Produktverantwortung

Forschung und Entwicklung

Mit seiner Forschung und Entwicklung verfolgt WACKER drei Ziele:

  1. Wir suchen nach Lösungen für die Bedürfnisse unserer Kunden, um einen Beitrag zu deren Markterfolg zu leisten.
  2. Wir optimieren unsere Verfahren und Prozesse, um in der Technologie führend zu sein und nachhaltig zu wirtschaften.
  3. Und wir konzentrieren uns darauf, innovative Produkte und Anwendungen für neue Märkte zu schaffen sowie Zukunftstrends zu bedienen. Dazu zählen der steigende Energiebedarf, die Urbanisierung, die Digitalisierung und der Wohlstandszuwachs.

Forschung entlang der Wertschöpfungskette

WACKER berücksichtigt Kriterien des Umwelt- und Gesundheitsschutzes sowie der Sicherheit in allen Stadien des Produktlebenszyklus. Bei jedem Forschungs- und Entwicklungsprojekt betrachten wir die Nachhaltigkeitsaspekte der neuen Produkte und Verfahren. Das beginnt beim Einsatz von Rohstoffen: Wir versuchen, möglichst geringe Mengen und ökologisch vorteilhafte Rohstoffe einzusetzen. Beispiele:

  • WACKER POLYMERS startete im Berichtszeitraum Projekte, um seine Produktpalette frei von schwer abbaubaren Stoffen zu machen.
  • Ein weiterer Schwerpunkt lag darauf, die Produktionsverfahren für VINNAPAS®-Dispersionen und -Dispersionspulver weiter zu verbessern. Dadurch sparen wir Rohstoffe und Energie. Wir haben unsere Herstellprozesse für Vinylacetatmonomer (VAM) sowie für Dispersionen auf Basis von Vinylacetat-Ethylen (VAE) weiterentwickelt.

WACKER ist bestrebt, seine Verfahren hinsichtlich Effizienz, Umweltschutz, Energieeinsatz und Kosten ständig zu optimieren. So hat unser Geschäftsbereich WACKER POLYSILICON im Berichtszeitraum Abläufe in seinem geschlossenen Produktionskreislauf optimiert. Wir haben die Reinheit des Polysiliciums durch verbesserte Produktionsschritte erhöht und den Energieverbrauch bei der Abscheidung und Konvertierung weiter gesenkt.

Ökologische Untersuchungen

Unsere Produkte werden in der Regel von Geschäftskunden weiterverarbeitet und im Allgemeinen nicht direkt von Endverbrauchern genutzt. Mit unseren Ökobilanzen betrachten wir den Umwelteinfluss der Produkte entlang ihres Lebenswegs von der Herstellung bis zum Werktor (Cradle-to-Gate-Bilanzen). Diese Analysen ermöglichen uns, die Nachhaltigkeit unserer Produkte bzw. unserer Produktion zu bewerten und zu verbessern. Im Geschäftsjahr 2011 haben wir die Ökobilanzierung, mit der WACKER POLYMERS im Vorjahr begann, in weiteren Geschäftsbereichen eingeführt. Wir wollen dieses Instrument konzernweit etablieren.

Unsere Ökobilanzdaten für VAE-Dispersionspulver (Vinylacetat-Ethylen-Copolymer) der Marke VINNAPAS® haben wir in das Projekt „Umwelt-Produktdeklaration“ der Deutschen Bauchemie eingebracht.

In einem Projekt der EPDLA (European Polymer Dispersion and Latex Association) haben wir Ökobilanzen verschiedener Dispersionen erstellt, z.B. für Polyvinylacetat und VAE-Dispersionen. Die EPDLA ist eine Organisation für Polymerdispersionen und Latex unter dem Dach des europäischen Chemieverbands CEFIC.

WACKER beteiligte sich an einer 2012 veröffentlichten Studie des europäischen Siliconverbands CES (European Silicones Centre, Centre Européen des Silicones). Diese Studie umfasst den gesamten Produktlebenszyklus von Siliconen und verwandten Produkten, zum Beispiel Silanen. Sie stellt zwei Aspekte gegenüber: die bei der Produktion von Siliconen verursachten CO2-Emissionen und die aus der Anwendung der Produkte resultierenden Einsparungen von CO2-Emissionen. Aus der Studie geht hervor, dass der Einsatz von Siliconen den CO2-Fußabdruck vieler wichtiger Produkte im Durchschnitt um das Verhältnis 1:9 verringert. Dies entspricht mit jährlich rund 54 Mio. Tonnen CO2 den Emissionen, die bei der Beheizung von zehn Mio. Haushalten entstehen.

Wir haben ein Instrument eingeführt, um Chancen und Risiken unserer Produktpalette systematisch nach Umweltaspekten zu bewerten: Beim WACKER® Eco Assessment Tool berücksichtigen wir Material-, Wasser- und Energieeinsatz sowie Ökotoxizität entlang des gesamten Produktlebenszyklus. Wir haben erste Produktfamilien aus den Chemiebereichen auf diese Weise bewertet und werden diese Analyse auf weitere Produkte ausweiten.

Produktlebenszyklus

Produktlebenszyklus (Grafik)

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 koordiniert diese Arbeiten unternehmensweit und bindet andere Bereiche ein, beispielsweise die Ingenieurtechnik bei der Prozessentwicklung. Das Portfolio unserer Forschungs- und Entwicklungsprojekte stellen wir in einem Portfoliomanagementprozess konzernweit transparent dar. Unser Projekt System Innovation (PSI), mit dem wir unser Innovationsportfolio steuern, haben wir im Jahr 2012 erweitert: Wir haben die Risikoerfassung verbessert und Aspekte der Nachhaltigkeit verstärkt. So bewerten wir bei der Erforschung neuer Produkte nun auch systematisch den Einsatz von Material, Energie und Wasser sowie die Ökotoxizität über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg.

WACKER gewinnt Best Innovator Award

Best Innovator (Foto)

Für sein nachhaltiges Innovationsmanagement wurde WACKER im Jahr 2011 mit dem Best Innovator Award der Kategorie Chemie ausgezeichnet. Organisatoren des Wettbewerbs, an dem sich über 100 Firmen beteiligt haben, waren die Unternehmensberatung A.T. Kearney und die Zeitschrift WirtschaftsWoche. Die Jury hat WACKER bestätigt, konsequente Prozesse eingeführt zu haben und Innovationsmanagement als Kernkompetenz zu betreiben. Ein wichtiger Punkt in der Bewertung war, dass WACKER Technologiemanager ernannt hat, die die gesamte Wertschöpfungskette im Blick haben und den Innovationsfokus in den Technologie- und Kundensegmenten steuern.

Unsere Wissenschaftler arbeiten derzeit an rund 260 Projekten auf mehr als 40 Technologieplattformen. Über ein Viertel dieser Themen betrifft strategische Schlüsselprojekte aus den Gebieten Energie, Automobil und Bau, Produkte für Haushalt und Körperpflege sowie Nahrungsmittel und Biotechnologie. Im Jahr 2012 haben wir dafür 45 Prozent der angefallenen Projektkosten von insgesamt 77 Mio. € aufgewendet (2011: 45 Prozent von 78,9 Mio. €).

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 2012 arbeitete WACKER bei 59 Forschungsvorhaben mit mehr als 56 internationalen Forschungseinrichtungen zusammen (2011: 64 Vorhaben mit 25 Einrichtungen). Bei weiteren 60 Forschungsprojekten – was einem Viertel all unserer Forschungsprojekte entspricht – kooperieren wir eng mit Kunden, meist im Rahmen von Kooperationsverträgen.

Die Themen unserer Kooperationen sind unter anderem Stromspeicherung, Biotechnologie, Prozesssimulation sowie Materialforschung zur regenerativen Energiegewinnung. Zwei Projektbeispiele:

  • Die Zentrale Forschung arbeitet beim Thema Lithium-Ionen-Batterien unter anderem mit der Universität Münster zusammen. Wir haben uns im Jahr 2011 dem Kompetenznetzwerk Lithium Ionen Batterien (KLib) angeschlossen.
  • Die Siltronic AG und das belgische Nanoelektronik-Forschungsinstitut imec haben im Jahr 2011 eine Kooperation zur Zusammenarbeit bei der Entwicklung von Siliciumwafern mit Galliumnitrid-Schicht (GaN-on-Si) geschlossen. Wir sind damit Partner im imec Industrial Affiliation Program (IIAP). Das Projekt soll die Produktion von Festkörperleuchtmitteln (zum Beispiel LEDs) und Leistungshalbleitern der nächsten Generation auf 200 mm Siliciumwafern ermöglichen.

Technische Kompetenzzentren für unsere Kunden

WACKER hat weltweit ein Netz von 22 technischen Kompetenzzentren geknüpft. Sie sind Bindeglieder zwischen Vertriebsniederlassungen und lokalen Produktionsstätten. In diesen Zentren passen Spezialisten Produkte an regionale Besonderheiten an, zum Beispiel an klimatische Bedingungen, länderspezifische Normen und lokale Rohstoffe. Sie entwickeln Formulierungen für neue Produkte der Kunden oder optimieren bestehende Rezepturen.

Wissenstransfer vor Ort

Unter dem Namen WACKER ACADEMY bieten wir Foren zum branchenspezifischen Wissenstransfer zwischen Kunden, Vertriebspartnern und WACKER-Experten. Im Fokus stehen industriespezifische Trainings, die neben der Polymerchemie auch Siliconanwendungen abdecken, zum Beispiel für die Kosmetik- und Farbenbranche. Die Nähe zu den Entwicklungs- und Testlabors fördert den Austausch und ermöglicht den Teilnehmern Praxistests vor Ort. Wir arbeiten mit firmeneigenen Forschungsstätten, aber auch mit Universitäten und Instituten zusammen, um unser Seminarangebot auf dem aktuellen Stand der Wissenschaft zu halten.

Forschungs- und Entwicklungsaufwendungen

WACKER gehört zu den forschungsintensiven Chemieunternehmen der Welt. Im Jahr 2012 betrugen unsere Aufwendungen für Forschung und Entwicklung (F&E) 174,5 Mio. € (2011: 172,9 Mio. €). Die F&E-Quote – das Verhältnis der Forschungs- und Entwicklungsaufwendungen zum Konzernumsatz – liegt mit 3,8 Prozent leicht über dem Vorjahr. Ein Großteil unserer F&E-Kosten entfiel auf die Entwicklung neuer Produkte und Produktionsverfahren.

Struktur der Forschungs- und Entwicklungsaufwendungen

Struktur der Forschungs- und Entwicklungsaufwendungen (Kreisdiagramm)

Öffentlich geförderte Forschungsprojekte

Einige unserer in den Jahren 2011 und 2012 laufenden Forschungsprojekte wurden durch Zuwendungen von öffentlicher Hand gefördert. Insgesamt lagen diese Zuwendungen im Jahr 2012 bei 2,3 Mio. € (2011: 2,8 €). Projektbeispiele:

  • Beim Verbundprojekt MAINPAGE förderte das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) ein Teilprojekt von WACKER POLYSILICON und Siltronic. Bei MAINPAGE erforschen wir zukunftsweisende neue Materialien für industrielle Photovoltaikanwendungen mit gesteigerter Energieeffizienz.
  • Aus unserer Teilnahme in der Nationalen Plattform Elektromobilität (NPE, eine Initiative von Bundesregierung und Industrie) resultieren mehrere Kooperationsprojekte, an denen unsere Zentrale Forschung beteiligt ist. Einige dieser Projekte werden öffentlich gefördert, zum Beispiel das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützte Projekt SafeBatt für brandsichere und explosionsgeschützte (eigensichere) Lithium-Ionen-Batterien. Und das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderte Projekt alpha-Laion, in dem wir an Hochenergie-Lithiumbatterien für Elektrofahrzeuge forschen.
  • Der Geschäftsbereich WACKER SILICONES entwickelt im Projekt EPoSil elektroaktive Polymere auf Siliconbasis, um Energie zu gewinnen. Dieses Projekt wird vom BMBF gefördert.
  • Beim Verbundprojekt SPINEL (Steigerung der Energieeffizienz von Photovoltaik- und Elektronikanwendungen durch innovatives electronic-grade Basismaterial) förderte das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ein Teilprojekt der Siltronic.
  • Für das vom BMBF geförderte Projekt mit dem Titel LiSSi erforschen wir Elektrodenmaterial für Lithium-Schwefel-Batterien. Wir entwickeln solche hoch kapazitiven Lithium-Ionen-Batterien der vierten Generation gemeinsam mit Projektpartnern für den Einsatz in der Elektromobilität.
  • WACKER arbeitet in zwei Teilprojekten des vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) geförderten Projekts integrated Carbon Capture, Conversion and Cycling (iC4) mit. Im ersten Teilprojekt liegt der Fokus auf der Abtrennung und Reinigung von CO2, um dieses für eine weitere Nutzung aufzubereiten. Im zweiten Teilprojekt erforschen wir Katalysatoren zur Umwandlung von CO2 in Kohlenwasserstoffe.

Unsere Geschäftsbereiche und die Zentrale Forschung haben öffentliche Forschungsgelder in Höhe von 2,5 Mio. € für weitere Projekte beantragt, die noch in der Genehmigungsphase sind. Wir koordinieren unsere extern geförderten Forschungsprojekte in unserer Stelle für Fördermanagement, die mögliche Programme evaluiert, unsere Vorhaben anmeldet und sich mit dem Förderträger austauscht.

Forscher und Entwickler bei WACKER

In der Forschung und Entwicklung waren im Jahr 2012 bei WACKER in der zentralen Konzernforschung sowie in den Geschäftsbereichen 1.008 Mitarbeiter beschäftigt. Dies sind 6,2 Prozent der Mitarbeiter im Konzern.

Wir honorieren den Einsatz unserer Forscher auch mit Auszeichnungen. WACKER hat 2011 zwei seiner Forscher aus dem Zentralbereich Forschung und Entwicklung für ihre grundlegende Arbeit zur Silansynthese mit dem Alexander Wacker Innovationspreis ausgezeichnet. Die beiden Wissenschaftler haben ein neuartiges Analyseverfahren entwickelt. Damit lassen sich nun erstmals Vorgänge beobachten, die sich während der Synthese von Siliconvorstufen nach dem Müller-Rochow-Verfahren in Wirbelschichtreaktoren abspielen. Das Wissen um diese Vorgänge ermöglicht es WACKER, seine Produktionsprozesse weiter zu verbessern und dadurch Kostensenkungen in Millionenhöhe zu erreichen. Der mit 10.000 € dotierte Innovationspreis war 2011 in der Kategorie Grundlagenforschung ausgeschrieben worden.

Drei Mitarbeiter aus dem Geschäftsbereich WACKER POLYMERS wurden für eine Produktinnovation mit dem Alexander Wacker Innovationspreis 2012 ausgezeichnet. Die Forscher haben neuartige Dispersionen auf Basis von Vinylacetat-Ethylen-Copolymeren entwickelt, die zur Beschichtung von verschiedenen Materialien eingesetzt werden. Diese Beschichtungen machen z.B. den Druck auf Kartonverpackungen besonders beständig und farbintensiv. Gegenüber Produkten auf Acrylatbasis bieten die beiden Dispersionen VINNAPAS® EF 101 und EF 575 den Kunden eine technologische Alternative und erhebliche Kostenvorteile.

Ein Erfinderteam aus dem Geschäftsbereich Siltronic erhielt im Jahr 2011 den mit 10.000 € dotieren Inventor Award der Kategorie „wichtigste Erfindung". Das Team verbesserte Prozesse, um die Qualität von epitaxierten Wafern weiter zu erhöhen. Defektfreie Wafer sparen Material und Energie ein und bringen Siltronic jährliche Kosteneinsparungen im Millionenbereich.

Im Jahr 2012 ging der Inventor Award ebenfalls in der Kategorie „wichtigste Erfindung“ an einen Siltronic-Mitarbeiter, der die Prozesskammer von Epi-Reaktoren modifizierte. Dadurch läuft die Abscheidung effizienter. Der Durchsatz erhöhte sich um 10 bis 15 Prozent, was jährlich einen zweistelligen Millionenbetrag einspart.

Ausgewählte Forschungsthemen

Beim Thema Energie haben wir uns weiter mit dem Speichern von Strom und der Energiewandlung befasst. Wir beschäftigen uns mit Materialien für Lithium-Ionen-Batterien, um diesen Batterietyp für den Einsatz in Konsumgütern und Autos weiterzuentwickeln. Einen weiteren Schwerpunkt setzen wir auf den Leichtbau, durch den mit leichteren Bauelementen – z.B. für die Fahrzeug- und Luftfahrtindustrie – Rohstoffe und Energie eingespart werden können. Wir entwickeln hierzu Bausteine für Verbundwerkstoffe (Composites). Wir haben Siliconprodukte entwickelt, die bei der Stromerzeugung mit Wasserkraft eingesetzt werden können.

Der technologische Fortschritt fordert heute immer bessere Materialien: Kunststoffe, die wirtschaftlich zu produzieren sind und extremen Temperaturen standhalten, ohne spröde zu werden; Bauteile, die immer leistungsfähiger und zugleich leichter werden. Oft sind Eigenschaften gefordert, die ein einziger Werkstoff nicht leisten kann. Hier bietet VENTOTEC® eine Lösung: Das pulverförmige Additiv besteht aus kugelförmigen Teilchen mit einem weichelastischen Siliconkern und einer harten Schale aus einem organischen Polymer. Nur geringe Einsatzmengen von VENTOTEC® sind notwendig, um die Zähigkeit des gehärteten Harzes deutlich zu erhöhen. Weil die Siliconteilchen bis zu etwa -130°C weichelastisch sind, bleibt diese Wirkung auch bei sehr niedrigen Temperaturen erhalten. VENTOTEC® eignet sich für Windkrafträder und wurde in der Berichtsperiode in den Markt eingeführt.

WACKER BIOSOLUTIONS hat seinen ESETEC®-Prozess für Pharmaproteine optimiert. In einer Machbarkeitsstudie haben wir untersucht, wie ein PASyliertes menschliches Wachstumshormon in hoher Ausbeute hergestellt werden kann. (PAS steht für die Aminosäuren Prolin, Alanin und Serin.) Mit der PASylation®-Technologie lassen sich Biopharmazeutika herstellen, die besser verträglich sind, länger wirken – und das bei seltenerer Wirkstoffgabe. Für ein Kundenprojekt haben wir im Jahr 2011 mit dem ESETEC®-Sekretionssystem einen Prozess für ein Antikörperfragment der Produktklasse FAB (Fragment Antigen Binding) entwickelt, das nun klinisch erprobt wird. Die Antikörperfragmente werden für therapeutische Projekte und diagnostische Forschungszwecke eingesetzt.

Wir haben für Cyclodextrine neue Anwendungen erschlossen, z.B. in Milchprodukten oder fettreduzierten Nahrungsmitteln. Die Europäische Kommission hat uns die Zulassung für den Einsatz von gamma-Cyclodextrin als Zutat für Nahrungsmittel und Getränke erteilt. Diese können bitteren Geschmack maskieren, z.B. in Grüntee-Produkten. Sie steigern die Bioverfügbarkeit von Inhaltsstoffen wie Curcumin und Coenzym Q10.

Nachhaltige Produkte

Produkte von WACKER gehen im Allgemeinen nicht an Endverbraucher, sondern an Unternehmen, die sie weiterverarbeiten. Unsere Kunden wünschen, dass wir ihre Rohstoffe nachhaltig herstellen. Und sie erwarten, dass sich ihre Produkte ohne Gefahren für Mensch und Umwelt handhaben und anwenden lassen. Es ist ein Handlungsgrundsatz von WACKER, qualitativ hochwertige Produkte anzubieten, die sicher und umweltverträglich hergestellt, transportiert, verwendet und entsorgt werden können.

In den vergangenen zwei Jahren hat WACKER eine Reihe von Produkten entwickelt, die einen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten. Einige Beispiele für die Zukunftstrends Energie, Urbanisierung, Digitalisierung und Wohlstandszuwachs zeigen wir hier auf.

 Energie

Polysilicum: Energiegewinnende Solaranlagen

Polysilicium ist ein höchstreines Material, das durch Destillation von Trichlorsilan gereinigt, in Form von Stäben abgeschieden und für die Weiterverarbeitung zu Bruchstücken zerkleinert wurde. Unsere Kunden produzieren daraus kristalline Solarwafer, aus denen Solarmodule zum Beispiel für Hausdächer entstehen.

WACKER hat im Jahr 2012 rund 38.000 Tonnen polykristallines Reinstsilicium abgesetzt und ist damit einer der größten Hersteller weltweit. Am Standort Nünchritz haben wir 2012 die Ausbaustufe 9 zur Produktion von polykristallinem Silicium offiziell in Betrieb genommen. Um die Energiebilanz von Solarzellen zu verbessern und unsere Kosten zu verringern, arbeiten wir bei der Herstellung von Polysilicium daran, den Energieverbrauch weiter zu senken.

Die Energierückflusszeit – also die nötige Betriebsdauer einer Photovoltaikzelle, um den Energieaufwand ihrer Herstellung zu erzeugen – hat sich weiter verkürzt. Sie liegt nun, je nach geografischer Lage der installierten Solarzellen, zwischen sechs (Sahara) und 18 Monaten (Nordeuropa). 6.000 Tonnen CO2 verhindert jede Tonne Polysilicium, die in Solarmodulen eingesetzt wird.

Siliconelastomer schützt Photovoltaikmodule

TECTOSIL® (Foto)

Unser Zentralbereich Forschung und Entwicklung hat TECTOSIL® zum Einkapseln von Photovoltaikmodulen entwickelt. Die vom TÜV zugelassene Folie besteht aus einem einzigartigen thermoplastischen Siliconelastomer, das sich unter Wärme verformen und somit einfach und schnell verarbeiten lässt. Die Folie schützt Solarzellen vor mechanischen und chemischen Belastungen und enthält keine korrosiv wirkenden Bestandteile. Das Material nimmt nahezu kein Wasser auf, stellt somit eine wirkungsvolle Feuchtigkeitsbarriere dar und bleibt dauerhaft elektrisch isolierend. Dadurch ermöglicht TECTOSIL®, mit dem wir im Jahr 2011 erste Markterfolge erzielt haben, eine hohe Qualität und lange Lebensdauer von Solarmodulen.

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Produktbeispiele – Energie

 

 

 

 

 

 

 

Produkt

 

Beschreibung

 

Anwendung

 

Branche

 

 

 

 

 

 

 

ELASTOSIL® Solar 2200

 

Transparentes, gießbares, nicht korrosives Siliconelastomer

 

Einbettungsmaterial für flexible Dünnschichtmodule

 

Solarindustrie

TECTOSIL® 177

 

Thermoplastisches Siliconelastomer

 

Einkapselungsmaterial für Photovoltaikmodule

 

Solarindustrie

WACKER® SILICONE PASTE P 250 und P 300

 

Silicongleitpasten, frei von borhaltigen Additiven

 

Montage von Kabelgarnituren

 

Hoch- und Mittelspannungs­industrie

POWERSIL® 570 PLUS

 

Lösemittelfreies Siliconcoating

 

Beschichtung von elektrischen Isolatoren

 

Hoch- und Mittelspannungs­industrie

ELASTOSIL® LR 3170/40

 

Selbsthaftender, flammwidriger Flüssigsiliconkautschuk

 

LED-Fassungen für Flachbildschirme, Dichtungen in Solaranlagen, Isolierungen in Elektroautos

 

Automobil-, Elektronik und Solarindustrie

VENTOTEC®

 

Additiv zur Schlagzähmodifizierung

 

Rotorblattverklebung

 

Windenergieanlagen

Dispersionpulver für die Gebäudeisolierung: Energieeffizientes Bauen

Aufbau: Wärmedämmverbundsysteme (Foto)

Moderne Wärmedämmverbundsysteme zur Isolierung von Gebäuden bestehen aus einem mehrschichtigen Materialverbund. Doch erst durch den Zusatz von Dispersionspulver entsteht ein dauerhaft stabiles Dämmsystem

VINNAPAS®-Dispersionspulver lässt Klebemörtel auf Wänden sowie auf dem Isolationsmaterial in Wärmedämmverbundsystemen haften. In der Armierungsschicht erhöht das Dispersionspulver die Haftung und die Schlagfestigkeit. Vor Feuchtigkeit in der Schlussbeschichtung sorgen insbesondere hydrophob wirkende VINNAPAS®-Dispersionspulver.

Das Potenzial, den Ausstoß von Treibhausgasen mit Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) nachhaltig zu senken, ist groß. Die Hälfte des Energiebedarfs eines Gebäudes entfällt auf Heizung oder Klimaanlagen. Ein Großteil dieser Energie geht über Fassaden verloren, wenn das Haus ungenügend gedämmt ist. Bis zu 50 Prozent geringer werden die Heizkosten eines Gebäudes durch ein Wärmedämmverbundsystem.

Die Deutsche Energie-Agentur (dena) hat berechnet, wie groß die Sparpotenziale allein durch Dämmmaßnahmen sind: Während bei einem ungedämmten Einfamilienhaus pro Jahr über 10.000 Kilowattstunden Heizenergie durch die Wände entweichen, sind es nach der Außenwanddämmung nur noch 2.200 Kilowattstunden.

Energieverlust (Foto)

In ungedämmten Gebäuden geht Raumwärme über Dach, Fassade und Keller verloren. Durch fachgerechtes Sanieren der Gebäudehülle und moderne Gebäudetechnik könnten laut Deutscher Energie-Agentur dena bis zu 80 Prozent davon eingespart werden.

In Deutschland wurden laut Fachverband Wärmedämm-Verbundsysteme bis zum Jahr 2009 rund 840 Mio. Quadratmeter WDVS verlegt und damit rund 140 Mrd. Liter Heizöl bzw. vergleichbare fossile Energieträger eingespart. Dies entspricht einer Schadstoffreduzierung von 700 Mio. Tonnen CO2.

Eisblock trotzt Sommerhitze

Eisblockwette Barcelona (Foto)

Enthüllung des Eisblocks in Barcelona: Dank WDVS hatten 800 von 1.000 Kilo Eis zwei Wochen die katalanische Sommerhitze überstanden.

An einer ungewöhnlichen Wette beteiligte sich WACKER in Barcelona: Ein 1.000 Kilogramm schwerer Eisblock wurde mit einem Wärmedämmverbundsystem (WDVS) verpackt. Bei einer Ausstellung zum Thema Energieeffizienz blieb er im Sommer 2011 zwei Wochen draußen in der Sommerhitze stehen. Die Besucher durften wetten, wie viel Eis nach der Ausstellung übrig bleiben würde.

Im Sommer erreichen die Temperaturen in Barcelona leicht die 35-Grad-Grenze. Wie viel Eis würde nach Ende der Ausstellung übrig sein? Die Spanne der Wetttipps reichte von 50 bis 1.000 Kilogramm. Dank WDVS betrug die Innentemperatur der großen Verpackungskiste über zwei Wochen hinweg konstant 5 Grad Celsius, so dass trotz der sommerlichen Temperaturen nur knapp 20 Prozent der Eismasse zu Wasser wurden. Rund 800 Kilogramm Eis überstanden die katalanische Sommerhitze, die zwischen den beiden Ausstellungswochen vom 8. bis 21. Juli 2011 herrschte.

Das Institut für Energieeffizienz TBZ, eine internationale gemeinnützige Vereinigung zur Verbreitung und Förderung nachhaltiger Baukultur, zeigte bei dem Wettbewerb in einer Simulation, dass ohne WDVS das Dreifache an Eis geschmolzen wäre. Mit diesem Ergebnis hat das spanische WACKER-Team die Effizienz der WDVS demonstriert, die charakteristisch für Passivhäuser ist. Sie bleiben im Sommer kühl und im Winter warm, ohne auf Klimaanlagen angewiesen zu sein. Dies trägt dazu bei, elektrische Energie zu sparen und damit die CO2-Emission zu verringern.

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Produktbeispiele – Energieeffizientes Bauen

 

 

 

 

 

 

 

Produkt

 

Beschreibung

 

Anwendung

 

Branche

 

 

 

 

 

 

 

VINNAPAS® 5044 N, VINNAPAS® 5048 H und VINNAPAS® 4042 H

 

Auf Vinylacetat und Ethylen basierende Copolymer- Dispersionspulver für die Bauindustrie mit neutralen oder wasserabweisenden Eigenschaften

 

Bindemittel, besonders für die Anwendung in Wärmedämm­verbund­systemen geeignet

 

Bauindustrie

SILRES® BS 5137

 

Niedrigviskose, wasserbasierende Siliconölemulsion

 

Imprägnierung von Mineralwolle

 

Dämm- und Baustoffindustrie

 Urbanisierung und Bau

Dispersionen für umweltfreundliche Farben

VINNAPAS®-Dispersionen dienen unter anderem als Bindemittel in Farben für Innenwände. Besonders umweltfreundlich sind Dispersionen, die ohne APEO-basierte Tenside (Alkylphenolethoxylate) hergestellt werden und nur geringe Mengen an flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) enthalten. Unter 1 Gramm pro Liter VOC-Gehalt bei Innenwandfarben sorgt für ein angenehmes, gesundes Raumklima.

Siliconharzfarben: Langfristiger Fassadenschutz

Auf Basis von quarzähnlichen Strukturen hergestellte Produkte der Marke SILRES® BS wirken in Fassadenfarben und -putzen schützend. Die Fassaden bleiben länger schön und sind besser gedämmt. Dadurch steigt die Energieeffizienz. Siliconharzfarben lassen Wasserdampf passieren, was auch das Raumklima verbessert.

Ein Anstrich mit hochwertigen Siliconharzfarben senkt den Wärmeverlust von Fassaden um bis zu 40 Prozent. Feuchte Wände kühlen schneller aus – Siliiconharze schützen das Mauerwerk vor Feuchtigkeit. Im Durchschnitt verringert ein Siliconharzfarbenanstrich den Heizwärmebedarf um 4,6 Prozent. Bis zu 25 Jahre länger wird der Renovierungszyklus von Fassaden durch Siliconharzfarben und -putze. Bei denkmalgeschützten Gebäuden, an denen Wärmeverbundsysteme nicht angebracht werden können, sind Siliconharzfarben eines der wenigen Mittel, um die Energiebilanz zu verbessern.

Dispersionspulver für Fliesenkleber, Boden- und Dämmsysteme

VINNAPAS®-Dispersionspulver erlauben die Verwendung von Dämmplatten aus unterschiedlichen Materialien, auch aus nachwachsenden Rohstoffen, wie Kork oder Holzwolle. In Fliesenklebern reduzieren sie den Materialeinsatz. Außerdem lassen sich mit VINNAPAS®-Dispersionspulvern bauchemische Produkte herstellen, die gültigen Umweltstandards entsprechen, z.B. den EMICODE® Emissionsstandards der Gemeinschaft Emissionskontrollierte Verlegewerkstoffe.

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Produktbeispiele – Umweltfreundliches Bauen

 

 

 

 

 

 

 

Produkt

 

Beschreibung

 

Anwendung

 

Branche

 

 

 

 

 

 

 

VINNAPAS® 5111 L

 

Dispersionspulver mit sehr niedrigem VOC-Anteil (Volatile Organic Compounds, flüchtige organische Substanzen)

 

Besonders glatte selbstverlaufende Fußboden- und Spachtelmassen, Zertifizierung nach EMICODE® EC1+ und Umweltzeichen „Blauer Engel“

 

Bauindustrie

VINNAPAS® EF8300

 

Dispersion als Bindemittel

 

Innenfarben mit niedrigen Emissionen

 

Farben- und Bauindustrie

GENIOSIL® W

 

Hybridpolymerbasierte Flüssigmembran; nahezu geruchlos und kenn­zeichnungsfrei im Sinne der Gefahrstoff­verordnung

 

Abdichtung von Gebäudeflächen wie Flachdächern, Balkonen, Terrassen oder Kellerwänden

 

Bauindustrie

VINNAPAS® EAF 68

 

Bindemittel für Boden­belagsklebstoffe ohne die Verwendung von Alkylphenolethoxylaten (APEO)

 

Von schwierig zu ver­klebenden Bodenbelägen wie Linoleum oder Poly­vinylchlorid (PVC) bis hin zu einfach zu handhabenden Teppichböden

 

Klebstoffindustrie

VINNOL® CEN 2752

 

Dispersion mit hohem Vinylchloridanteil und reduziertem Formaldehydgehalt

 

Beschichtung von Textil- und Vliesstoffen, besonders zur flammhemmenden Ausrüstung, z.B. bei Polsterwaren, Fußboden­belägen, wie PVC und Nadelfilzen, oder heiß­siegel­fähigen Wattierungen

 

Textil- und Nonwovenindustrie

GENIOSIL® XB

 

Klebstoffbindemittel (Hybridpolymer) ohne Weichmacher, Lösemittel und Zinnkatalysatoren

 

Konstruktionsklebstoffe für Holz, Glas, Metall oder Keramik

 

Kleb- und Dichtstoffindustrie, Bau

SILRES® IC 368

 

Flüssiges, lösemittelfreies Siliconharz-Intermediate

 

Eigenschaftsverbesserung industrieller Beschicht­ungen für Holz, Metall oder Bandbleche

 

Lack- und Farbenindustrie

SILRES® BS POWDER S

 

Hocheffizientes, wasserlösliches Hydrophobieradditiv

 

Starke Reduktion der Wasseraufnahme bei Gipsanwendungen

 

Bau- und Baustoffindustrie

ELASTOSIL® Katalysator NEO

 

Zinnfreier Härter für zweikomponentige, raumtemperatur­vernetzende Siliconkautschuke

 

Abformungen, Vergussanwendungen

 

Manufakturen, Abformsammlungen, Restauratoren, Institute

New Product Innovation Award für GENIOSIL®

Innvation Award – GENIOSIL® (Foto)

Für seine GENIOSIL®-Produktklasse hat WACKER im Jahr 2011 von der Unternehmensberatung Frost & Sullivan den New Product Innovation Award im Bereich Bau erhalten. Die Alpha-Silantechnologie in GENIOSIL®-Produkten ermöglicht, leistungsstarke Kleb- und Dichtstoffe ohne Weichmacher und Lösemittel herzustellen, zum Beispiel Fugendichtstoffe, Montagekleber oder Vitrinenabdichtungen. GENIOSIL® wird auch im Automobil- und Containerbau sowie zum Verkleben von Parkettböden eingesetzt.

Verbundwerkstoffe aus Recyclingmaterial

WACKER bietet neuartige Verbundwerkstoffe für den Innenbereich an, so genannte Natural Fiber Composites (NFC). Damit lassen sich Bodenbeläge und Verkleidungen aus Naturfasern wie Kork, Leder, Holz oder Schiefer herstellen. Dabei können auch Reststoffe verwertet werden.

Bei den Fußböden auf der Basis von Naturkork, indischem Schiefer und VINNEX® bildet eine millimeterdünne Schieferplatte die Oberfläche, auf deren Rückseite eine dünne, wärmende Korkschicht Unebenheiten im Stein ausgleicht. Die dämmenden Korkfasern reduzieren den Trittschall. Die Steinoberfläche ist feuerfest, widerstandsfähig und sehr stabil und damit geeignet für Eingangshallen, Foyers und Hotellobbys sowie für Flächen um und vor Feuerstellen wie Öfen und offene Kamine.

Weiter besteht die Möglichkeit, Reste aus der Lederverarbeitung aufzubereiten und mithilfe von VINNEX®-Bindepulver zu Werkstoffen zu verarbeiten. So lassen sich beispielsweise aus dem regenerierten Leder strapazierfähige Bodenbelagsfliesen kreieren. Dazu werden Stanzreste der Lederindustrie zu Pellets verpresst und mit VINNEX® zu Lederfolien verarbeitet. Anwendungsfelder sind Möbel- und Wandbezüge, Bodenbeläge oder Verkleidungen im Automobilinnenraum, beispielsweise für die Mittelkonsole oder die Seitenteile. Für diese Innovationen erhielt WACKER im Jahr 2011 zusammen mit seinem Partner BADER GmbH & Co. KG den MATERIALICA Design + Technology Award in der Kategorie CO2-Effizienz.

Mit den neuen Materialien lassen sich Ressourcen schonen und Rohstoffe effizient nutzen. Denn die Basis bilden nachwachsende Rohstoffe wie Holz, Kork oder Leder, bei deren Verarbeitung Reststoffe verwertet werden können.

 Digitalisierung

Aus einem Siliciumstab werden Wafer geschnitten. Daraus werden Chips für elektronische Bauteile hergestellt. Sensoren, Leistungsbauelemente, Mikrocontroller und andere Elektronikchips sorgen dafür, dass moderne Elektrogeräte, Hybrid- und Elektrofahrzeuge sicher und sparsam sind.

Die Leistungsfähigkeit von Halbleiterbauteilen verdoppelt sich etwa alle zwei Jahre. Ein Schlüsselparameter für die Leistungssteigerung sind Strukturbreiten auf dem Siliciumwafer – sie sind die Basis dafür, wie viele Transistoren pro Quadratzentimeter auf einem Bauteil untergebracht werden können.

Die gängigen Strukturbreiten in der Halbleiterindustrie sind gegenwärtig 32 und 22 Nanometer (nm). In den kommenden Jahren werden sie auf 16 und dann auf elf nm zurückgehen. Wir entwickeln Verfahren zur Produktion von 300 mm Wafern, die für 16 und elf Nanometer Design Rules genutzt werden. Erste 16 nm Produkte sind in den Freigabeprozessen bei den Kunden. Wir haben die Technologie für 11 nm Wafer evaluiert und erste Versuchsprodukte hergestellt.

 Wohlstandszuwachs

Als Kompass für unsere strategischen Ziele dienen uns globale Zukunftsfelder – darunter der Wohlstandszuwachs, insbesondere in den Schwellenländern. Diesen wollen wir mit Produkten, die wir energie- und ressourcenschonend herstellen, auch in Zukunft begleiten. Zum Beispiel mit Siliconen für den Baubereich, für Textilien, Elektronik oder Medizintechnik. Mit Polymeren, zum Beispiel für die Papier- und Verpackungsindustrie. Und mit Cyclodextrinen für Lebensmittel und den landwirtschaftlichen Bereich. Dazu haben wir im Berichtszeitraum neue Produkte mit nachhaltigen Komponenten auf den Markt gebracht. Hier eine Auswahl.

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Produktbeispiele – Silicone

 

 

 

 

 

 

 

Produkt

 

Beschreibung

 

Anwendung

 

Branche

 

 

 

 

 

 

 

ELASTOSIL® N 9111

 

Zinnfreier Mehrzweck-Kleb- und -Dichtstoff

 

Verkleben, Abdichten, Beschichten, z.B. von Glaskeramikfeldern, Sichtblenden und Bedienelementen in Elektroherden oder Frontfenstern von Mikrowellenherden

 

Hausgerätetechnik, Automobil- und Elektronikindustrie

ELASTOSIL® LR 3011/50 FR

 

Flammwidriger Flüssigsiliconkautschuk

 

LED-Fassungen für Flachbildschirme, Dichtungen in Solar­anlagen, Isolierungen in Elektroautos

 

Automobil-, Elektronik und Solarindustrie

ELASTOSIL® E 91 und ELASTOSIL® E 92 N

 

Zinnfreier, kondensations­vernetzender Siliconkautschuk

 

Beschichtung von Textilien mit guter Haftung und Anti-Rutsch-Effekt; kompatibel mit dem Öko-Tex® Standard 100

 

Textilindustrie

ELASTOSIL® LR 3066

 

Lebensmittelkonformer Flüssigsiliconkautschuk mit niedriger Oberflächen­reibung

 

Dosierventile für die Lebensmitteltechnik

 

Nahrungsmittel- und Verpackungsindustrie

SILPURAN® UR

 

Hochreine Spezialsilicone

 

Medizinische Langzeit­anwendungen, z.B. Port-Katheter, Stimmprothesen, Magenbänder, Herzschritt­macher, Bandscheiben-, Gelenk- und Hörimplantate

 

Medizintechnik

SILPURAN® 4200

 

Biokompatibler Siliconkleber

 

Kleb- und Dichtstoff für medizintechnische Anwendungen

 

Medizintechnik

SILPURAN® 6610/40

 

Biokompatibler, strahlenbeständiger Flüssigsiliconkautschuk

 

Strahlensterilisierbare Siliconventile für medizintechnische Geräte

 

Medizintechnik

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Produktbeispiele – Polymere

 

 

 

 

 

 

 

Produkt

 

Beschreibung

 

Anwendung

 

Branche

 

 

 

 

 

 

 

VINNAPAS® EP 8010

 

Vinylacetat-Ethylen-Copolymere(VAE)-Dispersion

 

Wasserbasierte Klebstoffe für Papierprodukte und Verpackungen; ermöglicht weichmacherfreie Papier- und Verpackungsklebstoffe gemäß den EU-Vorgaben für Materialien, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen

 

Klebstoff- und Verpackungs­industrie

VINNOL® H 30/48 M

 

Lackharz mit herausragender Löslichkeit in reinem Ester ohne Einsatz von Ketonen

 

Für Verpackungen von thermosensitiven Pharmazeutika und Lebensmitteln, z.B. Käse oder Joghurt

 

Industriebeschicht­ungen, Verpackungs­industrie

VINNOL® H 5/50

 

Polymer mit elastischen Eigenschaften

 

Bindemittel zum Formulieren ohne Weichmacher, z.B. für Druckfarben in sterilisierfähigen Lebensmittelverpackungen

 

Industriebeschicht­ungen, Verpackungs­industrie

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Produktbeispiele – Cyclodextrine

 

 

 

 

 

 

 

Produkt

 

Beschreibung

 

Anwendung

 

Branche

 

 

 

 

 

 

 

CAVAMAX® W6

 

Alpha-Cyclodextrin als rein pflanzlicher, biotechnologisch hergestellter Emulgator zur Stabilisierung von Öl-in-Wasser-Emulsionen für die Nahrungsmittelindustrie

 

Emulgator für Lebensmittel wie Salatsaucen, Mayonnaisen, Dessertcremes oder Margarine

 

Nahrungsmittel­industrie

CAVAMAX® W6

 

Alpha-Cyclodextrin als wasserlöslicher Faserstoff

 

Faserstoffzusatz für Getränke und Lebensmittel wie Molkereiprodukte, Backwaren und Getreideflocken

 

Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie