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29.06.2017

17:44 Uhr

BASF und die Forschung

Chemie aus dem Supercomputer

VonSiegfried Hofmann

Der BASF-Konzern treibt mit dem Einsatz eines neuen Großrechners die Digitalisierung der Forschung voran. Ein von Hewlett Packard Enterprise gebauter Supercomputer soll die Rechenleistung für die Forscher verzehnfachen.

Der Chemiekonzern rüstet digital auf. dpa

BASF

Der Chemiekonzern rüstet digital auf.

LudwigshafenGlaskolben, Reagenzgläser, Bunsenbrenner – das sind klassischen Requisiten, die man mit den Wirkungsstätten der Chemieforscher verbindet. Doch inzwischen muss man sich mit einem anderen Bild von Chemieforschung vertraut machen: lange Reihen von Computerschränken im sterilen, klimatisierten Rechenzentrum. Der Grund: Auch in der Chemieforschung gewinnt die Digitalisierung immer größeres Gewicht.

Und der Chemieriese BASF will diese Entwicklung nun auf eine neue Ebene hieven – mit einem vom amerikanischen IT-Konzern Hewlett Packard Enterprise (HPE) nach Vorgaben der BASF entwickelten Supercomputer. „Quriosity“, wie der neue Rechner auf Vorschlag von BASF-Mitarbeitern genannt wird, soll noch im Laufe des Sommers im Ludwigshafener Hauptwerk des Chemieriesen in Betrieb gehen. Mit einer Rechenleistung von 1,75 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde (Petaflops) – das entspricht der Leistung von etwa 50.000 PCs – wird er laut BASF der mit Abstand größte Rechner in der Chemiebranche sein und zu den zehn leistungsfähigsten Großcomputern im Industrie-Einsatz gehören. Insgesamt rangiert er auf Position 65 unter den leistungsfähigsten Rechnern der Welt.

Die größten Chemiekonzerne der Welt

Platz 10

Covestro (Deutschland)
Der Werkstoffhersteller aus Leverkusen verweist den letztjährigen Zehntplatzierten, das US-Unternehmen PPG Industries, in seine Schranken und gehört nun mit einem Verdienst in Höhe von 16,94 Milliarden US-Dollar selbst zu den zehn umsatzstärksten Chemieunternehmen der Welt. Covestro firmierte bis 2015 als Bayer Material Science, spaltete sich dann aber vom Chemiekonzern ab – mit Erfolg.

Quelle: Unternehmensangaben, Statista 2018 / Gesamtjahr 2017, jeweils letzte verfügbare Angaben

Platz 9

Akzo Nobel (Niederlande)

In der Branche der Farben und Lacke hat der Hersteller mit Sitz in Amsterdam eine marktführende Position inne. Unter allen Chemieunternehmen kann sich Akzo Nobel mit einem Umsatz von 17,46 Milliarden US-Dollar immerhin auf dem neunten Rang positionieren.

Platz 8

Linde (Deutschland)
Der deutsche Technologiekonzern mit dem Kerngeschäft um Gase und Prozess-Anlagen hat im letzten Jahr 20,5 Milliarden US-Dollar Umsatz gemacht und erreicht so den achten Platz im Unternehmensranking.

Platz 7

Henkel (Deutschland)
Der Düsseldorfer Konzern gliedert sich in drei Unternehmensbereiche: Wasch-/Reinigungsmittel, Schönheitspflege und Klebstoffe. 2017 fuhr das Unternehmen einen Jahresumsatz von 23,99 Milliarden US-Dollar ein. Damit konnte Henkel seinen Verdienst zwar im Vergleich zum Vorjahr um rund ein Fünftel steigern, wird im Ranking aber dennoch von einer anderen Firma überholt.

Platz 6

Air Liquide (Frankreich)
Nach einem Umsatzplus von mehr als einem Viertel ist das führende, französische Unternehmen bei Gasen für Industrie, Medizin und Umweltschutz der neue Sechstplatzierte. 24,38 Milliarden US-Dollar konnten 2017 eingenommen werden. Mit Linde und Praxair zählt Air Liquide zu den drei größten Industriegaseherstellern der Welt.

Platz 5

Lyondell Basell (USA)
Im Mittelfeld des Rankings und mit 34,48 Milliarden US-Dollar Jahresumsatz landet Lyondell Basell. Der weltweit größte Produzent von Polyolefinen und Katalysatoren betreibt zudem Erdölraffinerien und produziert Treibstoffzusätze wie MTBE.

Platz 4

Saudi Basic Industries (Saudi-Arabien)
Unverändert auf dem vierten Platz befindet sich der saudi-arabische Chemie- und Metall-Konzern Saudi Basic Industries. Mit 35,41 Milliarden US-Dollar Jahresumsatz reicht es für den Hersteller von Methanol, Ethanol und Düngemittel weiter nicht für den Sprung unter die Top 3 – gerade in Anbetracht des gesunkenen Verdienstes (minus 11,55 Prozent) rückt das Podium nun auch in weitere Ferne.

Platz 3

Bayer (Deutschland)
Der deutsche Konzern muss seinen zweiten Platz an zwei fusionierte Konkurrenten abtreten. Auch der Umsatz geht auf 41,95 Milliarden US-Dollar zurück (minus 17,28 Prozent). Das Unternehmen mit Schwerpunkt auf der chemischen und pharmazeutischen Industrie plant allerdings weiter selbst eine Megafusion mit Monsanto. Damit möchte das Unternehmen seine Agrarchemie-Sparte um genverändertes Saatgut erweitern. Um diese umstrittene Fusion unter Dach und Fach zu bringen, sind Bayer und Monsanto bereit, milliardenschwere Firmenteile zu verkaufen.

Platz 2

Dow Dupont (USA)
Zum 1. September des vergangenen Jahres wurde die Fusion der beiden US-Unternehmen Dupont und Dow Chemical vollzogen. Das neugeschaffene Unternehmen sichert sich mit einem gemeinsamen Umsatz in Höhe von 62,48 Milliarden US-Dollar zunächst mit weitem Abstand den zweiten Rang im Unternehmensranking. Es ist weiterhin geplant, das Gemeinschaftsunternehmen in drei börsennotierte Unternehmen für Agrarchemikalien, Spezialchemikalien und Kunststoffe aufzuspalten.

Platz 1

BASF (Deutschland)
Unveränderter Spitzenreiter mit 77,24 Milliarden US-Dollar Jahresumsatz: BASF. Der nach Umsatz und Marktkapitalisierung weltweit größte Konzern, mit Hauptsitz in Ludwigshafen am Rhein, wird sich angesichts der Megafusionen in der Branche künftig neu positionieren müssen. Dabei würde aber, laut Unternehmensführung, mehr Wert auf die Wettbewerbsfähigkeit der bestehenden Geschäftsfelder als an Größe an sich gelegt werden.

Wozu brauchen die BASF-Chemiker so viel Rechenleistung? Es geht für den Ludwigshafener Konzern letztendlich darum, den Vorsprung in der Produktentwicklung zu wahren. „Wir wollen das innovativste Unternehmen in der Chemie bleiben und  haben den Anspruch, Taktgeber zu sein“, sagt der Forschungschef und stellvertretende Vorstandsvorsitzende Martin Brudermüller. „Digitalisierung ist der größte singuläre Hebel, um das zu machen.“

Der neue Superrechner soll zum einen helfen, die großen Datenmengen, die in den Labors des Chemieriesen anfallen, effizienter auszuwerten. „Wir sitzen auf einer Goldmine von Daten und wissen nicht, wie viel darin steckt“, so Brudermüller.

Zum anderen geht es darum, Modelle und Simulationen für Chemiereaktionen oder Produktformulierungen zu rechnen. Es geht dabei um Kalkulationen, bei denen enorme Datenmengen verarbeitet werden müssen.

Brudermüller verweist auf die Entwicklung eines neuen Möbel-Lackes, der gegen Verfärbungen resistent ist. Mit Hilfe der Computersimulation konnten BASF-Forscher eine Formulierung für einen solchen Lack finden, die allen herkömmlich entwickelten Varianten überlegen war. Auch zum Beispiel in der  Entwicklung von Katalysatoren, Batteriematerialien oder Pflanzenschutzmitteln spielen rechnerbasierte Entwicklungs-Strategien eine immer größere Rolle.

Mit seinen hohen Investitionen in die Digitalisierung der Forschung zielt der Konzern zugleich darauf, seine Forschung zu beschleunigen. Das Experiment im Labor werde damit nicht obsolet, könne aber gezielter ausgewählt werden. „Beides geht Hand in Hand“, sagt  Horst Weiss, der den Bereich Digitalisierung und Data Sciences der BASF leitet. „Wir setzen datengetriebenen Simulationen ein, um Hinweise für die Experimente zu erhalten.“

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