Anlagenbau & Prozesstechnik

Science for a Better Life

Wie neue Wirkstoffe und Materialien unser Leben verändern

24.11.2010 -

Die großen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts sind uns allen bewusst: Älter werdende Gesellschaften, sichere Ernährung sowie Klimaerwärmung sind derzeit häufig diskutierte Themen. Wir bei Bayer wollen als Erfinder-Unternehmen mit Innovationen dazu beitragen, dass die Menschen optimistisch in die Zukunft blicken können.

Innovationen stehen daher im Mittelpunkt der Unternehmensstrategie. Mehr als zehntausend Mitarbeiter sind weltweit in unseren Forschungs- und Entwicklungsbereichen tätig, und allein in diesem Jahr wollen wir rund 2,8 Mrd. € dafür aufwenden. Diese Summe steht für das größte Budget deutscher Firmen in unserer Branche, für die Top-Fünf der Forschungsausgaben aller Unternehmen in der Bundesrepublik und für fünf Prozent der gesamten Ausgaben für Forschung und Entwicklung in Deutschland - Staat und Wirtschaft zusammengenommen.

Daraus erwachsen für Bayer an jedem Werktag durchschnittlich drei neue Patent­anmeldungen. Und Innovation bedeutet für uns noch viel mehr: Werte, die sich nicht in Zahlen ausdrücken lassen. Erfindergeist und Wille zu einer erfolgreichen Forschung haben die Unternehmenskultur von Bayer geprägt. Dabei folgen wir unserem Leitbild „Science For A Better Life".

Bayer will das Leben durch Forschung, durch Wissen und durch Innovationen in den Bereichen Gesundheit, Ernährung und hochwertige Materialien verbessern. Wir wollen mit unseren Produkten helfen, Krankheiten zu bekämpfen, eine zuverlässige Basis für gesunde und ausreichende Ernährung zu schaffen und das Leben sicherer, bequemer oder auch umweltgerechter zu gestalten.

Der Schwerpunkt unserer Forschung im Bereich Gesundheit liegt auf Gebieten mit hohem Therapiebedarf, wo bahnbrechende Innovationen dringend gebraucht werden. Krebs beispielsweise ist eine komplexe Krankheit. Doch das Wissen um die Ursachen wächst stetig und führt zu neuartigen Therapiemöglichkeiten. Auch Bayer HealthCare hat seine Aktivitäten im Kampf gegen Krebs weiter verstärkt.

Das Krebsmedikament Nexavar etwa beruht auf einem neuen Wirkprinzip und ist bereits in mehr als 30 Ländern für die Behandlung von Leberkrebs und in mehr als 60 Ländern für die Nierenkrebs-Therapie zugelassen. Darüber hinaus wird Nexavar als Mono- und Kombinationstherapie bei vielen weiteren Krebsarten untersucht.

Thrombosen, wie die Venen-Thrombose oder auch die Lungenembolie und der ischämische Schlaganfall, gehören zu den häufigsten Todesursachen in der westlichen Welt. Jahrzehnte lang blieben Therapiefortschritte aus - jetzt konnten wir mit Xarelto eine viel versprechende Neuentwicklung zur Zulassung bei der EU einreichen. Das Medikament zielt auf die Vorbeugung venöser Thromboembolien nach größeren orthopädischen Operationen, z. B. nach Knieersatz. Der darin enthaltene Wirkstoff Rivaroxaban ist ein Faktor-Xa-Inhibitor, der das Risiko lebensbedrohlicher Thrombosen verringert. Bisherige Studienergebnisse zeigen, dass die Gerinnung zuverlässig gehemmt wird und keine permanente Überwachung der Blutwerte nötig ist.

In der Medizintechnik kombinieren sich die Kenntnisse über neue Materialien mit dem Wissen um Physiologie und Krankheiten des Menschen sowie die Wirkstoffentwicklung. Ein Beispiel aus unserer Entwicklung sind Wundauflagen mit pharmazeutischen Wirkstoffen, die bei Patienten mit chronischen Wunden Infektionen verhindern, unerwünschtes Zellwachstum unterbinden und die Heilung beschleunigen könnten.

Die Biotechnologie - eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts - bietet für die Entwicklung neuer Medikamente große Chancen. Jedes vierte neue Medikament ist heute schon ein so genanntes Bio-Pharmazeutikum, dessen Wirkstoffe in Bioreaktoren produziert werden, z. B. in Bakterien, Bierhefen, Insekten- oder Hamsterzellen.

Diese Produktion ist auch in Pflanzen möglich: Die so genannten „Plant-made-Pharmaceuticals" können Antikörper - besonders für die Behandlung von Krebs - oder Impfstoffe sein, die man schneller, effizienter und kostengünstiger herstellen kann als auf dem herkömmlichen Weg. Damit ist ein Grundstein für Produktionsverfahren von Medikamenten gegen seltene Krankheiten gelegt, deren Erforschung aus wirtschaftlichen Gründen bisher schwierig war.
Während die stetigen Fortschritte in der Gesundheitsversorgung die Lebenserwartung der Menschen fast überall in der Welt erhöht haben, erfordert die ausreichende Ernährung einer jährlich um rund 80 Mio. Menschen wachsenden Weltbevölkerung künftig eine noch wesentlich höhere Aufmerksamkeit als heute schon. Denn die zur Verfügung stehende nutzbare Fläche lässt sich kaum erweitern: Fachleute schätzen, dass sich in den 100 Jahren von 1950 bis 2050 die Anbaufläche pro Weltbürger um 70 % reduziert haben wird.

Die spezifischen Erträge müssen also steigen, um unsere Ernährung auch in Zukunft zu sichern. Bayer CropScience setzt seine Innovationskraft z. B. dafür ein, Pflanzen gegen Stressfaktoren wie Trockenheit, Hitze, hohe Lichtintensität, Kälte und salzige Böden widerstandsfähiger zu machen. Neue Mittel zur Pflanzenstärkung und Ertragssteigerung, aber auch die Entwicklung von innovativen Diagnostik-Systemen sind weitere Bereiche, die für eine nachhaltige Landwirtschaft immer wichtiger werden.

Mit Hilfe der Biotechnologie können Pflanzen ergiebiger werden, wertvollere Inhaltsstoffe produzieren oder ungünstigen Bedingungen besser standhalten. Mehr als 114 Mio. Hektar werden weltweit bereits mit biotechnologisch modifiziertem Saatgut bewirtschaftet.

Gleichzeitig steigt im Rahmen der Diskussion um den Klimawandel die Bedeutung von Pflanzen als nachwachsende Energierohstoffe. Die Produktion von Biodiesel und Bioethanol soll einen immer größeren Teil des Ölverbrauchs ersetzen. Aktuell werden allerdings vor allem pflanzliche Erzeugnisse als erneuerbare Energieträger eingesetzt, die auch als Lebens- und Futtermittel dienen könnten. Darum kommt der Suche nach Energiepflanzen, die nicht als Nahrung verwendet werden können, eine besondere Bedeutung zu.

Einen solchen Ansatz bietet z. B. die Jatropha-Pflanze. Sie ist ein ungenießbarer, ölhaltiger Strauch, der auch auf Böden gedeiht, die sich nicht für die Lebensmittelproduktion eignen. Der Samen besteht zu über 30 % aus Öl und liefert damit einen vielversprechenden Rohstoff für Biodiesel, der nicht in Konkurrenz zur Produktion von Nahrungsmitteln stünde. Studien haben ein Anbaupotential von 30 Mio. Hektar insbesondere in Südamerika, Afrika und asiatischen Ländern ergeben. Bayer bringt seine Pflanzenschutz-Expertise in ein gemeinsam mit Partnern betriebenes Jatropha-Projekt ein, das die Nutzung der Pflanze für die Kraftstoffherstellung anstrebt.

Die Herausforderung Energiemanagement kann jedoch nicht allein durch die Erschließung neuer Energiequellen bewältigt werden. Auch die Einsparung von Ressourcen durch die Optimierung bestehender Prozesse und die Entwicklung neuer Materialien - besonders im Teilkonzern Bayer MaterialScience - trägt erheblich zur Problemlösung und somit zum Umweltschutz bei.

Bayer verfügt mit den Polyurethanen über hochwertige Dämmstoffe, die durch eine geringe Wärmeleitfähigkeit zum Umweltschutz beitragen - sowohl Wärmeverlust als auch ungewünschte Wärmezufuhr lassen sich dabei erheblich vermindern. Polyurethan ist in diesem Punkt anderen Werkstoffen weit überlegen und damit besonders geeignet für energieeffizientes Bauen. So lässt sich das 70-fache der zur Herstellung eingesetzten Energie wieder einsparen.
Die „EcoCommercial Building"-Initiative von Bayer MaterialScience basiert auf der Erkenntnis „Klimagerecht bauen ist besser als baugerecht klimatisieren". Dahinter verbirgt sich das Konzept, die besten Materialien, Systeme und Technologien für den jeweiligen Standort zusammenzubringen. Das erste Null-Emissionhaus „EcoCommercial Building", an dem wir gemeinsam mit Partnern arbeiten und bei dem u.a. die Verwendung der Bayer-Materialien vorgesehen ist, soll voraussichtlich 2009 in Indien fertiggestellt werden.

Visionäre Ideen - das sind bei Bayer z. B. auch maßgeschneiderte Entwicklungen von Materialien für die Holografie. Hightech-Hologramme beginnen gerade, die Märkte zu erobern. Als einprägsame Werbebotschaft, als leicht verständliche visuelle Information, aber auch für mehr Sicherheit bei fälschungssicheren Ausweisen oder Banknoten. Und in der Architektur könnte die Holografie etwa zur ergonomischen Arbeitsplatzgestaltung beitragen: Tageslicht ließe sich blendfrei in Räume lenken und gleichmäßig in die Raumtiefe verteilen.

Die Zukunft der Materialwissenschaften ist auch eng verbunden mit dem Stichwort Nanotechnologie - neben der Biotechnologie eine weitere Schlüsseltechnologie unserer Zeit. Sie wird nicht nur bei der Entwicklung neuer Materialien eine bedeutende Rolle spielen, sondern könnte auch in der Medizin, der Ernährung sowie in der Mikroelektronik zu revolutionären Weiterentwicklungen führen.

Carbon Nanotubes gelten als Paradebeispiel der Nanotechnologie, sie sind extrem belastbar. Die Baytubes haben zwar nur ein Viertel der Masse von Stahl, sind aber rund fünfmal stabiler gegenüber mechanischen Beanspruchungen. Außerdem leiten sie elektrischen Strom ähnlich gut wie Kupfer. Mit der Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Synthese von Kohlenstoff-Nanoröhrchen gelang den Bayer-Forschern ein Durchbruch für die Zukunft der Materialwissenschaften. Kommerziell eingesetzt werden sie bereits zur Herstellung leitfähiger thermoplastischer Werkstoffe, und um die Festigkeit von Kunststoffteilen zu steigern.

Die vorgestellten Beispiele zeigen, dass Erfindergeist und Verantwortungsbewusstsein entscheidend sind für unsere Lebensqualität in der Zukunft. Forschung ist zwar in unserem Unternehmen ein zentrales Element - doch ihr Stellenwert sollte auch in der deutschen Politik weiter steigen. Denn die Rahmenbedingungen für die Wissenschaft bestimmen nicht zuletzt über die wirtschaftliche Zukunft Deutschlands im internationalen Wettbewerb.