^{BASF Research Press Briefing 2025:}
So tragen Innovationen zum Erfolg von BASF bei

• Fokus von Forschung und Entwicklung liegt auf grüner Transformation, nachhaltiger Landwirtschaft und Wettbewerbsfähigkeit
• Rund 80 Prozent der klassifizierbaren F&E-Aktivitäten unterstützen die Nachhaltigkeitsziele der BASF
• Digitale Lösungen und Künstliche Intelligenz steigern die Produktivität und beschleunigen Innovationen

„Innovation gehört seit jeher zur DNA von BASF. Gerade in diesen volatilen Zeiten ist es entscheidend, unsere Innovationskraft zu nutzen. Diese hilft uns, wettbewerbsfähige Lösungen zu entwickeln, die uns in unseren Märkten differenzieren und einen Wettbewerbsvorteil verschaffen“, so Dr. Stephan Kothrade, Mitglied des Vorstands der BASF und Chief Technology Officer, auf dem heutigen Research Press Briefing des Unternehmens. Um dies zu erreichen, hat BASF vor rund einem Jahr ihre „Winning Ways“-Strategie eingeführt – mit dem klaren Ziel, das bevorzugte Chemieunternehmen zu werden, das die grüne Transformation seiner Kunden ermöglicht. „Unser Anspruch geht über die eigene grüne Transformation hinaus. Wir wollen unsere Kunden inspirieren, BASF als ihren zuverlässigen Partner für ihren zukünftigen Erfolg zu wählen“, betonte Kothrade.

Forschung und Entwicklung (F&E) ist eine tragende Säule dieser Strategie, mit der BASF ihren Kunden durch Produkt- und Prozessinnovationen ermöglicht, in ihren Märkten zu wachsen und Innovationen voranzutreiben. Damit leistet BASF einen wesentlichen Beitrag zu profitablem Wachstum und Wertschöpfung in einer Welt, die zunehmend auf Nachhaltigkeit ausgerichtet ist. Die wichtigsten Themen für BASF, bei denen Fortschritte in Forschung und Entwicklung entscheidend sind, sind grüne Transformation, nachhaltige Landwirtschaft und Wettbewerbsfähigkeit. Dazu gehört auch, Technologien, Prozesse und Abläufe kontinuierlich zu verbessen, was schon seit jeher bei BASF im Fokus steht. „Durch stetige Verbesserungen der Energie- und Ressourceneffizienz unserer Anlagen sichern wir uns nicht nur in vielen Wertschöpfungsketten die Kostenführerschaft, sondern verbessern auch die Nachhaltigkeit unserer Produkte.“

Um das F&E-Portfolio weiter zu stärken, forscht BASF kontinuierlich an neuen Lösungen und verbessert bestehende Produkte und Prozesse. Mit jährlichen Investitionen von rund 2 Milliarden Euro in F&E im Jahr 2024 ist BASF führend in der Chemieindustrie. Rund 80 Prozent der klassifizierbaren F&E-Aktivitäten unterstützen dabei die Nachhaltigkeitsziele von BASF. „Das zeigt unser starkes Engagement für die grüne Transformation“, so Kothrade. Und die Investitionen in F&E zahlen sich aus: Über 15 Prozent des Umsatzes stammen aus innovativen Produkten – rund 11 Milliarden Euro im Jahr 2024 –, die in den vergangenen fünf Jahren aus F&E-Aktivitäten hervorgegangen sind. „Die wichtigsten Erfolgsfaktoren sind das Know-how und das Engagement unserer rund 10.000 F&E-Mitarbeitenden weltweit“, sagte Kothrade. Im Jahr 2024 führten ihre Arbeit und ihre Expertise zu über 1.000 neuen Patenten, davon etwa 45 Prozent mit Fokus auf Nachhaltigkeit und 23 Prozent auf Digitalisierung und Künstliche Intelligenz (KI).

Dr. Christoph Wegner, President Group Research, hob die Bedeutung der Digitalisierung in Forschung und Entwicklung bei BASF hervor: „Digitale Lösungen und Künstliche Intelligenz sind heute unverzichtbar bei unserer Arbeit.“ So ermöglicht die BASF-weite Wissensmanagement-Plattform QKnows der globalen F&E-Gemeinschaft die Suche nach wissenschaftlicher Literatur, Patenten und internen Berichten an einem Ort. Dank KI-Funktionen lassen sich relevante Informationen in den über 400 Millionen Dokumenten schneller finden und helfen so Forscherinnen und Forschern, komplexe wissenschaftliche Themen zu erschließen und wertvolle Erkenntnisse für ihre tägliche Arbeit zu gewinnen. „Ein derart leistungsfähiges System dürfte kaum anderswo zu finden sein. Das verschafft uns einen klaren Wettbewerbsvorteil“, betonte Wegner.

Ein weiteres Beispiel für die Digitalisierung in Forschung und Entwicklung bei BASF ist der erste KI-Reaktor des Unternehmens. Eine typische und anspruchsvolle Aufgabe für einen Chemiker ist es, die Ausbeute einer Reaktion zu maximieren. Bisher ist es üblich, verschiedene Reaktionsparameter nacheinander zu variieren – ein zeitaufwendiger Prozess. Der KI-Reaktor beschleunigt nun diesen komplexen Vorgang erheblich: Er plant, führt chemische Experimente durch und analysiert sie. Dabei lernt er dazu, löst selbstständig den nächsten Reaktionszyklus aus und erhöht die Ausbeute der Reaktion. „Unsere ersten Versuche zeigen, dass wir 20-mal schneller sind als bei manueller Durchführung“, so Wegner. BASF möchte dieses System daher ausweiten, um alle für das Unternehmen relevanten Chemiebereiche abzudecken.

Das dritte Beispiel für den Einsatz von KI in Forschung und Entwicklung stammt aus dem Unternehmensbereich Agricultural Solutions. Die Bewertung des Risikos, ob Pflanzenschutzmittel ins Grundwasser gelangen können, ist ein entscheidender Schritt bei deren Zulassung. Dieser Prozess ist komplex, zeitaufwendig und erfordert ein tiefes regulatorisches Fachwissen. Aktuelle regulatorische Modelle sind wenig geeignet, sie an einer Vielzahl von Kandidaten in frühen Phasen der Forschung anzuwenden. Hier hat BASF ein KI-Tool entwickelt, das das Risiko, ins Grundwasser zu gelangen, für alle Verbindungen bereits in einer frühen Forschungsphase vorhersagt. Für die Entwicklung des zugrunde liegenden Modells hat BASF rund eine Million Simulationen mit ihrem Supercomputer Quriosity durchgeführt. „Künstliche Intelligenz hilft uns, unsere Ressourcen für die sichersten Verbindungen mit den höchsten Erfolgschancen zu verwenden“, fasst Wegner die Vorteile zusammen.

Auf dem Research Press Briefing präsentierten BASF-Experten konkrete Innovationen, die zeigen, wie der Fokus auf grüne Transformation, nachhaltige Landwirtschaft und Wettbewerbsfähigkeit in der Praxis aussieht.

Kreislaufwirtschaft zum Anziehen

In der Bekleidungsindustrie fallen jährlich weltweit mehr als 120 Millionen Tonnen Textilabfälle an, davon werden weniger als ein Prozent wiederverwertet. Mit loopamid^® haben Forscherinnen und Forscher von BASF ein innovatives Verfahren entwickelt, das das zirkuläre Textil-zu-Textil-Recycling von Polyamid 6, auch Nylon 6 genannt, ermöglicht. Aus Textilabfällen können dadurch wieder Polyamidfasern gewonnen werden, die genauso hochwertig sind wie herkömmliches Polyamid 6 und bis zu 70 Prozent weniger CO₂ verursachen. Die Bekleidungsindustrie nutzt Polyamid 6, um beispielsweise Sport-, Outdoor- oder Schwimmbekleidung zu produzieren.

Der innovative Recyclingprozess, in dem auch Materialmischungen wie etwa Gewebe mit Elastan und Farbstoffen verarbeitet werden können, umfasst mehrere Schritte: Zunächst werden polyamidhaltige Textilien unter anderem aus Altkleidercontainern oder Retouren im Einzelhandel sowie aus Produktionsabfällen aus der Textilherstellung gesammelt und von anderen Materialien getrennt. Anschließend werden die Textilien geschreddert und zerkleinert, wobei Knöpfe, Reißverschlüsse und Verzierungen vorab entfernt werden. Das Material wird dann in einem chemischen Prozess depolymerisiert. Das bedeutet, dass die langen chemischen Ketten des Polyamidpolymers in einzelne molekulare Bausteine, sogenannte Monomere, zerlegt werden. Die Monomere werden in einem mehrstufigen Prozess gereinigt, wobei unerwünschte Substanzen wie Farbstoffe und Additive entfernt werden. Schließlich werden die gereinigten Caprolactam-Monomere wieder zu neuem Polyamid polymerisiert, also verknüpft.

Anfang 2025 hat BASF am Standort Caojing, Schanghai/China, die erste kommerzielle loopamid-Produktionsanlage in Betrieb genommen. Sie hat eine Jahreskapazität von 500 Tonnen und ist nach dem Global Recycled Standard (GRS) zertifiziert. Damit können Verbraucher und Textilhersteller sicher sein, dass loopamid aus recycelten Materialien hergestellt ist und die Produktionsprozesse den GRS-spezifischen Umwelt- und Sozialkriterien entsprechen.

Wettbewerbsfähiger Wasserstoff der Zukunft

In der chemischen Industrie spielt Wasserstoff eine zentrale Rolle. Er ist ein unersetzlicher Rohstoff für wichtige Basischemikalien wie Ammoniak und Methanol. Der weltweite Bedarf von BASF an Wasserstoff liegt derzeit bei rund einer Million Tonnen pro Jahr. Davon werden allein am Standort Ludwigshafen circa 200.000 Tonnen produziert oder fallen als Nebenprodukte in der Produktion an. Neben seiner Verwendung als Rohstoff gilt Wasserstoff auch als zentraler Energieträger der Zukunft.

Bisher stellt das Unternehmen Wasserstoff hauptsächlich durch Dampfreformierung her, wobei Erdgas mithilfe von Dampf in Wasserstoff und CO₂ gespalten wird. Um Wasserstoff kosteneffizient und mit einem deutlich geringeren CO₂-Fußbadruck herzustellen, arbeitet BASF mit der Methanpyrolyse an einer neuen Technologie. Gemeinsam mit Kooperationspartnern hat BASF in mehreren vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderten Projekten die Technologie der Methanpyrolyse entwickelt. Das Prinzip der Methanpyrolyse ist folgendes: Methan (CH₄), der Hauptbestandteil von Erd- oder Biogas, wird bei hohen Temperaturen direkt in seine Bestandteile Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H₂) aufgespalten. Im Vergleich zur Wasserelektrolyse benötigt die Methanpyrolyse nur knapp ein Fünftel der elektrischen Energie. Wird Strom aus erneuerbaren Quellen eingesetzt, läuft die chemische Reaktion ohne CO₂-Emissionen ab. Diese Technologie möchten BASF und ExxonMobil jetzt, wie bereits am 17. November 2025 gemeldet, weiter vorantreiben und haben eine entsprechende Entwicklungsvereinbarung unterzeichnet. Ziel der Vereinbarung ist es, die Methanpyrolyse zu einem kommerziellen Verfahren weiterzuentwickeln, mit dem emissionsfreier Wasserstoff zu wettbewerbsfähigen Konditionen hergestellt werden kann.

Neben Wasserstoff entsteht bei der Methanpyrolyse fester, reiner Kohlenstoff – ein wertvoller Rohstoff, der in der Natur so nicht vorkommt. Dieser Kohlenstoff kann etwa für die Herstellung von Aluminium und Stahl, Elektroden oder Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt werden. BASF und ExxonMobil arbeiten derzeit gemeinsam mit ihren Kunden daran, den Kohlenstoff so zu optimieren, dass dieser maßgeschneidert in den jeweiligen Produktionsprozessen bei den Kunden genutzt werden kann.

Seit 2021 betreibt BASF eine Testanlage zur Methanpyrolyse am Standort Ludwigshafen. Das Besondere an dieser Anlage ist der innovative Reaktor. Darin kommt zum ersten Mal eine spezielle Technologie zum Einsatz, bei der Methan besonders effizient gespalten wird. Daher sind der Wirkungsgrad und die Prozesseffizienz sehr hoch, und das Verfahren von BASF ist dadurch anderen Methanpyrolyse-Technologien überlegen. Um die Technologie weiter zu skalieren und als wettbewerbsfähige Alternative für die Wasserstoffherstellung anzubieten, planen BASF und ExxonMobil gemeinsam den Bau und Betrieb einer Demonstrationsanlage. Diese kann jährlich bis zu 2.000 Tonnen emissionsarmen Wasserstoff und 6.000 Tonnen festen Kohlenstoff produzieren.

Katalysatoren neu gedacht

Die Katalyse zählt zu den Schlüsseltechnologien der industriellen Chemie. Über 85 Prozent aller chemischen Produkte kommen während ihrer Herstellung mindestens einmal mit Katalysatoren in Kontakt. Diese verbessern die Effizienz chemischer Prozesse, senken den Energie- und Rohstoffverbrauch und helfen dabei, Abfälle zu reduzieren.

Traditionell werden Katalysatoren durch Extrusion (die Rohstoffmasse wird durch eine Form hindurch zu Katalysatorkörpern gepresst) oder Tablettierung (die Rohstoffmasse wird in einer Form zu Katalysatorkörpern gepresst) hergestellt. Seit über 70 Jahren haben sich diese Verfahren bewährt, um Katalysatoren herzustellen. Und sie haben maßgeblich dazu beigetragen, die Effizienz chemischer Prozesse zu steigern. Allerdings stoßen die Extrusion und Tablettierung an ihre Grenzen, wenn leistungsfähigere Katalysatoren mit komplexen, dreidimensionalen Strukturen und optimierten Strömungseigenschaften entwickelt und hergestellt werden sollen.

Mit der neuen X3D^®-Katalysatorformgebung hat BASF einen technologischen Durchbruch in der Katalysatorfertigung erzielt. Die innovative Technologie basiert auf 3D-Druck und ermöglicht die Produktion von Katalysatoren mit maßgeschneiderten geometrischen Formen, die eine optimierte Leistung und Effizienz bieten. Zudem ist es den Forscherinnen und Forschern von BASF im Entwicklungsprozess gelungen, den Durchsatz des Verfahrens so zu erhöhen, dass die Produktion von 3D-gedruckten Katalysatoren im industriellen Maßstab möglich ist.

Die auf Basis von 3D-Druck hergestellten Katalysatoren haben eine offene Struktur mit vergrößerter Oberfläche, die den Druckabfall im Reaktor deutlich reduziert. Dies verbessert die Leistung des Katalysators. Gleichzeitig verbraucht der Produktionsprozess, in dem die Katalysatoren eingesetzt werden, weniger Energie, emittiert weniger CO₂ und ermöglicht zudem eine bessere Produktqualität.

Das X3D-Herstellungsverfahren ist vielseitig: Es erlaubt die Produktion verschiedener Katalysatoren aus Edel- und Nichtedelmetallen sowie unterschiedlichen Trägermaterialien. So kann BASF gezielt Katalysatoren nach Kundenwünschen entwickeln. Die Nachfrage der BASF-Kunden nach 3D-gedruckten Katalysatoren ist hoch. Daher hat das Unternehmen in die Erweiterung seiner Produktionskapazitäten investiert. Derzeit baut BASF eine neue Produktionsanlage in Ludwigshafen, die 2026 in Betrieb gehen wird.

Wissenschaft im Saatgut

Weltweit stehen Landwirte vor vielen Herausforderungen. Dazu gehören unter anderem der Klimawandel und die begrenzten landwirtschaftlichen Flächen. Aber auch Unkräuter, die zunehmend gegen herkömmliche Pflanzenschutzmittel (Herbizide) resistent werden, können zu erheblichen Ernteverlusten führen. Denn Unkräuter konkurrieren mit den Nutzpflanzen um Nährstoffe, Wasser und Licht, sodass diese nicht optimal wachsen können. Die Kontrolle von Unkräutern ist daher entscheidend, um die Produktivität und Qualität der Ernte zu sichern.

Dies gilt auch für Landwirte, die Baumwolle anbauen. Für sie haben Forscherinnen und Forscher von BASF zwei neuartige herbizidtolerante Pflanzeneigenschaften für Baumwollsaatgut entwickelt: Axant Flex™ ist die erste und einzige Pflanzeneigenschaft, die Landwirten in den USA Toleranz gegenüber vier verschiedenen Herbiziden bietet. Für brasilianische Landwirte wurde Seletio TP™ entwickelt. Mit diesen beiden Technologien können Landwirte resistente Unkräuter effektiv kontrollieren. Zusätzlich bietet die Baumwolle den gewohnten Schutz gegen Schadinsekten.

Im Fokus des Entwicklungsprozesses standen spezielle Enzyme, die
4-Hydroxyphenylpyruvat-Dioxygenasen (HPPD). Bestimmte Herbizide hemmen HPPD und damit wichtige Stoffwechselvorgänge in Unkräutern, sodass diese ihr Wachstum einstellen und schließlich eingehen. BASF hat zahlreiche HPPD-Enzyme in Bakterien identifiziert, die gegenüber diesen Herbiziden tolerant sind. Die Toleranzen dieser Enzyme wurden dann weiter optimiert und die Gene, die für die Produktion dieser Enzyme verantwortlich sind, in das Erbgut der Baumwollpflanzen eingebaut. Um die veränderten Baumwollpflanzen mit den besten Eigenschaften, sogenannten Traits, zu identifizieren, haben die Forscherinnen und Forscher Tausende von Pflanzen unter den unterschiedlichsten Bedingungen im Gewächshaus und in Feldversuchen getestet. Dabei wurden nicht nur die Herbizidtoleranzen untersucht, sondern auch andere Eigenschaften wie Insektizidresistenz, Pflanzengesundheit sowie Faserqualität und Ertrag.

Landwirte profitieren mehrfach von den neuen Eigenschaften der Baumwolle: Da die Pflanzen nicht mit Unkräutern konkurrieren müssen, wachsen sie besser, bringen höhere Erträge und es müssen weniger Pflanzenschutzmittel vor und während des Anbaus eingesetzt werden. Der Baumwollanbau wird nachhaltiger und das Risiko für resistente Unkräuter sinkt, wodurch Herbizide länger wirksam bleiben.

Den Livestream, weitere Informationen zu den Vorträgen, die Aufzeichnung des Research Press Briefings sowie die Pressemappe finden Sie unter: Research Press Briefing 2025

Über BASF

BASF steht für Chemie für eine nachhaltige Zukunft. Unser Anspruch: Wir wollen das bevorzugte Chemieunternehmen sein, um die grüne Transformation unserer Kunden zu ermöglichen. Wir verbinden wirtschaftlichen Erfolg mit dem Schutz der Umwelt und gesellschaftlicher Verantwortung. Rund 112.000 Mitarbeitende in der BASF-Gruppe tragen zum Erfolg unserer Kunden aus nahezu allen Branchen und in fast allen Ländern der Welt bei. Unser Portfolio umfasst als Core Businesses die Segmente Chemicals, Materials, Industrial Solutions und Nutrition & Care; die Standalone Businesses sind in den Segmenten Surface Technologies und Agricultural Solutions gebündelt. BASF erzielte 2024 weltweit einen Umsatz von 65,3 Milliarden €. BASF-Aktien werden an der Börse in Frankfurt (BAS) sowie als American Depositary Receipts (BASFY) in den USA gehandelt. Weitere Informationen unter www.basf.com.
 

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