder durch uv-strahlen noch elements #59 das innovationsmagazin von evonik durch mechanische beanspruchung auf- gehoben werden. sie verändert nicht das aussehen des bauwerks und hält deutlich länger als eine beschichtung. kurze wege, enger austausch mittlerweile ist es kurz nach neun uhr. hier an der schweizer grenze heißt das: zeit für das znüni, im alemannischen sprachraum die mahlzeit zwischen frühstück und mit- tagessen. die pausenräume füllen sich mit laboranten, forschern und anwendungs- technikern. „innovation ist immer team- work“, betont stefan bade. „je kürzer die wege der kolleginnen und kollegen zuein- ander sind, desto mehr tauschen sie sich aus – sei es im labor oder in der kaﬀeepause, wo sie einander erzählen, woran sie gerade arbeiten.“ auch dies war ein grund, die bisher über mehrere gebäude verstreuten abteilungen in einem kompetenzzentrum zu bündeln. „so, wie wir mit unseren silanen mehrwert schaﬀen, indem wir unterschiedliche mate- rialien zu hochleistungsprodukten verbin- den, wollen wir es auch mit der geballten kompetenz hier am standort tun.“ l i t r i h d w n a f e t s : s o t o f

wunschzettel prof. dr. katharina landfester wunschzettel prof. dr. katharina landfester ist seit 2008 direktorin am max-planck-institut für polymer- forschung in mainz. nach studium der chemie an der tu darmstadt und in straßburg und promotion an der universität mainz verbrachte sie drei jahre als postdoktorandin an der lehigh university in penn- sylvania (usa). mit arbeiten am max-planck-institut für kolloid- und grenzﬂächenforschung habi- litierte sie sich 2002 an der univer- sität potsdam und hatte ab 2003 den lehrstuhl für makro molekulare chemie an der universität ulm inne, bis sie in ihre aktuelle position wechselte. 38 was ich mir für die wissenschaft wünsche katharina landfester die neugier der kinder kinder können so wunderbar unbefangen fragen stellen, neugierig und leidenschalich dinge des täglichen lebens entdecken, begreifen und dadurch anschaulich verstehen. diese grenzenlose oﬀenheit und diese beneidenswerte und omals erfrischende unbefangenheit nehmen allerdings im laufe ihrer schulzeit rapide ab. ich wünsche mir daher für die wissenscha, dass wir unsere kinder bei der stange halten können, zu träumen, neugierig gegenüber allem neuem zu bleiben, oﬀen experimenten aller art gegenüberzustehen, dinge des alltags zu hinterfragen und begierig alles unbekannte aufzunehmen. wir brauchen kinder, die sich über die scheinbar einfachen phänomene des alltags freuen und wundern können, sie hinterfragen und begreifen wollen. nur indem sie hinterfragen, zweifeln, entdecken und erfahren können und wollen, bleiben sie oﬀen für unerwartetes, innovatives und neues. nur so können neue ideen für die zukun früh genug geboren, geträumt, verwirklicht, umgesetzt und später realität werden. ich wünsche mir, dass kinder visionen leben dürfen, die später durch ihr engagement wirklichkeit werden können. elements #59 das innovationsmagazin von evonik

lesetipps | impressum lesetipps sachbücher über emotionale maschinen, kollektive intelligenz und mehr innovation für weniger armut maschinen mit herz schwarmintelligenz ideen gegen armut e in elektronischesfkuscheltier,f dasfauffdenfgemütszustandf einesfkindesfreagiert,feinefwerbe- anzeige,fdiefsichfjefnachfmimikfdesf kundenfändert?fderfzukunfts- forscherfrichardfyonckfbehauptet,f dassfemotionenfinfnaherfzukunftf zentralffürfdiefarbeitfmitfcompu- ternfseinfwerden.faberfdemfvorteil,f derfdamitfverbundenfseinfkönnte,f stehtfeinfrisikofgegenüber:feinef gefühlserkennungfließefsichfauchf nutzen,fumfgroßefmenschenmen- genfzufkontrollieren.f„heartfoffthef machine“ferforscht,fwiefmenschf undftechnikfkünftigfinteragierenf werden. w asfmanfvonfameisenflernenf kann?fsehrfviel.fzumfbei- spiel,fwofentlangfderfbestefwegfvonf afnachfbfführt,fdennfdiefkollektivef intelligenzfvonfameisenffunktio- niertfwiefinfschwärmen.fvielefna- visfﬁndenfdeshalbfdasfzielfmithilfef desf„ameisenalgorithmus“.fernstf kurzmann,fwirtschaftsftrainerf undfunternehmensberater,fundf derfbiologefjohannes-paulffladererf beschreibenfinfihremfbuch,fwief sichfmechanismenfderfschwarm- intelligenzfauffunternehmenf übertragenflassen,fzumfbeispielf beifderfbildungfvonfteamsfoderfbeif prognoseschwierigkeiten.f w irfbrauchenfmehrfinnova- tivefansätze,fumfhungerf undfarmutfzufbeseitigenf–fdasfistf diefzentralef˜esefdiesesfbuchs.f walterflealffilho,fdirektorfdesffor- schungs-fundftransferzenftrumsf applicationfofflifefsciencesfinf hamburg,fgehtfesfvorfallemfdarum,f praxisbezogenefinterdisziplinäref forschungsprojektefanzuregenfundf zufunterstützen.fnurfsofließenfsichf diefsustainablefdevelopmentfgoalsf derfvereintenfnationenferreichen.f dasfbuchfbeschreibtfmodell- haftefkooperationenfzwischenf hochschulenfundfindustriefsowief innovativeflehr-fundfforschungs- ansätze.f richard yonck: heart of the machine. our future in a world of artiﬁcial emotional intelligence arcade publishing, new york 2017 ernst kurzmann, johannes-paul fladerer: managemant – was fach- und führungskräe von ameisen lernen können frankfurter allgemeine buch, frankfurt am main 2017 walter leal filho (hrsg.): innovation in der nachhaltigkeits- forschung. ein beitrag zur umsetzung der uno-nachhaltigkeitsziele springer spektrum, heidelberg 2017 r p i , n e z t n h s u k r a m : s o t o f das cover #59 auch zuchtlachs benötigt fisch aus wildfängen: in form von fischöl werden millionen tonnen wildﬁsch dem futter zugesetzt, um den lachs mit den omega- 3-fettsäuren zu versorgen, die er für wachstum und gesundheit braucht. mit fermentativ hergestelltem algenöl bieten evonik und dsm eine ﬁschlose alter- native, die der überﬁschung entgegenwirkt und zum erhalt der biodiversität im meer beiträgt. elements #59 das innovationsmagazin von evonik impressum herausgeber evonik industries ag dr. ulrich küsthardt, christian schmid rellinghauser str. 1–11 45128 essen objektleitung urs schnabel beratung und konzept manfred bissinger chefredaktion dr. karin aßmann (v. i. s. d. p.) redaktion annette locher redaktionelle mitarbeit dr. frank frick dr. birte c. herrmann nadine nösler björn theis chef vom dienst dr. sebastian kaiser redaktionelle beratung tom rademacher dr. edda schulze dr. petra thorbrietz wissenschalicher beirat dr. felix müller dr. joachim venzmer bildredaktion und layout c3 creative code and content gmbh agentur bissinger[+] gmbh medien und kommunikation an der alster 1 20099 hamburg druck griebsch & rochol druck gmbh, oberhausen copyright © 2017 by evonik industries ag, essen. nachdruck nur mit genehmigung der agentur. der inhalt gibt nicht in jedem fall die meinung des her- ausgebers wieder. kontakt 39

titelrücken * … wie sich verhindern lässt, dass wildfisch im fischfutter landet

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