Computergestützte Chemie

Covestro baut digitale Forschung und Entwicklung aus

Das Polymer-Unternehmen Covestro treibt digitale Technologien und Prozesse in der F&E im operativen Geschäft voran.

Daten-Experte in einem Labor von Covestro © Covestro

Die Digitalisierung verändert die Chemie- und Kunststoffindustrie. Das globale Polymer-Unternehmen Covestro nutzt die Chancen und treibt mit einem umfassenden Programm digitale Technologien und Prozesse in der Forschung und Entwicklung (F&E) im operativen Geschäft voran.

Ein zentrales Element sind Investitionen in den Ausbau der Rechenkapazität des Konzerns. Das leistungsstarke Rechenherz für die digitale Forschung steht in Leverkusen und wird im Verlauf des nächsten Jahres kontinuierlich erweitert. Die geplante Hardwareerweiterung wird die Rechenleistung durch High Performance Computing erheblich erhöhen und so die weltweiten Aktivitäten im Bereich F&E digital unterstützen. Darüber hinaus kooperiert Covestro mit kompetenten Partnern wie beispielsweise der RWTH Aachen University. Diese Entwicklung ist ein weiterer Baustein der Digitalisierungsstrategie, die laut Unternehmen die drei Dimensionen Digital Operations, Digital Customer Experience und Digital Business Models umfasst.

Covestro arbeitet bei dem digitalen Projekt mit etablierten Unternehmen aus der IT-Branche zusammen. Künftig können komplexe Forschungs- und Entwicklungsprozesse signifikant beschleunigt und Versuchsreihen mit deutlich höherem Umfang am Computer simuliert werden. Die Zeit bis zur Markteinführung innovativer Produkte lässt sich so nicht nur verkürzen, sondern die Prozesse werden auch nachhaltiger, weil Energie- und Materialverbrauch in der experimentellen Arbeit sinken.

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„Wir treiben den Ausbau des High Performance Computing konsequent voran. Dank der digitalen Forschung und Entwicklung können wir schneller und effizienter dazu beitragen, die Grenzen des Machbaren weiter zu verschieben und die Ressourcen der Erde zu schonen“, sagt Markus Steilemann, Vorstandsvorsitzender von Covestro.

Mehr digitale Kompetenz und Ausbildung

Neben der Erweiterung der Rechenleistung investiert Covestro auch in die Förderung der digitalen Kompetenzen der Mitarbeiter. Unter der Leitung von Torsten Heinemann, Vice President Digital Research and Development, entsteht derzeit ein Team mit internationalen Spezialisten. „Wir verstärken unsere Fähigkeiten im Bereich digitale Forschung und Entwicklung sehr gezielt, sodass unser junger und dynamischer Bereich mit seiner umfassenden Expertise auch die Kernfelder Data Science und Computational Chemistry abbildet“, so Heinemann. Zudem fördert Covestro die Ausbildung des universitären Nachwuchses und schreibt europaweit Stellen für Master-, Doktoranden- und Post-Doc-Programme aus.

Digital unterstützte Forschung – maßgeschneiderte Lösungen

Ein gutes Beispiel dafür, wie die „digitale Chemie“ die Produktentwicklung schon heute verbessern kann, sind Simulationen für Industriekatalysatoren. Bei Katalysatoren sind Effizienz und Nachhaltigkeit zentrale Ziele. Über die Computerchemie können nun Katalysatoren schneller ausgewählt und die Reaktionsmechanismen besser verstanden sowie neue Reaktionswege entdeckt werden. Die Kombination aus High Performance Computing und langjährigen Erfahrungen aus der klassischen Labor-Chemie garantieren eine verkürzte Entwicklungsdauer und optimierte Produkt-Ergebnisse.

So kann Covestro auch den Bedürfnissen seiner Kunden nach maßgeschneiderten innovativen Lösungen noch besser gerecht werden und Produkte mit speziellen Eigenschaften ganz gezielt und effizient entwickeln: Der Computer errechnet in umfangreichen Simulationen die vielversprechendsten Lösungen.

In Kooperation mit dem Forschungspartner RWTH Aachen University werden die digital gewonnenen Ergebnisse am CAT Catalytic Center in realen Experimenten im Labor überprüft. „Künftig können zahlreiche Experimente virtuell nachgestellt werden, die auf herkömmlichem Wege sehr zeit- und ressourcenaufwändig sind. Insgesamt werden so die einzelnen Prozessschritte erheblich reduziert. Das führt im Ergebnis zu umweltfreundlicheren und energiesparenderen Produkten und Prozessen“, sagt Prof. Walter Leitner, wissenschaftlicher Leiter des CAT Catalytic Center und Lehrstuhlinhaber für Technische Chemie und Petrolchemie an der RWTH Aachen University.

Forschungsdaten global vergleichbar machen

Darüber hinaus investiert Covestro in den kommenden Jahren verstärkt in die Zusammenführung der globalen Forschungsdaten in einem unternehmensweiten Wissensnetzwerk. Die Datenplattform soll das vorhandene Know-how an allen Forschungsstandorten weltweit zugänglich machen und so die Effizienz von F&E-Projekten weiter erhöhen.

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