Mit seiner Forschung und Entwicklung verfolgt WACKER drei Ziele:

• Wir suchen nach Lösungen für die Bedürfnisse unserer Kunden, um einen Beitrag zu deren Markterfolg zu leisten.
• Wir optimieren unsere Verfahren und Prozesse, um in der Technologie führend zu sein und nachhaltig zu wirtschaften.
• Wir konzentrieren uns darauf, innovative Produkte und Anwendungen für neue Märkte zu schaffen sowie Zukunftsfelder zu bedienen, u. a. die steigende Mobilität, die Urbanisierung, die Digitalisierung und der Wohlstandszuwachs.

Ausgaben für Forschung und Entwicklung

Die F & E-Quote – das Verhältnis der Forschungs- und Entwicklungsaufwendungen zum Konzernumsatz – liegt mit 3,4 Prozent (2015: 3,3 Prozent) trotz der positiven Umsatzentwicklung auf Vorjahresniveau, da unsere Aufwendungen beispielsweise für Prozessentwicklungen gestiegen sind.

Aus Lizenzvergaben erhielten wir im Jahr 2016 rund 3,0 Mio. € (2015: 4,2 Mio. €). Im Geschäftsjahr 2016 haben wir 116 Erfindungen zum Patent angemeldet (2015: 114). Unser Patentportfolio umfasst derzeit weltweit rund 5.600 aktive Patente sowie 1.900 laufende Patentanmeldungen. F & E-Know-how mittels Lizenzen von Dritten erwerben wir nur in geringem Umfang. Bei Forschungskooperationen mit Hochschulen sind uns die Ergebnisse in der Regel mittels Übertragung der Nutzungsrechte oder kostenlos zugänglich.

Wir haben unter anderem in neue Pilotreaktoren investiert, um erfolgreiche Produktentwicklungen vom Labor- in den Produktionsmaßstab zu skalieren. Ein Beispiel ist der Pilotreaktor von WACKER POLYMERS in Nanjing, China. Weitere Investitionen gingen in die Laborausstattung von Tochtergesellschaften in China, Korea und Indien, um Entwicklungen vor Ort bei Kunden voranzutreiben.

Ein Großteil unserer F & E-Kosten entfiel auf die Entwicklung neuer Produkte und Produktionsverfahren. Unsere Wissenschaftler arbeiten derzeit an rund 300 Projekten auf mehr als 30 Technologieplattformen. Die Zukunftsfelder, in denen WACKER tätig ist, sind unter anderem Energiegewinnung und -speicherung, Elektronik, Automobil, Bau, Produkte für Haushalt, Medizin / Health Care und Kosmetik sowie Nahrungsmittel und Biotechnologie.

Im Jahr 2013 hatten wir die Initiative New Solutions gestartet, um technisch und kommerziell überlegene Lösungen für neue Anwendungen rasch zu entwickeln. Die Kompetenzen werden konzernweit bereichsübergreifend gebündelt und bedarfsgerecht eingesetzt. Wir haben neue und bestehende Produkte für innovative Anwendungen auf dem Markt eingeführt. Ein Beispiel für unsere Innovationen ist der 3D-Druck.

Einige unserer Forschungsprojekte werden durch Zuwendungen von öffentlicher Hand gefördert. Dazu gehört das Projekt OPERA (Organic Phosphor for Efficient Remote LED Applications), das wir im Jahr 2016 erfolgreich beendet haben. Das Ziel des von der EU geförderten Projektes OPERA war die Entwicklung von LED-basierten Lichtkomponenten, die die Lichteffizienz durch Remote-Phosphor-Technologie (Trennung des LED-Chips von der weißes Licht bildenden Phosphorschicht) steigern und z. B. als Tageslichtersatz dienen. Im Zeitraum von 2013 bis 2016 entwickelten sechs Projektpartner aus Deutschland, Finnland und den Niederlanden neuartige Lichtkomponenten für die Lichtstreuung, die Lichtreflexion sowie die Übertragung von Licht.

Forschungs- und Entwicklungsarbeit auf zwei Ebenen

WACKER forscht und entwickelt auf zwei Ebenen: im Zentralbereich Forschung und Entwicklung sowie dezentral in den Geschäftsbereichen. Der Zentralbereich F & E koordiniert diese Arbeiten unternehmensweit und bindet andere Bereiche ein, beispielsweise die Ingenieurtechnik bei der Prozessentwicklung. Unsere Forschungs- und Entwicklungsprojekte stellen wir in einem Managementprozess konzernweit transparent dar. Im Projekt System Innovation (PSI) steuern wir unsere Produkt- und Prozessinnovationen konzernweit, indem wir Kundennutzen, Umsatzpotenzial, Profitabilität und Technologieposition systematisch bewerten.

Strategische Zusammenarbeit mit Kunden und Forschungseinrichtungen

Unsere Geschäftsbereiche betreiben eine anwendungsnahe Forschung und Entwicklung. Sie konzentrieren sich auf Produkt- und Prozessinnovationen in der Halbleitertechnologie, Silicon- und Polymerchemie, Biotechnologie sowie auf neue Verfahren zur Herstellung von polykristallinem Silicium. Um schneller und effizienter Forschungserfolge zu erzielen, kooperieren wir mit Kunden, wissenschaftlichen Instituten und Universitäten. Im Jahr 2016 arbeitete WACKER bei rund 44 Forschungsvorhaben mit mehr als 40 internationalen Forschungseinrichtungen auf drei Kontinenten zusammen. Die Themen unserer Kooperationen sind unter anderem Stromspeicherung, Prozesssimulation sowie Prozessentwicklung.

WACKER legt großen Wert darauf, den wissenschaftlichen Nachwuchs zu fördern und engen Kontakt zu den Hochschulen zu halten. Im Jahr 2016 haben wir rund 170 Abschlussarbeiten und Praktika mit Studenten an über 60 internationalen Hochschulen betreut. Die Wacker Chemie AG gründete im Jahr 2006 gemeinsam mit der Technischen Universität München (TUM) das am Forschungscampus Garching beheimatete Institut für Siliciumchemie, das wir seither fördern.

Den WACKER Silicone Award verleihen wir seit dem Jahr 1987. Dr. Alexander Filippou, Professor für anorganische Chemie an der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, war unser Preisträger im Jahr 2016. Wir haben ihm den mittlerweile 16. Silicone Award im Rahmen der achten Europäischen Siliciumtage im polnischen Posen überreicht.

Forschungsarbeit bei WACKER

Die zentrale Konzernforschung hat die Aufgabe, wissenschaftliche Zusammenhänge zu erforschen, um neue Produkte und Prozesse effizient zu entwickeln. Eine weitere Aufgabe ist es, neue Geschäftsfelder, die zu den Kernkompetenzen des Konzerns passen, zu erschließen und aufzubauen. Unsere Wissenschaftler und Ingenieure erforschen wissenschaftliche Grundlagen, entwickeln neue Produkte und Prozesse und verbessern bestehende Verfahren. Unsere Laboranten und Techniker in der Forschung und Entwicklung, in der Anwendungstechnik und Betriebsunterstützung arbeiten in unseren Laboren sowie Produktions- und Pilotanlagen und begleiten Applikationsversuche bei Kunden.

Mitarbeiter in Forschung und Entwicklung zum Stichtag 31. Dezember

Alexander Wacker Innovationspreis

Den mit 10.000 € dotierten Alexander Wacker Innovationspreis verleihen wir seit dem Jahr 2006 abwechselnd in den Kategorien Produktinnovation, Prozessinnovation und Grundlagenforschung. Im Jahr 2016 zeichnete WACKER ein Team aus vier Forschern in der Kategorie Prozessinnovation aus. Sie hatten unser neues 3D-Druckverfahren zur Herstellung von Formteilen aus Silicon entwickelt. Unsere 3D-Drucktechnologie mit dem Markennamen ACEO^® nutzt ein so genanntes Drop-on-Demand-Verfahren: Auf einer Unterlage deponiert der Druckerkopf winzige Silicontröpfchen. Schicht für Schicht entsteht so das Werkstück, das sich von Teilen aus Spritzguss kaum unterscheidet. Mit wasserlöslichen Stützmaterialien lassen sich Bauteile mit komplexen Geometrien erzeugen, auch mit innenliegenden Strukturelementen. Abnehmerbranchen für 3D-Druck sind zum Beispiel die Medizintechnik, der Automobilbau (z. B. für Prototypen) sowie die Luft- und Raumfahrtindustrie.

Siltronic Inventor Award

Mit dem Inventor Award, der ebenfalls mit 10.000 € dotiert ist, zeichnet die Siltronic AG Mitarbeiter aus, die technologische Innovationen hervorgebracht haben. Im Jahr 2016 ging der Preis an ein Team aus zwei Mitarbeitern von Burghausen sowie einen Mitarbeiter vom Standort Freiberg. Sie hatten einen pp-Epi-Wafer entwickelt, der härter ist, weniger Spannungen im Kristallgitter aufweist und dadurch bessere Leistungen bei den hergestellten elektronischen Bauteilen erreicht.

Ausgewählte Forschungsthemen des Zentralbereichs Forschung und Entwicklung

Ein neuer Forschungsschwerpunkt ist die Chemie des niedervalenten Siliciums. Das Institut für Siliciumchemie an der Technischen Universität München begleitet dieses Thema, um die Erkenntnisse mittel- bis langfristig in die industrielle Nutzung, beispielsweise in der Katalyse, zu überführen. Unsere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten für siliciumhaltige Anodenaktivmaterialien in Lithiumionenbatterien sind so weit fortgeschritten, dass wir die Marktanforderungen hinsichtlich Kapazität und Zyklenfestigkeit der nächsten Batteriegeneration erfüllen. Globale Technologieführer testen unsere Materialien.

Bei unserer Technologieplattform Silicon-Copolymere setzen wir Schwerpunkte auf Herstellverfahren und Additive für Kunststoffe. Wir verbessern Eigenschaften von Gießharzen und optimieren Prozesse zur Extrusion von Kunststoffen, insbesondere mit nachwachsenden Rohstoffen, wie Holz, als Füllstoff.

Ausgewählte Forschungsprojekte aus unseren Geschäftsbereichen

Neue Materialien für die Elektroisolation sowie das Wärmemanagement für verbesserte Leitfähigkeit in Elektronikanwendungen sind Schwerpunkte unserer Forschungsteams bei WACKER SILICONES. Elektroaktive Siliconpolymere (EAP) für Sensoren und Aktoren stehen ebenfalls im Fokus von WACKER SILICONES. Silicone mit verbesserter Klebkraft bei sanfter Ablösung fördern die Wundbehandlung und können Wirkstoffe gezielt abgeben. Im Bereich Consumer Care entwickeln wir Siliconpartikel mit neuen Funktionalitäten für Kosmetikanwendungen sowie für verbesserten Halt von Haarpflegeprodukten.

WACKER POLYMERS legt einen Forschungsschwerpunkt auf Polymere, die das Formulieren emissionsarmer Endprodukte ermöglichen und damit die Anforderungen strengster Umweltsiegel erreichen. Wir arbeiten intensiv an Produkten, die frei von alkylphenol-modifizierten Tensiden (APEO) und Formaldehyd bzw. arm an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) sind. Beispiele sind funktionalisierte Polymerdispersionen für zementäre Dichtungsmassen, Dispersionsinnenfarben sowie Polymerdispersionen zum Veredeln mineralischer Oberflächen.

Der Geschäftsbereich WACKER BIOSOLUTIONS hat sein Verfahren ESETEC^® 2.0 eingesetzt, um ein Antikörperfragment für MedImmune, die Biopharmazeutika-Sparte von AstraZeneca, herzustellen. Unsere Technologie überzeugt durch hohe Produktivität und einfache Aufreinigungsprozesse. Mit der neuen CANDY2GUM^®-Technologie lassen sich in einem Kochprozess wasserbasierte, fetthaltige und natürliche Inhaltsstoffe wie Fruchtsäfte, Kakao und Kaffee in Süßwaren einarbeiten, die beim Verzehr vom Kaubonbon zum Kaugummi werden. Wir haben 3D-Druck für individualisierbare Kaugummiformen entwickelt.

Den neuen Produktionsstandort von WACKER POLYSILICON in Tennessee, USA, haben wir mit einer energieeffizienten Generation von Abscheidereaktoren mit höherer Ausbringung in Betrieb genommen. Die technologische Entwicklung der Solarmodule macht enorme Fortschritte. Unsere Kunden haben die Sägeverluste sowie die Waferdicke kontinuierlich reduziert. Parallel wird der Zellwirkungsgrad erhöht. Höchste Zellwirkungsgrade können nur mit höchstreinem Polysilicium erzielt werden, wie es von WACKER POLYSILICON produziert wird. Bei multikristallinen Standardzellen liegt der Zellwirkungsgrad bei über 18 Prozent, bei monokristallinen im Bereich von 20 Prozent. Die Wirkungsgrade monokristalliner Hochleistungszellen (High Efficiency Cells) reichen von über 20 bis zu 25 Prozent. Parallel erhöhen unsere Kunden kontinuierlich den Modulwirkungsgrad. Kommerzielle Solarmodule erreichen Wirkungsgrade von bis zu 22 Prozent. Die Energierückflusszeit – also die nötige Betriebsdauer eines Solarmoduls, um den Energieaufwand seiner Herstellung zu erzeugen – liegt je nach geografischer Lage der installierten Solarmodule zwischen sechs (Sahara) und 18 Monaten (Nordeuropa).

Unser Geschäftsbereich Siltronic unterstützt seine Kunden mit langjährigen Design-Rule-Projekten dabei, die Integrationsdichte auf Speicherchips und Mikroprozessoren kontinuierlich zu erhöhen. Qualitätsparameter der von uns produzierten Wafer sind die Ebenheit sowie die Freiheit von immer kleineren Oberflächendefekten. Wir tragen damit zu kompakteren Sensoren bei, die u. a. in Kameras eingesetzt werden. Dies ist auch Basis für steigende Schalteffizienzen in Leistungselektronik, die den Wirkungsgrad z. B. von Netzteilen erhöhen. Siltronic bedient mit maßgeschneiderten Entwicklungsprojekten eine Vielzahl von Spezialanwendungen, wie Elektromobilität und Industrie 4.0.

Wichtige Produkteinführungen 2016