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Innovative Lösungen und Entwicklungen der Chemie für die Bauindustrie
inHaus-Forum 2008, Duisburg 6. November 2008
Margit Pfundstein, Dipl.-Ing. Marketing Support Branches & Industries
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Storyline
1 | BASF – auf einen Blick
2 | Chemie und Forschung
3 | Beispiele aktueller F&E – Themen
4 | F&E - Themen im
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Auf einen Blick
BASF – The Chemical CompanyWeltweit führendesChemieunternehmen
Bietet intelligente Systemlösungen und hochwertige Produkte für nahezu alle Branchen
Umsatz 2007: 57.951 Mio. €
Ergebnis (EBIT) 2007: 7.316 Mio. €
Mitarbeiter (weltweitStand Ende 2007): 95.175
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Segmentstruktur der BASF
Oil & Gas
ConstructionChemicals
Chemicals Plastics FunctionalSolutions
PerformanceProducts
Inorganics
Petro-chemicals
Inter-mediates
PerformanceChemicals Coatings
Acrylics &Dispersions
PerformancePolymers
Poly-urethanes
CropProtection
AgriculturalSolutions
Oil & Gas
CareChemicals
Catalysts
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BASF ForschungsverbundBASF Forschungsverbund
ZentraleZentraleTechnologieTechnologie--plattformenplattformen
UniversitUniversitäätenten
HightechHightech--JointventuresJointventures
ForschungsForschungs--InstituteInstitute
IndustrielleIndustriellePartnerPartner
UnterUnter--nehmensnehmens--bereichebereiche
TochterTochterunterunter--
nehmennehmen
Forschung Forschung WirkWirk-- und und
EffektstoffeEffektstoffePolymerPolymer
ForschungForschung
Forschung Forschung und Technologie und Technologie
ChemikalienChemikalien
ForschungPflanzenbiotechnologie
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Innovationen –wichtiger Schlüssel zum Erfolg
„ Bauen gehört zu den ältesten und grundlegendsten und zugleich innovativsten Aktivitäten der Menschheitsgeschichte. …genau darin ergänzen sich Bauen und Chemie. Denn Chemie macht neue Höchstleistungen beim Bauen erst möglich. Kurz gesagt: Chemie baut Zukunft.
Die Bauindustrie gehört zu den drei großen Abnehmerbranchen der BASF.
…
Es gilt vor allem, immer besser, immer innovativ zu bauen. Denn wie in jeder Branche sind auch beim Bau neue Lösungen immer wichtiger für den Erfolg.
Dr. Stefan MarcinowskiMitglied des Vorstandes
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Fünf Wachstumscluster Querschnittsgebiete der BASF F&E
F&E-Aufwendungenfür Wachstumscluster mehr als 900 Mio. €in 2006 – 2008
Ca. 25 % über Unternehmens-bereiche finanziert,
75 % durch Konzernumlage
Markteinführung der ersten Projekte aus den Wachstums-clustern in 2007
Geschäfts-modell
Prozess-innovation
Produkt-innovation
Biologie
Chemie
Physik
Energie-management Nano-
technologie
Roh-stoff-
wandel
WeißeBiotechnologie
Pflanzenbio-technologie
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Wachstumscluster Nanotechnologie:Die Plattform für Innovationen
Ausbau von Kernkompetenzen:
Zielmärkte:
Nanotechnologie-plattform bei BASF:
Bereichsübergreifend & InterdisziplinärVernetzt mit Exzellenzclustern in Harvard, Singapur und Strassburg
Formulierungen Oberflächen Nanomaterialien
Entwicklungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette>120 Nanotechnologie Aktivitäten
ElektronikBauMedizintechnikAutomobil
100 nm 300 nm200 nm
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Ultradur® High Speed:Reduktion von Emissionen und Einsparen von Energie
Photonische KristalleInformationsübertragung durch Licht
Nano-SchäumeEnergieeinsparung durch effiziente Wärmedämmung
Druckbare ElektronikErmöglicht Elektronik wo bisher keine war
COL.9®
Die Innovation für langlebige und saubere Fassaden
Mincor® TX TTGelernt von der Natur: Selbstreinigende Textilien
NanotechnologieBeispiele für den Zielmarkt Bau
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BeispielNanoschäume
Nano-Schäume
optimieren die Wärmedämmung, sparen mehr Energie ein und ermöglichen mehr gestalterische Freiheit in der Architektur.
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Wärmeleitfähigkeit [mW/m*K]
Holz 90-140
Mineralwolle ~40
EPS ~35
PUR ~30 (~20)
Vakuum Panelen ~5
ZIELFÜR
NANOSCHAUM
Vergleich:Wärmeleitfähigkeit typischer DämmstoffeVergleich:Wärmeleitfähigkeit typischer Dämmstoffe
Wärmeleitfähigkeit: λTotal = λFeststoff + λGas+ λStrahlung
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50-200µm 500nm
Im nanoporösen System: die Zellgröße verhindert die Bewegung der Gasmoleküle und damit den
Wärmetransport (Knudsen effect)
Die Rolle des ZellgasesDie Rolle des Zellgases
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polymerizationdrying
200 nm
OIL~ 100 nm
WaterMonomerCatalyst
surfactant
200 nm 200 nm200 nm
Von Mikroemulsionen zu NanoschäumenVon Mikroemulsionen zu Von Mikroemulsionen zu NanoschNanoschääumenumen
Bicontinuous microstructuredomains: 50-200 nm
Sponge-like materialpores: 50-200 nm
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Beispiel: COL.9® -Die Anti-Aging Formel für Fassaden
Technologisch anspruchsvolle Verbindung aus anorganischer und organischer Chemie
Organische Bindemittel:+ Elastizität+ wasserabweisende Wirkung
Anorganische Bindemittel:+ Härte+ Diffusionsoffenheit
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Polymer
Silica Sol
10 - 20 nm PartikelpH = 10
Emulsionspolymerisation
NanokompositPartikel
Acrylate / Styrol
50 - 100 nm
Herstellungdreidimensionales Netzwerk aus Nanopartikeln
Anorganische Nanopartikel werden homogen in die organischen Polymerteilchen wässriger Dipersionen eingearbeitet.So entsteht nach dem Trocknen über den gesamten Farbfilm hinweg ein homogenes dreidimensionales Netzwerk aus Nanopartikeln.
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Anschmutzungsresistenz
Kreidungsresistenz
Farbtonstabilität
Rissfreiheit
Beispiel: COL.9® -Die Anti-Aging Formel für Fassaden
COL.9® ist das vollkommen neuartige Bindemittel der BASF auf Nanobasis, mit dem Fassaden länger schön und geschützt bleiben.
Es verbindet auf einzigartige Art und Weise die Vorzüge der mineralisch gebundenen Farbe mit denen organisch gebundener Fassadenbeschichtungen.
Diese Eigenschaftskombination führt zu Fassadenbeschichtungen mit ausgezeichnetenBeständigkeiten wie:
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Verantwortungsvoller Umgang mit Nanomaterialien- Verhaltenskodex Nanotechnologie
Basierend auf unserem Bekenntnis zum Nachhaltigen Handeln, definieren wir klare Prinzipien:
Wir identifizieren Risikoquellen
Wir übernehmen das Risiko neuer Technologien
Wir haben uns zur Transparenz verpflichtet
www.corporate.basf.com/de/sustainability/ dialog/nanotechnologie/verhaltenskodex.htm
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Der Auftrag
Identifikation und Entwicklung neuer Geschäftssegmente für BASF Gruppe
Aufbau einer nachhaltigen Wettbewerbsposition in diesen Segmenten
Investition in neue technologie-basierte Gesellschaften und Fonds
BASF Future Business GmbH Von der Forschung zur Anwendung
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Antimicrobial Medical CareTooth whiteningWound management
Functional MicroorganismProbiotic bacteria for oral and skin careBioleaching for the mining industry
BASF Future Business GmbHNano- & Biological Materials
Smart TextilesSelf-regulating insulation layersSwitchable functionalized surfaces
Materials for Medical DevicesSurface modificatione.g. for anti microbial properties
Source: Gore
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OLED LightingPhosphorescent emittersOrganic semiconductors
BatteriesHigh-power lithium batteriesCathode materials
BASF Future Business GmbHEnergy Management
ThermoelectricsMaterials DevelopmentModule Technology
PhotovoltaicsExcitonic solar cellsDye sensitized solar cells
Printed ElectronicsSemiconducters and dielectricsFormulation of printing inks
MagnetocaloricsDevelopment of Magnetocaloricmaterials
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OLED-Lighting, Licht der Zukunft
OLED Licht-Produkte und Licht-Lösungen bieten attraktive und einzigartige Eigenschaften:
Geringe Produktionskosten
Hohe Effizienz(geringer Energieverbrauch, geringere Wärmeentwicklung)
Dünn, flach, flexibel und leicht
Transparenz
Farben Kontrolle
Hohe Gestaltungsflexibilität
Umweltfreundlich (ohne Hg)Source: KonikaMinolta, Yamagata University, Toyota Industries, BASF ...
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+
–
++
---
Rot-, Grün- und Blau-Emitter sind notwendig für ein gutes weißes Licht
Für hohe Effizienz sind phosphoreszierende Emitter notwendig
Gute Blau emittierende Systeme sind noch nicht verfügbarheutiges Schlüsselproblem für OLED-Leuchtsysteme!
+-
OLED - Leuchtsysteme Zukunftstrend und Produktlösung
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Energieeffizienzen unterschiedlicher Lichtquellen
Ene
rgie
effiz
ienz
en [l
m/W
]
100
50
0
Leuchtstoff-röhre
AnorganischeLED
Organische LEDheute
OrganischeLED Ziel
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OLEDs - Zeitplan
2008
2010
2012
20062007
Mittel- und großformatige Displays (z.B. TV und Laptop)
Beleuchtung
Flexible Displays
Kleine Displays
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Organische PhotovoltaikPV-Technologie der Zukunft durch hohes Absorptionsvermögen und einfache Strukturen
Light absorption Charge generation Charge transport
absorber
p-conductor
n-conductor
absorber
p-conductor
n-conductor
absorber
p-conductor
n-conductor
Vorteile von OPV
Potential sehr hohe Effizienz zu erreichenNiedrige Kosten Schaltbare FarbenHalbtransparentFlexibelGeringes Gewicht Besserer Wirkungsgrad bei diffusem LichtWeniger abhängig vom solaren EinstrahlwinkelAuf nahezu allen Oberflächen einsetzbar
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OPV Eine Technologie sucht neue Anwendungen
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Blue Sky Report: OPV-Anwendungen mit gutem Potential
Transparente FlächenTransparente Dächer und Fassaden, Fensterbeschichtung / Oberlichter, Anwendungen im Transportwesen
GebäudehülleIntegrierte Dach- und Fassadenpanelen, Rollbare Dach- und Fassadenfolien
Ländliche ElektrifizierungSolare Heimsysteme, PV Pumpsysteme
Integrierte ElektroversorgungSolares Batterieladegerät
Funktionale TextilienFunktionale Bekleidung, Gewebe, Verschattungssysteme
AndereLärmschutzwände
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Beabsichtigte F&E – Themen im
Entwicklung von Bauelementen und Bausystemen mit verbesserten Eigenschaften
BetontechnologieSVB unter Baustellenbedingungen. Akustisch funktionale Betonbauteile. Kombination mit RFID -Technologie.
Multifunktionale Bauteilebzgl. Akustik, Luftqualität, Energieeffizienz, Brandschutz.Wechselseitige Beeinflussung von Nutzung und Bauteil.
Multifunktionale OberflächenEntwicklung funktionaler Beschichtungen / Folien usw. zur Verbesserung von Gebäudeteilen bez. Akustik, Luftqualität, Energieeffizienz, Brandschutz.
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BASF vertritt im inHaus-Zentrumdie auf Chemie-Kompetenz basierenden Bereiche
organische Schaumstoffe, z.B.: XPS, EPS, PUR/PIR, Melaminharzschäume
verkapselte Latentwärmespeichersysteme wie Micronal PCM
technische und Hochleistungskunststoffe (z.B. Polyamide, Polyurethane, Polysulfone Polyetherketone, POM) und Hilfsmittel zu deren Verarbeitung und Anwendung
Farbmittel, d.h. Farbstoffe und Pigmente
zementäre und pastöse Klebstoffe für Bauanwendungen
Bodenbeschichtungssysteme auf der Basis Polyurethan, Epoxy oder Acrylat
Bindemittel (auch reaktiv) für Holzwerkstoffe
Betonzusatzmittel und Mörteladditive wie z.B. Fließmittel, Stabilisatoren
wässrige oder wasser-dispergierbare polymere (Co-) Bindemittel als Rohstoffe für zementäre Baustoffe (wie z.B. Fliesenkleber)
Polymere Bindemittel für pastöse Bauklebstoffe und Dichtungsmassen
bauchemische Fertigprodukte wie z.B. Kleb- und Dichtstoffe, Mörtel
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2. Dezember 1949 - Dr. Fritz Stastny - 283 g
Bis heute, über 10,000,000 t
Alles fängt mal klein an
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Danke
für Ihre
Aufmerksamkeit