Lösungen der Chemie für globale Herausforderungen Ernährung: … · 2015-01-30 · Katalysator Der Katalysator baut die Schadstoffe in Autoabgasen nahezu vollständig ab. An den

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Factbook 06Chemie 2030 – Globalisierung gestalten

Lösungen der Chemie für globale Herausforderungen

Ernährung: Erträge steigern und Qualität verbessernNach Angaben der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) leiden weltweit schätzungsweise 868 Millionen Menschen an Unterernährung. 2,5 Millionen Kinder sterben jedes Jahr an den Folgen mangelhafter Ernährung. Eine stark wachsende Weltbevölkerung, der Klimawandel sowie begrenzte Ressourcen wie Rohstoffe, Energie, Wasser und fruchtbare Böden könnten dieses Problem weiter verschärfen. Das Know-how der chemischen Industrie trägt dazu bei, die Effi zienz der landwirtschaftlichen Produktion und die Qualität von landwirtschaftlichen Produkten zu steigern und damit für viele Menschen bessere Lebensbedingungen zu schaffen.

Innovationen für die LandwirtschaftDie Chemie leistet bereits viel, um zur Lösung des Hungerproblems mithilfe innovativer Methoden beizutragen: Pfl anzenschutzmittel halten Schädlinge und Krankheiten fern und sichern so Erträge. Dünger steigern die Erträge und die Qualität der Ernteprodukte. Pfl anzenbiotechnologie ermöglicht es, robuste Pfl anzen zu entwickeln, die besser an besondere Witterungsbedingungen wie Kälte, Nässe oder Trockenheit angepasst sind. In der Tierhaltung und in Aquakulturen sorgen spezielle Futtermittelzusätze und Veterinärprodukte für eine bestmögliche Versorgung der Tiere.

SICHERE UND GESUNDE ERNÄHRUNGNeue Verfahren und Methoden

Sauberes Wasser

Jeden Tag sterben Menschen, vor allem Kinder, weil sie verunreinigtes Wasser getrunken haben. Biotechnologische Membranfi lter ermöglichen es, Trinkwasser zu reinigen und dadurch die Gefahr einer lebensgefährlichen Erkrankung zu vermindern.

Vitaminversorgung

Vitamin-A-Mangel ist in vielen Ent-wicklungsländern weitverbreitet. Der Mangel führt zur Schwächung des Immunsystems und in Einzelfällen sogar zur Erblindung. Einfache Lebensmittelwie Öl und Mehl können mit Vitamin Aversetzt werden. Auch andere lebens-wichtige Vitamine stellt die chemische Industrie zur Nahrungsergänzung her, um eine ausreichende Versorgung sicherzustellen. Die Vitamine erhaltenzum Beispiel eine spezielle Umman-telung, die dafür sorgt, dass sie optimal dosiert und vom Körper bestmöglich verwertet werden können.

Pfl anzenschutz und Dünger

Pilze, Viren, Insekten und Unkräuter gefähr-den den Wuchs von Pfl anzen und Feld-früchten. Für optimale Ernteerträge bedarf es ausgeklügelter Produkte und Verfahren. Die Erfahrung zeigt: Mit gezieltem Pfl anzen-schutz und bedarfsgerechter Düngung kanndie Ausbeute erheblich erhöht und die Haltbarkeit von Ernten verbessert werden.

Pfl anzenbiotechnologie

Mithilfe grüner Gentechnik entstehen robuste Lebensmittelpfl anzen oder solche,deren Konsum sich positiv auf die Gesund-heit auswirken kann. Ein Beispiel ist Raps, der besonders viele Omega-3-Fettsäuren enthält. Diese beugen Herz-Kreislauf-Erkrankungen vor.

Kunststoffverpackungen

Kunststoffverpackungen schützenNahrungsmittel sicher und effektiv.Sie können dank Wiederverschließ-barkeit, Systemen zur Feuchtig-keitskontrolle und der Nutzung von Schutzgasatmosphäre die Lager-fähigkeit von Nahrungsmitteln ver-dreifachen. Nach Gebrauch sind alle Verpackungen verwertbar. Sie können zu neuen Produkten recycelt oder energetisch verwertet werden.

Quelle: VCI

weil sie verunreinigtes Wasser getrunken haben. Biotechnologische Membranfi lter ermöglichen es, Trinkwasser zu reinigen und dadurch die Gefahr einer lebensgefährlichen Erkrankung zu vermindern.

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vorbeugen und heilenWirksame Medikamente und neue Verfahren

impfungen

Impfstoffe ermöglichen Kindern und Erwachsenen, sich vor ansteckenden Krankheiten zu schützen, etwa Kinder-lähmung, Keuchhusten oder Masern. Bislang wurden Impfstoffe gegen mehr als 25 Krankheiten entwickelt. An neuen Impfstoffen, zum Beispiel zur Vor-beugung von Hirnhautentzündung durch Meningokokken B, wird geforscht.

Quelle: VCI-Broschüre

Antibiotika

Arzneimittel gegen Bakterien zählen zu den größten Errungen- schaften der Medizin: Lungen-entzündung, Wundinfektionen, Scharlach, Syphilis und viele weite re Krankheiten haben erst durch sie ihren Schrecken verloren.

blutdrucksenker

Medikamente wie ACE-Hemmer, Sartane und Renininhibitoren senken den Blutdruck. Sie verhindern dadurch Nierenschäden und mindern das Risiko, an einem Herz-infarkt oder einem Schlaganfall zu erkranken.

blutbildung

Das gentechnisch hergestellte Hormon Erythropoietin normali siert die Blutbildung bei Dialyse-patienten. Das erspart weitere Bluttransfusionen und unter- stützt den ganzen Organismus.

blutzuckerselbsttest (diagnose)

Seit über 20 Jahren können Diabe- tiker mit einfach zu bedienenden Blutzuckermessgeräten den Blutglu- kosespiegel selbst bestimmen. Die Blutzuckerselbstkontrolle senkt die Gefahr von Folgeerkrankungen und die Sterblichkeitsrate bei Diabe- tikern deutlich.


Gesundheit: Hohe Lebensqualität für möglichst viele MenschenDie Weltbevölkerung wird bis zum Jahr 2050 auf schätzungsweise 9 Milliarden Menschen angewachsen sein. Das bedeutet: Immer mehr Menschen möchten auf wirksame Medikamente und Therapien vertrauen können. Doch wie kann dieser berechtigte Anspruch erfüllt werden? Auf diese Frage sucht und findet die chemische und pharmazeutische Industrie passende Antworten. Dabei gilt es, eine Herausforderung zu bewältigen: Mit wachsendem Wohlstand und steigendem Lebensalter nehmen in vielen Ländern auch die sogenannten Zivilisationskrankheiten zu. Zum Beispiel in China: Schon heute werden in keinem anderen Land so viele Diabetesmedikamente benötigt wie dort.

Erfolgsstory: Innovative MedizinDer Chemie- und Pharmasektor forscht permanent an neuen Diagnoseverfahren und neuen Medikamenten mit noch höherer Wirksamkeit und noch geringeren Nebenwirkungen. Bis dato konnten dadurch schon eine ganze Reihe gefährlicher Krankheiten zurückgedrängt, psychische Leiden gelindert, die Immunabwehr des Menschen verbessert und die Lebenserwartung gesteigert werden. In der jüngeren Vergangenheit wurden insbesondere für Krebspatienten und HIV-Infizierte wesentliche Therapiefortschritte erzielt.

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Mobilität: Aufbruch in ein neues ZeitalterImmer mehr Menschen weltweit wollen und müssen mobil sein. Auch in Zukunft wird das Auto für die individuelle Mobilität eine herausragende Rolle spielen, insbesondere in den Schwellenländern, wo der Wunsch nach Mobilität derzeit am stärksten wächst. Doch wie lässt sich dieses Grundbedürfnis mit dem von der internationalen Staatengemeinschaft postulierten Ziel vereinbaren, Transportemissionen sowie weitere negative Umweltauswirkungen weitgehend zu minimieren? Die chemische Industrie trägt mit ihren Produkten dazu bei, die individuelle Mobilität durch eine hohe Ressourceneffizienz nachhaltig auszugestalten. Und auch für die Entwicklung elektrischer Antriebe bietet sie die erforderlichen Komponenten.

Ressourcenschonende BauweiseDie Menschheit steht derzeit an der Schwelle in ein neues Mobilitätszeitalter, in dem neben dem Elektroantrieb Kunststoffen eine ganz besondere Bedeutung zukommen wird. Denn dieses Material spart Gewicht und damit Treibstoff beziehungsweise Strom, sodass die „Reichweite“ einer Tankfüllung beziehungsweise einer Batterieladung erhöht wird. Gleichzeitig verbessern Kunststoffe Sicherheit und Komfort. Experten gehen davon aus, dass der Anteil von Kunststoffen am Automobil von derzeit 15 auf 25 Prozent im Jahr 2020 wachsen wird.

Mobilität DER ZUKUNFtNachhaltigkeit nimmt Fahrt auf


innovative Autoreifen

Je niedriger der Rollwiderstand eines Reifens, desto niedriger ist der Treibstoffverbrauch. Durch den Einsatz neuer Materialien lassen sich der Roll- widerstand um rund zehn Prozent und der Kraftstoffeinsatz um bis zu acht Prozent senken.

Katalysator

Der Katalysator baut die Schadstoffe in Autoabgasen nahezu vollständig ab. An den Oberflächen des Kata-lysators finden chemische Reaktionen statt, die ohne ihn kaum oder gar nicht ablaufen könnten – und der Katalysator selbst verbraucht sich dabei nur minimal.

lithium-ionen-batterie

Dank Lithium-Ionen-Batterie können Elektrofahrzeuge längere Strecken zurücklegen. Herz-stücke dieser Technologie sind neue Substanzen für Anode und Kathode, Trennmaterialien wie zum Beispiel eine flexible, hitzebeständige Membran aus Keramik, Elektrolyte sowie effiziente Elektroden.

optimierte Kraftstoffe

Benzin und Diesel werden bereits in der Raffinerie chemische Zusatzstoffe beigemischt. Sie schützen den Motor und sorgen für eine saubere Verbrennung. Ein neu entwickeltes Bio-Antiklopfmittel erhöht zudem den Bioanteil und reduziert den Kohlendioxidausstoß.

leichtbaumaterialien

Eine Verbundbauweise mit Kunststoffschaum spart bei wesentlichen Karosserieteilen wie Dach, Motorhaube oder Heckklappe bis zu 70 Prozent Gewicht. Gewichtsreduzierend wirken zudem Konstruktionen mit Carbonfasern, innovativen Hybridmaterialien sowie Scheiben aus klarem Kunststoff.

Kleben statt schweißen

Moderne Karosserien und Wind- schutzscheiben sowie einzelne Motor-teile werden nicht mehr geschweißt, sondern mit hochwertigen Klebstoffen zusammengefügt. Das macht das Fahrzeug nicht nur leichter, sondern gibt ihm zusätzliche Festigkeit und damit dem Insassen noch mehr Schutz bei einem Unfall.


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Kommunikation: Weltweit vernetzt dank Chips und GlasfasernDie Möglichkeit, Computer miteinander zu verbinden, hat die Art der Kommunikation von Privatpersonen und Unternehmen und damit die Welt massiv verändert. Die Globalisierung ist auch das Ergebnis der weltweiten Vernetzung via Internet, die in Form von Computerchips, Glasfasern und Halbleitertechnik wesentlich auf dem Know-how der chemischen Industrie basiert. Für Unternehmen bedeutet die moderne Technik oft eine Produktivitätssteigerung, denn Forschung und Entwicklung, Prozessplanung, Buchführung und Personalverwaltung können mit der entsprechenden Software häufig wesentlich effizienter als bisher gestaltet werden. Für manche Firmen entstehen zudem neue Absatzkanäle, denn erst durch Computer und Internet können sie viele Produkte und Dienstleistungen auf den internationalen Märkten anbieten.

Mehrwert durch InternetFreundschaften und Geschäftsbeziehungen pflegen, Informationen in Echtzeit beschaffen und austauschen, sich fortbilden oder neue Absatzmärkte erschließen – die „Segnungen“ des Internets sind so vielfältig wie die zur Verfügung stehenden Websites. Auch für Entwicklungs- und Schwellenländer ist das Internet ein wichtiger Motor für den Außenhandel, der Entwick-lung und Wachstum befördern soll. Spätestens seit den Konferenzen des UN-Weltgipfels der Informationsgesellschaft (2003 und 2005) ist die Überwindung der „digitalen Kluft“ zu einem weiteren entscheidenden Thema in der internationalen Zusammenarbeit geworden.

KOMMUNIKATIONSANLAGENOhne Chemie gäbe es keine modernen Laptops

Akkus

Kommunikation findet mithilfe mobiler Endgeräte zunehmend auch „unterwegs“ statt. Durch immer leistungsfähigere Akkus – wiederaufladbare Energie-speicher auf elektrochemischer Basis – können sich die Verbraucher möglichst unabhängig von der nächstgelegenen Ladestation machen.

Computerchips

Am Anfang der Chipproduktion für Computer, Handys oder Smartphones steht ein extrem gleichmäßiger und hochreiner Kristall, der aus Rohsilizium hergestellt wird. Bis zum leistungs-fähigen Chip sind dann noch viele weitere Hochleistungsmaterialien sowie auf- wendige Arbeitsschritte und Prozesse nötig.

Datenträger

Durch spezielle Kunststoffe als Träger-material können immer kleinere Speicherpunkte immer dichter zusam-menrücken. Das Resultat: Eine Blu-ray-Disc kann erheblich mehr Daten speichern als bisherige Datenträger. Für das fehlerfreie Auslesen sorgen blaues Laserlicht und hochmoderne Linsen.


Displays

Moderne Bildschirme enthalten hochwertige Flüssigkristalle, die gestochen scharfe, helle Bilder mit hervorragender Farbwieder- gabe ermöglichen. Ein solches Display benötigt zudem sehr wenig Platz und bei Laptops weniger Strom für eine lange Akku-Laufzeit.

Glasfaser

Videokonferenzen und Live-Streams wurden erst durch den Ausbau des ultraschnellen Breitbandinternets möglich. Dieses beruht auf einer Lichtübertragung durch das ultrareine Glas Chlorsilan.


wärme und lichtChemie hilft bei Energieeffizienz und Energiesparen


Energie: Lösungen für den steigenden BedarfDas Wachstum der Weltbevölkerung und der steigende Wohlstand und Konsum in den Schwellenländern führen dazu, dass immer mehr Energie benötigt wird. Damit dennoch weniger Emissionen entstehen, muss Energie so effizient und wirksam wie möglich eingesetzt werden. 40 Prozent des weltweiten Energiebedarfs entfallen allein auf den Gebäudesektor. Mithilfe neuer Niedrigenergie-Komplettangebote der chemischen Industrie für Gebäude, die sich durch eine Passivhaushülle sowie durch die Nutzung von Erdwärme, Photovoltaik, Dämm-stoffen und LED-Beleuchtung auszeichnen, ist eine Energieersparnis von mehr als 60 Prozent möglich. Die Chemie arbeitet außerdem daran, die Ausbeute aus regenerativen Energien zu verbessern, unter anderem durch optimierte Solarzellen und größere Windräder. Dazu gehört auch die Entwicklung entsprechender Speicher, um die Energie verfügbar zu halten.

Die Kraft der Sonne nutzenMithilfe von Photovoltaik kann bislang ungenutzte Energie eingesetzt werden. Dies gilt ins-besondere für Länder, in denen die Sonne fast das ganze Jahr über scheint. Doch auch für andere Regionen wird am sinnvollen Einsatz von Sonnenenergie gearbeitet. Das Desertec-Projekt (ein internationales Joint Venture verschiedener Industriezweige) plant zum Beispiel, Sonnenenergie vorwiegend in Nordafrika und im Nahen Osten zu gewinnen, um sie von dort aus nach Europa zu exportieren. Mithilfe von Mini-Solaranlagen ist es aber auch möglich, den Strom direkt vor Ort zu nutzen.

heizungsanlagen

Durch nanotechnisch beschichtete Wärme-tauscher in Heizungsanlagen können in einem Durchschnittshaushalt 10 bis 15 Prozent Energie gespart und damit der Kohlen-dioxidausstoß um etwa 300 Kilogramm pro Heizperiode verringert werden.

Kühlgeräte

Hartschäume isolieren Kühl- und Gefrierschränke. Mit neuartigen Schaumstabilisatoren entsteht ein besonders feinzelliger Schaum, der über deut-lich optimierte Isolationseigenschaften verfügt.

latentwärmespeicher

Winzige, mit Paraffinwachs gefüllte Kunststoffkügelchen in Trocken-bauplatten oder im Putz wirken wie eine Klimaanlage. An sonnigen Tagen nehmen diese „Latentwärmespeicher“ große Wärme- mengen auf. In kühlen Nächten geben sie diese Wärme wieder ab.

Beleuchtung

Mit halbleiterbasierter LED-Technik lassen sich bei der Beleuchtung bis zu 80 Prozent Strom einsparen. Durch organische Leuchtdioden (OLED), die in Nano- techniklaboren entwickelt werden, kann der Strombedarf noch weiter reduziert werden.

dämmmaterial

Organische oder nanotechnische Dämmmaterialien helfen, Energie in Gebäuden einzusparen. Außerdem können moderne Dämmstoffe Infrarotlicht absorbieren und in Wärme umwandeln.

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