Forschung & Entwicklung

Covestro versteht Forschung als Brücke zwischen wissenschaftlicher Erkenntnis und industrieller Anwendung. Innovative Ideen aus dem Labor werden gezielt in marktreife Technologien und Produkte überführt. Im Fokus stehen Materialien und Verfahren, die Ressourcen effizienter nutzen, Energie sparen und nachhaltige Anwendungen ermöglichen.

Deutschland spielt dabei eine zentrale Rolle: Der Standort Leverkusen gehört zu den drei großen globalen Forschungszentren von Covestro. Gemeinsam mit weiteren internationalen Standorten arbeitet das Unternehmen hier an Innovationen – von biobasierten Basischemikalien über energieeffiziente Prozesse bis hin zur digital unterstützten Forschung mit High Performance Computing.

Mehr als 800 Mitarbeitende entwickeln in Leverkusen die Lösungen von morgen. Auf rund 24.500 Quadratmetern Laborfläche werden jährlich zehntausende Materialtests durchgeführt. So entstehen Technologien und Materialien, die Anwendungen leichter, langlebiger und ressourcenschonender machen.

Ein Beispiel für die Innovationskraft der Covestro-Forschung ist das Projekt biobasiertes Anilin. Am Standort Leverkusen hat das Unternehmen eine Pilotanlage eröffnet, in der ein neu entwickeltes Verfahren zur Herstellung dieser wichtigen Grundchemikalie erprobt wird. Anilin wird weltweit in großen Mengen benötigt – etwa für Kunststoffe, Farben oder Medikamente – und basiert bislang überwiegend auf fossilen Rohstoffen.

Gemeinsam mit wissenschaftlichen Partnern hat Covestro ein Verfahren entwickelt, mit dem Anilin vollständig aus pflanzenbasierter Biomasse hergestellt werden kann. Grundlage ist ein kombinierter Ansatz aus industrieller Biotechnologie und chemischer Katalyse: Ein speziell entwickelter Mikroorganismus wandelt pflanzenbasierten Zucker durch Fermentation in ein Zwischenprodukt um, das anschließend zu Anilin weiterverarbeitet wird.

Das Ergebnis ist ein Produkt aus vollständig pflanzlichem Kohlenstoff mit deutlich verbessertem CO₂-Fußabdruck. In der Pilotanlage in Leverkusen wird die Technologie nun weiterentwickelt und für den industriellen Maßstab getestet.

Langfristig sollen so nachhaltigere Rohstoffe für wichtige Materialien bereitgestellt werden – etwa für Polyurethane, die weltweit zur Dämmung von Gebäuden und Kühlgeräten eingesetzt werden. Biobasiertes Anilin ist damit ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer klimaneutralen und zirkulären Chemieproduktion.

Darüber hinaus sind digitale Technologien in der Forschung und Entwicklung von Covestro immer bedeutender. Sie ergänzen klassische Labor- und Technikumsarbeit und ermöglichen es, chemische Prozesse und Materialeigenschaften schneller zu analysieren, zu simulieren und zu optimieren.

Am Standort Leverkusen unterstützt eine leistungsfähige digitale Forschungsinfrastruktur die Entwicklung neuer Materialien und Technologien. Digitale Modelle helfen dabei, komplexe Zusammenhänge frühzeitig zu verstehen, Entwicklungsentscheidungen abzusichern und Innovationszyklen deutlich zu verkürzen.

Eine zentrale Rolle spielt dabei High Performance Computing (HPC). Der Hochleistungsrechner in Leverkusen ermöglicht es, komplexe Reaktionen und Materialstrukturen virtuell zu modellieren und hunderte Forschungsprozesse parallel zu berechnen. Mit rund 500 Prozessoren und etwa 13.000 Rechenkernen beschleunigt das System wissenschaftliche Analysen erheblich und ermöglicht virtuelles Experimentieren in großem Maßstab.

Gleichzeitig unterstützt die „digitale Chemie“ auch die Nachhaltigkeitsziele von Covestro: Viele Experimente können in den virtuellen Raum verlagert werden, wodurch Energieverbrauch und Materialeinsatz sinken. Auch die überwiegend passive Kühlung des Systems trägt zur Energieeffizienz bei.

Daher baut Covestro seine digitale Forschung kontinuierlich aus. Ein cloudbasierter Datenhub auf Basis eines Data Mesh macht Forschungsdaten weltweit strukturierter und leichter zugänglich. Parallel arbeitet Covestro gemeinsam mit Google an Zukunftstechnologien wie Quantum Computing, die langfristig neue Möglichkeiten für die Entwicklung von Materialien und chemischen Prozessen eröffnen könnten.

Neben digitalen Technologien und biobasierten Rohstoffen treibt Covestro auch zahlreiche weitere Forschungs- und Entwicklungsprojekte an seinen deutschen Standorten voran. Gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie arbeitet das Unternehmen an konkreten Lösungen für die Kreislaufwirtschaft und eine klimafreundlichere Chemieproduktion.

Ein wichtiger Baustein für eine funktionierende Kreislaufwirtschaft ist das chemische Recycling von Kunststoffen, die sich bislang nur schwer wiederverwerten lassen. Gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut UMSICHT entwickelt Covestro die Technologie der smarten Pyrolyse, mit der Polyurethan-Hartschaum aus Bau- und Haushaltsanwendungen in seine chemischen Ausgangsstoffe zurückgeführt werden kann.

Bei der Pyrolyse werden Materialien unter Sauerstoffausschluss erhitzt, sodass sich die molekularen Strukturen der Kunststoffe aufspalten. Auf diese Weise lassen sich wertvolle Rohstoffe zurückgewinnen – etwa Re-Anilin, das wieder in die Produktion neuer Materialien einfließen kann.

Ziel des Projekts ist es, die Technologie weiter zu skalieren und langfristig eine nachhaltige Kreislaufführung von Dämmstoffen und anderen PU-Materialien zu ermöglichen. Studien zeigen zudem, dass sich durch dieses Verfahren die CO₂-Emissionen gegenüber der konventionellen Herstellung deutlich reduzieren lassen.

Um innovative Produktionsverfahren praxisnah zu entwickeln, setzt Covestro auf eine leistungsfähige Technikumslandschaft. Ein zentraler Baustein ist das Hochviskostechnikum in Leverkusen, das speziell für die Forschung an besonders zähflüssigen Kunststoffsystemen ausgelegt ist.

Das Technikum bietet auf rund 1.400 Quadratmetern modernste Forschungsinfrastruktur – darunter einen sieben Meter hohen Laborbereich, mehrere Großabzüge, ein komplexes System für technische Gase sowie einen vollständig verdunkelbaren Laserraum für Strömungsexperimente.

Hier entwickeln Forschende neue Verfahren und Materialien, die Ressourcen effizienter nutzen und die Kreislaufwirtschaft unterstützen – etwa Technologien für das chemische Recycling von Polycarbonat oder energieeffizientere Herstellungsverfahren.

Seit mehr als 50 Jahren wird im Soletechnikum in Leverkusen an innovativen Verfahren für die Chlorproduktion geforscht. Als integrierter Bestandteil der Chlorfabrik dient das Technikum dazu, neue Technologien zunächst im Labor- und halbtechnischen Maßstab zu erproben und anschließend für die industrielle Anwendung weiterzuentwickeln.

Im Laufe der Jahre haben die Forscherinnen und Forscher hier verschiedene Verfahren zur Chlorherstellung sowie zur Rückgewinnung von Kochsalz aus Prozesswasserströmen entwickelt. Ein bedeutender Meilenstein ist die Sauerstoffverzehrkathoden-Technologie (SVK), die im Soletechnikum entwickelt wurde und heute in der Chlorproduktion am Standort Krefeld-Uerdingen eingesetzt wird. Für diese besonders energieeffiziente Produktionstechnologie wurde das Projektteam vor einigen Jahren mit der Covestro Science Medal ausgezeichnet.

Das Soletechnikum ist damit ein wichtiger Bestandteil des globalen Technologie-Netzwerks von Covestro. Hier entstehen neue Ansätze für nachhaltigere und effizientere Produktionsprozesse, die dazu beitragen, die Anlagen des Unternehmens sicher, ressourcenschonend und leistungsfähig zu betreiben – heute und in Zukunft.

Im PU-Technikum in Leverkusen entwickelt Covestro neue Anwendungen und Produktionsverfahren für Polyurethan-Schäume. Die Versuchsanlage ermöglicht es, Herstellungsprozesse unter industrienahen Bedingungen zu testen und gemeinsam mit Kunden weiterzuentwickeln.

Im Technikum stehen unter anderem kontinuierlich arbeitende Anlagen zur Fertigung von Dämmplatten und Sandwich-Panel-Elementen zur Verfügung. Polyurethan-Hartschaum ist ein besonders leistungsfähiger Dämmstoff, der unter anderem dazu beiträgt, den Energieverbrauch und die CO₂-Emissionen von Gebäuden deutlich zu reduzieren.

Das Team im PU-Technikum arbeitet daran, bestehende Produkte zu optimieren und neue Lösungen für energieeffiziente Anwendungen zu entwickeln. Digitale Methoden helfen dabei, Produktionsprozesse zu optimieren und Innovationen schneller in die industrielle Anwendung zu überführen. Damit leistet das Technikum einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung nachhaltiger Materialien und Technologien.

Um zukunftsweisende Forschung zu nachhaltigen und recyclingfähigen Materialien zu unterstützen, unterstützt Covestro das CAT Catalytic Center an der RWTH Aachen langfristig als strategischer Partner. Das Forschungszentrum zählt zu den weltweit führenden Einrichtungen für Katalyseforschung. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus verschiedenen Disziplinen arbeiten hier gemeinsam an neuen Katalysatoren und Reaktionswegen für eine nachhaltigere Chemieproduktion.

Die enge Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft hilft dabei, neue Erkenntnisse schneller in praktische Anwendungen zu überführen und innovative Technologien für eine klimafreundlichere Chemieindustrie zu entwickeln.

Strategische Partnerschaften und Kooperationen spielen eine zentrale Rolle für die Innovationskraft von Covestro. Durch die enge Zusammenarbeit mit Universitäten, Forschungsinstituten, Industriepartnern und Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette entstehen neue Impulse für nachhaltige Materialien und Technologien.

Insbesondere Kooperationen in großen, öffentlich geförderten Forschungsprojekten und Konsortien ermöglichen es, Wissen zu bündeln und Lösungen für zentrale Herausforderungen wie Klimaneutralität und Kreislaufwirtschaft gemeinsam schneller voranzubringen. Gleichzeitig sind es die Innovationskraft von Covestro und das Engagement der Mitarbeitenden, die Forschung und Entwicklung kontinuierlich vorantreiben. Durch das Zusammenspiel von interner Expertise und starken Partnerschaften werden bei Covestro auch künftig Innovationen für eine nachhaltige Industrie entstehen.