Von der verrückten Idee zur großen Innovation

Ein Katalysator aus dem 3D-Drucker? Für diese Idee wurden Marco Kennema, PhD, und sein Team anfangs von vielen Kolleginnen und Kollegen belächelt. Doch sie blieben dran – und sind heute stolz auf eine Innovation, die Kunden hilft, ihre Erträge zu steigern und CO₂ einzusparen. Wir haben Marco zum Interview getroffen. Den Podcast dazu hören Sie hier.

Sie sind Experte für Katalysatoren. Was ist deren Aufgabe?

Marco Kennema: Katalysatoren sorgen dafür, dass chemische Reaktionen leichter und schneller ablaufen. Mit dem richtigen Katalysator können Hersteller Prozesse effizienter und bei niedrigeren Temperaturen durchführen – und so Energie, CO₂ und Kosten sparen. Am Ende erhalten sie mehr vom gewünschten Produkt, weil die meisten Moleküle genau so reagieren, wie sie sollen.

Bild von Marco Kennema, PhD, Global Business Director for Oxidation and Dehydrogenation Catalysts bei BASF.

Marco Kennema, PhD, ist Global Business Director for Oxidation and Dehydrogenation Catalysts bei BASF.

Halbleiterchip zwischen Fingern in Handschuhen.

Schwefelsäure wird zum Beispiel für die Herstellung von Halbleiterchips genutzt.

Für welches Produkt sind Sie verantwortlich?

Mein Team und ich entwickeln Katalysatoren für die chemische Industrie. Einer der Industriezweige, mit denen wir arbeiten, produziert Schwefelsäure – eine der weltweit am häufigsten eingesetzten Chemikalien. Sie wird zum Beispiel für Düngemittel in der Landwirtschaft, Reinigungsprodukte oder bei der Herstellung von Halbleiterchips benötigt. Auch wenn es vielen Menschen nicht bewusst ist: Schwefelsäure ist ein wichtiger Bestandteil unseres modernen Alltags.

Welcher Katalysator wird dafür verwendet?

Seit mehr als 100 Jahren setzen fast alle Unternehmen auf Vanadiumpentoxid. Verändert hat sich im Laufe der Zeit vor allem die Form des Katalysators: Die ersten Modelle waren zylinderförmig, später folgte eine Sternform mit einem Loch in der Mitte. Einen echten Innovationssprung markierte 2019 die Einführung des BASF-Quattro-Katalysators mit vier Öffnungen in kleeblattähnlicher Form. Dadurch sinken Reaktionstemperatur und Druckverlust deutlich, was Energie spart. Gleichzeitig sorgt die größere Oberfläche dafür, dass nahezu jedes Schwefelatom in Schwefelsäure umgewandelt wird.

Der Quattro-Katalysator wurde 2019 eingeführt.

Der X3D-Katalysator kommt aus dem 3D-Drucker.

Wie konnten Sie das noch verbessern?

Unsere Idee war, einen 3D-Drucker für die Herstellung eines neuartigen Katalysators zu nutzen. Das funktioniert ähnlich wie bei einem 3D-Drucker für zu Hause, bei dem geschmolzenes Material durch eine Düse gepresst wird, um eine bestimmte Form zu erzeugen. Unser neuer Katalysator heißt X3D^®, ist etwas größer als eine 25-Cent-Münze und erinnert optisch ein wenig an Frühstücksflocken.

Woher wussten Sie, dass das funktioniert?

Anstatt Hunderte von Testreihen mit dem neuen Katalysator durchzuführen, sind wir direkt in eine BASF-Anlage gegangen – obwohl im Labor damals alle dachten, wir seien verrückt. Unser Ansatz war: Wir setzen ihn in den Reaktor ein und schauen, wie er sich in der Praxis verhält, denn schlechter als der bisherige Katalysator kann er kaum sein. Tatsächlich schnitt er am Ende deutlich besser ab: Die innovative Form sorgte für einen höhere Produktmenge, deutlich geringeren Energieverbrauch und eine längere Lebensdauer des Katalysators von mindestens sieben Jahren.

BASF-Mitarbeiter begutachten die Katalysatoren aus dem 3D-Drucker, die in einer Tonne liegen.

Das BASF-Team begutachtet die Katalysatoren aus dem 3D-Drucker.

Zwei BASF-Mitarbeiter schauen in einen Reaktor gefüllt mit X3D-Katalysatoren.

Blick in einen Reaktor mit X3D-Katalysatoren.

Welchen Nutzen hat das für Ihre Kunden?

Der neue Katalysator macht ihre Produktion deutlich effizienter und steigert den Gewinn. Da die chemische Zusammensetzung der X3D-Katalysatoren mit der von Stern- oder Quattro-Katalysatoren identisch ist, können Kunden mit minimalem Risiko auf die neue Lösung umsteigen – denn das Material funktioniert unter den bestehenden Betriebsbedingungen.

Wie war dieser Erfolg möglich?

Ich sage immer: Große Innovationen entstehen aus verrückten Ideen. Dafür braucht es Menschen, die bereit sind, Risiken einzugehen – verbunden mit dem wirtschaftlichen Gespür dafür, was für Kundinnen und Kunden wirklich sinnvoll ist. Genau das ist entscheidend bei BASF: Wir wollen Innovationen entwickeln, die unseren Kunden helfen, noch erfolgreicher zu sein.

Marco Kennema, PhD, ist Global Business Director for Oxidation and Dehydrogenation Catalysts bei BASF in Shanghai/China. Zuvor war er Head of Digitalization Process Catalysts in Ludwigshafen. Kennema stieg in der Forschung bei BASF in Ludwigshafen ein. Er entwickelte den Quattro‑Katalysator zur Umwandlung von Schwefeldioxid (SO₂) zu Schwefeltrioxid (SO₃) und führte die X3D‑Katalysatortechnologie vom Konzept bis zur Kommerzialisierung, wobei er mehr als 20 Patente anmeldete.

Kennema promovierte am Max‑Planck‑Institut für Kohlenforschung in Mülheim an der Ruhr und erwarb einen Master in Analytical, Surface and Catalytic Chemistry an der Universität von Guelph/Kanada.