Geschäftsmodellinnovationen durch Chemie 4.0


Die chemisch-pharmazeutische Industrie ist mit knapp 185 Milliarden Euro Jahresumsatz eine Schlüsselindustrie in Deutschland und der drittgrößte Industriezweig nach Autoindustrie und Maschinenbau. Im internationalen Vergleich schneidet sie in ihrer Branche erstklassig ab: als Nummer 1 in Europa und weltweit auf Platz 3.[1] Doch auch die Chemieindustrie muss sich drängenden Herausforderungen stellen, die ihre strategische und strukturelle Ausrichtung für die Zukunft betreffen.

Der globale Wettbewerb mit Anbietern aus rohstoffreichen Ländern, der Wandel in den Märkten und die sich ändernden Nachfragebedingungen erfordern ebenso eine Neuausrichtung wie der rasante technologische Fortschritt und der gesellschaftliche Trend zu Nachhaltigkeit und Schonung der Ressourcen. Digitalisierung und zirkuläre Wirtschaft werden damit zu entscheidenden Themen für die Zukunftsfähigkeit der Branche. Für die Chemieindustrie bedeutet das den Eintritt in eine vollkommen neue Entwicklungsphase ihrer über 150jährigen Geschichte – Chemie 4.0 ist das Schlagwort, das für diese Transformation steht. Deloitte hat deshalb in Kooperation mit dem VCI in der Studie Chemie 4.0 in einer systematischen Analyse insgesamt 30 Trends ermittelt, die prägend für die Entwicklung der deutschen Chemieindustrie bis zum Jahr 2030 sein werden.

Inkrementelle Veränderungen als Effizienz- und Kostensenkungstreiber nutzen

Etwa die Hälfte der Veränderungen bestehen schon heute und werden sich in der Zukunft verstärken. Digitale Werkzeuge und Ansätze nehmen diese Veränderungen auf und bieten effektivere und effizientere Lösungen. Es ist quasi ein klassischer Ansatz, um mit neuen digitalen Werkzeugen und Mitteln ganz neue und viel größere Effizienzpotenziale zu realisieren, als bislang mit analogen Mitteln möglich.

Disruption als Chance begreifen

Die Studie zeigt, dass sich die Chemieunternehmen auf Disruption einstellen müssen. Wie in den anderen Industrien ist auch hier häufig die Digitalisierung der Auslöser. Sie erfasst als ganzheitlicher Transformationsprozess die Geschäftsmodelle, Prozesstechnologien und Produktportfolios der Unternehmen. Es gibt aber auch ganz analoge Formen der Disruption, wie zum Beispiel die Elektromobilität bei Fahrzeugen. So oder so hat die Disruption entscheidenden Einfluss auf die Wertschöpfung sowie die Kunden- und Lieferantenbeziehungen. Bei den Prozesstechnologien führen beispielsweise Fortschritte in der industriellen Biochemie, der effizientere Einsatz von Ressourcen und der Wandel im Bereich des Energiesektors zu neuartigen Lösungen und Chancen. Auch die Produktportfolios werden sich ändern, etwa durch den Siegeszug der Elektromobilität: Die Nachfrage nach traditionellen Produkten wie Additiven für den Einsatz in Benzinen, Getrieben und Motoren, Abgaskatalysatoren und temperatur-, öl- und benzinresistenten Kunststoffen wird zurückgehen. Dafür werden in anderen Bereichen, wie der Batterietechnologie oder der Entwicklung innovativer Leichtbaumaterialien, neue Absatzmöglichkeiten entstehen.

Innovationstreiber Digitalisierung

Wie auch in der Industrie 4.0 eröffnet die Digitalisierung in der Ära von Chemie 4.0 die Möglichkeit, neue datenbasierte und serviceorientierte Produkte, Dienstleistungs- oder Leistungsangebote zu entwickeln und bestehende Produkte, Produktions- und Entwicklungsprozesse zu optimieren.
Dank Big Data Analytics können Chemieunternehmen Kundenverhalten, Nutzungsgewohnheiten oder Produkteigenschaften detailliert und in Echtzeit analysieren – und gelangen auf Basis dieser Einsichten zu besseren Nachfrageprognosen. Dies ermöglicht die Optimierung von Supply Chains und das Erschließen neuer digitaler Geschäftsmodelle. Die umfassende Erhebung von Prozessdaten im Internet of Things (IoT) kann zur Weiterentwicklung der Automatisierung oder zur Optimierung des Produkt-Engineerings dienen. Massendaten, die Marktgeschehen, Kundenverhalten und Wettbewerb abbilden, ermöglichen mittels digitaler Auswertung vorausschauende Wartung und vernetzte Logistik. Digitale Virtualisierung und Simulation sorgen für Fortschritte in der Forschung und Entwicklung.
Durch die Einführung digitaler Geschäftsmodelle können sich Unternehmen als ganzheitliche Anbieter von Lösungen etablieren, die Produkte und Services vereinen oder ergänzen. Ebenfalls neu: Derartige Modelle zeichnen sich dadurch aus, dass in vielen Fällen ökonomische Netzwerke entstehen, in denen verschiedene Anbieter gemeinsame Lösungen anbieten.

Zirkuläre Wirtschaft: Viel mehr als Recycling

Der Wertewandel in der Gesellschaft hat Nachhaltigkeit und Verantwortlichkeit zu Paradigmen werden lassen, die auch für die Chemieindustrie bestimmend sind. Es gilt, Ressourcen so effizient wie möglich einzusetzen – und das zu jedem Zeitpunkt der Wertschöpfungskette. Dazu muss die Industrie beispielsweise Produkte und Komponenten langlebiger gestalten und deren umweltverträgliche Nutzung fördern. Für die Zukunft der Branche bedeutet das, geschlossene Kreisläufe anzustreben, die durch Wiederverwendung, Recycling, energetische Verwertung und biologischen Abbau unsere Umwelt und Ressourcen schonen. Die Deloitte-Studie identifiziert hier sieben Treiber:

  • Re-Design
  • Ressourceneffiziente Herstellung
  • Rücknahme
  • Recycling
  • Rückgewinnung von Energie
  • Reinigung
  • Reststoffbeseitigung

Gefragt sind in Zukunft deshalb ganzheitliche Lösungen zur Ressourcenschonung, die den gesamten Produktlebenszyklus vom Rohstoff bis zum Endprodukt erfassen. Die Anwendungsphase beim direkten oder indirekten Kunden ist dabei häufig der wichtigste Schritt.

Chemie 4.0: Digitalisierung plus zirkuläre Wirtschaft

Die Verzahnung der beiden Zukunftsthemen steigert die Effizienz in vielen Bereichen. Denn je genauer Chemieunternehmen mithilfe von Analysedaten Engineering und Fertigungsverfahren optimieren sowie die Auslastung ihrer Produktionsanlagen steuern, desto effektiver gelingt die Schonung von Ressourcen. In Bezug auf die oben genannten Treiber bedeutet das beispielsweise: Durch den Einsatz digitaler Technologien und Prozesse sind ein verbessertes, datenbasiertes Produktdesign und sensorbasierte Verbrauchsanalysen möglich. Bei Rücknahme und Recycling können digitale Kundendaten, digitale Nachverfolgbarkeit und digitale Marktplätze die Prozesse entscheidend optimieren. All das ermöglicht es der Chemieindustrie, im zirkulären Wirtschaften weitere, bislang ungenutzte Potenziale zu erschließen.

Die Grundlagen für die Transformation stimmen

Klar ist: Für die Unternehmen der deutschen Chemie stehen große Aufgaben an. Doch die Voraussetzungen dafür, den Wandel zu bewältigen, sind gut. Schließlich ist für die Chemieindustrie Innovation Teil ihrer DNA – seit ihrer Entstehung hat sie sich stets als Treiber für den Fortschritt positioniert. Ein leistungsfähiges Industrienetzwerk, einzigartiges Know-how und ein starker Mittelstand bilden die Grundlage für künftiges Wachstum auch in der Ära von Chemie 4.0. Die deutschen Chemieunternehmen haben die Zeichen der Zeit erkannt: So wollen 50 Prozent des Mittelstands in naher Zukunft in die Digitalisierung von Prozessen und Geschäftsabläufen investieren. Insgesamt plant die Chemieindustrie dafür Investitionen von über einer Milliarde Euro in den nächsten drei bis fünf Jahren ein.

Dr. Wolfgang Falter, Partner, Global Chemicals & Specialty Materials Sector Leader bei Deloitte.
Er wird bei der diesjährigen Handelsblatt Jahrestagung Chemie zum Thema „Geschäftsmodellinnovationen durch Chemie 4.0“ sprechen.

Weitere Infos rund um unser Programm erhalten Sie in unserer Broschüre:

Broschüre anfordern

__
[1] Alle Angaben in der VCI-Publikation: Die chemische Industrie auf einen Blick.