pb410 Innovation strategies and operational development activities in the chemical industry (Complete module description)

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Die Absolvent*innen der Naturwissenschaften steht beim Eintritt in die industrielle Forschung vor einer Vielzahl von neuen Herausforderungen, auf die dieses Seminarmodul vorbereiten soll.
In diesem Modul sollen einige grundlegende Fragen der industriellen Forschung diskutiert werden und in speziellen Kapiteln vertiefte Einblicke in Innovationstrategien der chemischen Industrie und bestimmter Anwenderindustrien gegeben werden. Ein besonderer Fokus wird je nach Wahl auf Themen wie der Fast Moving Consumer Goods Industrien gelegt oder „nachhaltige“ Produktentwicklung (und „regrettable solutions“).
Nach dem Besuch des Moduls verfügen die Studierenden über einen Überblick über Anforderungen der industriellen Praxis und moderne Lösungsansätze oder können Unterschiede in der universitären und industriellen Forschung und Entwicklung nennen. Das Spannungsfeld nachhaltiger Produktion mit preisgünstiger Technologie und werbewirksamen Vorteilen in einem komplexen Rechts- und Patentumfeld und einem schnell agierenden und globalen Markt wird an einer Vielzahl von Beispielen diskutiert und ist den Studierenden damit vertraut.
Die Studierenden erhalten einen Einblick in die Projektmanagementlogik. Einzelne spezifische Themen (Beispiel: Strategien zum Thema Open Innovation) werden diskutiert und an realen (Fall-)Beispielen trainiert. 

Am Ende des Modul werden die Studierenden (je nach Wahl)
•   beherrschen, wie von der Idee über die Grundlagenforschung, Produktentwicklung, anwendungstechnische Austestung, Verbraucherbefragung und das Upscaling in den Produktionsmaßstab in verschiedenen Fertigungsstufen bei unterschiedlichen Unternehmen ein Produkt für das Supermarktregal entsteht bzw.
•   die Unterschiede der universitären und industriellen Forschung und Entwicklung sowie Beispiele für Polymernetzwerke und ihr Design in der Praxis kennen. Sie werden eine einfache Barwertrechnung als Basis für eine Produktidee erstellen und die Wechselwirkung von Regulierung und industrieller F&E sowie die Rolle und Begründung von Forschung und Entwicklung als Teil des industriellen Riskmanagements erkennen und technische Reifegrade von Entwicklungen und deren Position im Entwicklungszyklus einschätzen können.

Je nach Wahl werden folgende Inhalte bearbeitet:

INHALTE bei WAHL I:

• Industrielle Chemie am Beispiel der Evonik Industries AG: vom Produktionsverbund zum komplexen Spezialchemiehersteller.
• Innovation in der chemischen Industrie- aktuelle Themen und Strategie
• Projektmanagement-Stage Gate Process, Business Case und Net Present Value Berechnung.
• Open Innovation: Beispiele, Möglichkeiten und Probleme breiter Innovationsnetzwerke, ein detaillierter Fall „von der Hochschulforschung bis in den Supermarkt“.
• Nachhaltigkeit in der chemischen Industrie: Die UN-Ziele und ihre Umsetzung in der Praxis.
• Tensidgrundlagen: Grenzflächenaktivität, Oberflächenspannung, einfache Regeln und komplexe Systeme.
• Reinigung und Desinfektion, vom Spülmittel und Allzweckreiniger zum Hochleistungsdesinfektionsmittel.

• Waschen: Produktkonzepte und Inhaltsstoffe in Wäsche, Waschmittel und Weichspüler.
• Kosmetik Rinse off: Shampoo, Duschgel und Haarkonditionierer, reinigende Kosmetik
• Kosmetik Leave on: Emulsionen, Cremes, Lotionen, Sonnenschutz, dekorative Kosmetik
• Autopflege: Die Autowaschstrasse als ein umfassendes Beispiel der Behandlung komplexer Oberflächen mit tensidhaltigen Produkten, weitere Systeme zur Reinigung und Pflege im Automotive-Bereich
• Aktuelle Themen aus dem Gebiet der Tenside (Molecular Modeling, Lotus Effekt).

oder
INHALTE bei WAHL II:
Basis:

• Projektmanagement (Stage Gate Process, Business Case und Net Present Value Berechnung / Technischer Reifegrad, Hype-Cycle, Amaras Gesetz // EU Green Deal: Vorschlag Safe-and-Sustainable-by-Design)
• Lesen und schreiben von Patenten
• Grundlagen der Polyurethanchemie und ihrer Anwendungen: Isocyanate, Thermoplaste, Elastomere, Duromere, Vitrimere, Composite - als Voraussetzung für die Fallstudien

u.a. werden auch folgende Themen bearbeitet:

• kontinuierliche Verbesserung in kleinen Schritten als Innovationsmodell,
• Unterschied zwischen Forschung und Produktentwicklung in der Praxis
• Formulierungsentwicklung, anwendungstechnische Austestung, Skalierung
• Treiber für Produktentwicklung
• Projektplanung: klassisch und neue Entwicklungen auf Basis des EU-Vorschlages „Safe-and-Sustainable-by-Design“ Was ist „nachhaltige“ Produktentwicklung, was sind „regrettable solutions“, was sind Übergangslösungen und wie sind diese zu bewerten?

sowie Fallstudien am Beispiel von Polyurethananwendungen, z. B. nach Absprache

• Fluor-haltige Kunststoffadditive: von FCKW zu PFAS, das „essential use“ Konzept
• Flammschutzadditive: Wirkung, „not-in-kind“-Wettbewerbssituation, multidimensionale Lastenhefte, Nachhaltigkeit, Regulierung.
• „Legacy Chemicals“ und Kreislaufwirtschaft
• „Drop-in“ und alternative Chemie am Beispiel nachwachsender Rohstoffe
• Flüchtige Substanzen im Autoinnenraum als Beispiel für Normungsentwicklung
• NIPU: non-isocyanate polyurethanes

Bei WAHL I:

Literatur: Henry Chesbrough: Open Innovation, Harvard Business Review Press, Harvard 2007

Michael Showell:  Handbook of Detergents-Formulations CRC Press, Boca Raton 2006

Günter Wagner:  Waschmittel 5. Auflage Wiley VCH, Weinheim 2017

Ingegard Johansson and Ponisseril Somasundaran: Handbook for Cleaning/Decontamination of Surfaces, Elsevier, Amsterdam 2007

Bei WAHL II:
u.a. https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/eb0a62f3-031b-11ed-acce-01aa75ed71a1/language-enhttps://echa.europa.eu/documents/10162/2082415/flame_retardants_strategy_en.pdf/9dd56b7e-4b62-e31b-712f-16cc51d0e724?t=1679045593845

Module Capacity:
unrestricted