Spezial

Von Timur Slapke und Simone Leuschner

Lange Zeit haben sich Chemieunternehmen in Westeuropa komfortabel aufgestellt, nicht zuletzt durch den Handel mit Russland, einem scheinbar verlässlichen Partner. Öl und Gas waren über Pipelines vergleichsweise einfach und preiswert verfügbar. Dann begann im Februar 2022 Russlands Angriffskrieg gegen die Ukraine: Jahrzehntelang bewährte Versorgungswege sind weggefallen, im Eiltempo wurden neue Bezugsquellen für Erd- und Flüssiggas beispielsweise am Persischen Golf und in den USA erschlossen. Doch auch diese Alternativen bergen erhebliche Risiken. Denn die äußerst volatile US-Handels- und Zollpolitik, ein aggressiv durch China geführter Rohstoff- und Verdrängungswettbewerb sowie zuletzt der Irankrieg sorgen für institutionalisiertes Chaos in Permanenz: Schlüsselrohstoffe können zum Teil gar nicht mehr exportiert werden und die Verladeinfrastruktur in zahlreichen Häfen vor allem im Nahen Osten ist beschädigt. Lieferketten rund um den Globus sind fragil wie nie zuvor. Was Unternehmen brauchen, sind innovative Ideen zur Diversifizierung und Stärkung der Resilienz entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Mitte September 2026 haben 18 der weltweit wichtigsten Schifffahrtsnationen in Europa, Asien und Nordamerika eindringlich vor einem Zusammenbruch der globalen Lieferketten und der Regeln für die internationale Schifffahrt gewarnt. In ihrer ersten öffentlichen Erklärung seit über 60 Jahren spricht die Consultative Shipping Group (CSG) davon, dass „die Weltwirtschaft, wie wir sie kennen“, abrupt zum Stillstand zu kommen drohe. Bei der CSG handelt es sich um einen informellen Zusammenschluss der Seeverkehrsbehörden von Seenationen wie Deutschland, Dänemark, Frankreich, Japan, Südkorea und dem Vereinigten Königreich. Die CSG-Mitglieder teilen dieselben Werte und Grundsätze hinsichtlich eines offenen und ungehinderten Zugangs zu den internationalen Schifffahrtsmärkten sowie das gemeinsame Bekenntnis zur Förderung eines freien und fairen Wettbewerbs und gleicher Wettbewerbsbedingungen in der globalen Schifffahrt. Die Krisen der vergangenen Jahre, darunter die Coronapandemie, Russlands Krieg gegen die Ukraine, die Dürre am Panamakanal sowie der ungelöste Konflikt im Nahen Osten seien der CSG zufolge „keine vereinzelten Schocks, sondern Anzeichen eines strukturellen Wandels im Betriebsumfeld des Welthandels“.

Es gibt jedoch Lichtblicke. So hat sich die Materialversorgung der Industrie in Deutschland im Juli 2026 leicht verbessert. Einer Umfrage des ifo Instituts zufolge haben 13,7 Prozent der Unternehmen von Problemen bei der Beschaffung von Vorprodukten berichtet, nachdem der Anteil im Vormonat noch bei 17,2 Prozent gelegen hatte. In der chemischen Industrie ist der Anteil der Unternehmen mit Materialengpässen sogar von 29,5 auf 13,8 Prozent gesunken. Dennoch bleibt die Lage vor allem wegen der geopolitischen Situation rund um die Straße von Hormus angespannt. Nicht nur das ifo Institut verweist auf die anhaltende Anfälligkeit internationaler Lieferketten. Laut einer VCI-Mitgliederbefragung haben bereits im Mai dieses Jahres 53 Prozent der Unternehmen Lieferengpässe als die größten Auswirkungen des Irankriegs gesehen. 84 Prozent gaben gestiegene Transportkosten an und 41 Prozent wollten ihre Lieferketten anpassen. 

Im Sommer 2026 hat das britische Nachrichtenmagazin The Economist Expertinnen und Experten befragt und Daten analysiert, um ein „Hormus-Abhängigkeits-Dashboard“ zu erstellen und diese Behauptungen zu überprüfen. Laut dem Dashboard lassen sich daraus drei Schlussfolgerungen ziehen: Erstens variiere die Durchschlagskraft der iranischen Bedrohung je nach Rohstoff und Land. Zweitens werde die Fähigkeit des Irans, aus der Meerenge Kapital zu schlagen, zwar abnehmen, aber möglicherweise nie ganz verschwinden. Drittens werde der strategische Einfluss des Landes selbst dann, wenn die „Gebühren“ im Laufe der Zeit sinken oder wegfallen, nicht zwangsläufig im gleichen Maße nachlassen: Tatsächlich könnte er sich sogar noch verstärken, wenn das Regime seinen regionalen Einfluss institutionalisiert. 

Die Analyse des The Economist legt also nahe, dass der Iran die Straße von Hormus noch einige Zeit als Druckmittel einsetzen und daraus Kapital schlagen kann. Hinzu kommen Bedrohungen des Schiffsverkehrs in der Meerenge Bab al-Mandab, einer weiteren wichtigen Handelsroute im Nahen Osten, durch die Huthis in Jemen. Erst vor Kurzem haben die vom Iran unterstützten Rebellen dort zusätzlich zur Hafenstadt Mokka auch die Insel Perim eingenommen. 

Auch über den Landweg sind Umleitungen der Handelsströme keinesfalls sicher, da Sicherheitsrisiken hier ebenfalls zum Tragen kommen. Denn Pipelines, auf dem Landweg wie zur See, sind genauso potenzielle Angriffsziele wie Gasterminals in den Häfen. Und seit jeher brauchen Großprojekte wie beispielsweise neue Pipelines, die zurzeit quer durch die Region neu geplant werden, viel Zeit – und werden oft am Ende nie realisiert. 

Dass Unternehmen ihre Lieferketten immer wieder an neue Krisen anpassen müssen, erlebt Dr. Jens Hartig seit fast zwei Jahrzehnten aus nächster Nähe. Der heutige Head of Product Management Care Chemicals kam 2008, mitten in der Finanzkrise, zur BASF. „Seitdem haben wir zahlreiche Krisen erlebt, die sich auf Lieferwege und Wertschöpfungsketten ausgewirkt haben“, erinnert sich Hartig, der bereits seit über acht Jahren als Head of Product Management Care Chemicals bei der BASF SE tätig ist. „Wir hatten den Fall eines Frachters, der im Suezkanal festsaß und einen zentralen Handelsweg für Europa blockierte.“ Dadurch sei sichtbar geworden, wie groß die Abhängigkeiten in den globalen Lieferketten tatsächlich sind. „Wir hatten Schiffe, die auf dem Rhein auf Grund gelaufen sind und über Wochen den Schiffsverkehr beeinträchtigt haben. Wir haben Piraterie vor afrikanischen Küsten erlebt, die zu erheblichen Verzögerungen führte.“ 

Lieferketten in Geiselhaft

Heute spüren Chemieunternehmen wie die BASF zunehmend Situationen, in denen Staaten ganze Wertschöpfungsketten faktisch in Geiselhaft nehmen können, weil sie Zugriff auf strategisch wichtige Rohstoffe oder Transportwege haben. „Der Iran hat gezeigt, dass ein ganzer Handelsweg lahmgelegt werden kann“, stellt Hartig fest. „Die Sorge besteht, dass solche Entwicklungen Schule machen könnten.“ Denn andere Regionen verfügen ebenfalls über den Zugriff auf kritische Rohstoffe oder knappe Ressourcen und könnten versuchen, daraus politische oder wirtschaftliche Vorteile zu ziehen.

Bei der BASF in Ludwigshafen führt Jens Hartig ein Team, das schwerpunktmäßig für den europäischen Markt verantwortlich ist. Aus den europäischen Produktionsanlagen heraus werden jedoch auch Kunden in anderen Weltregionen beliefert. „Wir beschäftigen uns mit der Steuerung des Portfolios. Ein wesentlicher Schwerpunkt ist das Pricing. Dieses basiert auf verschiedenen Faktoren wie Angebot und Nachfrage, Kostenentwicklungen, Wettbewerbsbeobachtung und dem Verständnis dafür, was in den Märkten geschieht.“ Deshalb spielen Wertschöpfungsketten für Hartigs Team eine sehr wichtige Rolle. „Einerseits geht es darum, die interne Wertschöpfungskette zu steuern. Andererseits müssen wir verstehen, was um uns herum passiert. Wir beobachten, was unsere Rohstoffverfügbarkeit beeinflusst, was die Verfügbarkeit unserer Wettbewerber beeinflusst und welche größeren Krisen sich möglicherweise bereits abzeichnen.“ Für Hartig ist es wichtig zu verstehen, was die eigene Rohstoffverfügbarkeit und die der Wettbewerber beeinflusst. Daraus ergeben sich häufig relevante Rückschlüsse für die weitere Marktentwicklung.

Bereits der Krieg in der Ukraine hat gezeigt, wie schnell bestimmte Basisrohstoffe knapp werden können. Unternehmen wie die BASF wurden vor enorme Herausforderungen gestellt, die Versorgung mit Erdöl und Erdgas zu sichern. „Dahinter hängen viele weitere Stoffströme, die zunächst gar nicht offensichtlich sind.“ Am Beispiel Schwefel erklärt Jens Hartig das Problem: „Durch den Wegfall russischer Öl- und Gasströme wurde Schwefel in Europa deutlich knapper.“ Der Zusammenhang erschließt sich nicht sofort, aber Schwefel fällt bei der Entschwefelung von Öl und Gas an. „Die Vorkommen in Russland enthielten relativ hohe Schwefelanteile und haben über viele Jahre große Mengen Schwefel geliefert, die eine kostengünstige Schwefelsäure- und Sulfatproduktion in Europa ermöglichten.“ Heute müssen diese Stoffe deutlich aufwendiger aus anderen Regionen nach Europa gebracht werden. Das hat wiederum Auswirkungen auf Bereiche wie die Düngemittelindustrie.

Hinzu kommt China, das sehr genau verstanden hat, wie Wertschöpfungsketten funktionieren. Das Land hat in verschiedenen Bereichen zunächst günstige Rohstoffe angeboten und dadurch Wettbewerber verdrängt. Sobald Abhängigkeiten entstanden waren, konnten Preise angepasst werden. „Das haben wir bereits bei Phosphor gesehen, aktuell sehen wir es bei Seltenen Erden“, so Hartig. „Ähnliche Abhängigkeiten sehen wir mittlerweile auch bei Rohstoffen für die Halbleiterindustrie. Dort konzentrieren sich bestimmte Vorprodukte ebenfalls auf wenige Regionen der Welt.“

Schon in seiner ersten Amtszeit von 2017 bis 2020 hat US-Präsident Donald Trump klar zu verstehen gegeben, dass auch aus Partnern sehr schnell wirtschaftliche Konkurrenten werden. Seit seinem zweiten Amtsantritt im Januar 2025 setzt Trump fast ausschließlich auf hardball statt sweettalk – zumindest bei vermeintlichen Bündnispartnern – und setzt mehr denn je auf eine rigorose Zollpolitik. Zum Teil richtet sich das tatsächlich gegen fragwürdige Handelspraktiken, zu einem großen Teil aber auch gegen traditionelle Verbündete wie europäische Staaten und Kanada, das zuletzt nochmals stärker ins Trumpsche Visier geraten ist. Jens Hartig von der BASF erklärt, was das für Unternehmen in der tagtäglichen Planungsarbeit bedeutet: „Dadurch entstehen schwer kalkulierbare Belastungen für Importe und Exporte. Die wirtschaftlich sinnvollsten Lieferwege verändern sich laufend. Solche Entwicklungen hatte bei der Planung früher niemand vorhergesehen.“

Natürlich waren Lieferketten auch früher nicht einfach nur linear. „Das klassische Lehrbuchbild einer Kette vom Rohstoff zum Endprodukt beschreibt die Realität nicht mehr“, findet BASF-Experte Hartig. Tatsächlich ähnele das System eher einer Baumstruktur mit vielen Verzweigungen. „Es gibt zahlreiche Wurzeln und viele unterschiedliche Wege. Gleichzeitig versucht man, Nebenströme möglichst sinnvoll zu nutzen.“ Denn Nebenprodukte kosten Geld, wenn sie entsorgt werden müssen. Daher bestehe der beste Umgang mit einem Nebenstrom darin, ihn als neuen Rohstoff zu nutzen. „Genau das macht die BASF seit mehr als 150 Jahren.“

Vernetzungsvorteil im Verbund

Schon immer haben große Chemieunternehmen wie die BASF versucht, regionale Märkte möglichst regional zu bedienen. Diese Strategie funktioniere grundsätzlich weiterhin sehr gut, findet BASF-Produktmanagementexperte Jens Hartig. „Ziel ist es, in den Regionen, in denen die Kunden sitzen, auch Produktionskapazitäten vorzuhalten. Deshalb verfügt die BASF über große Verbundstandorte in Nordamerika, Europa und Asien. Der entscheidende Vorteil ist ihre starke Vernetzung.“ Eine klassische Wertschöpfungskette umfasst normalerweise viele verschiedene Unternehmen. Die BASF versucht, möglichst viele Wertschöpfungsstufen selbst abzudecken. „Dadurch werden Lieferwege verkürzt, Abhängigkeiten reduziert und Rohstoffe, Nebenprodukte sowie Energieströme effizienter genutzt.“ Ein wesentlicher Vorteil des Verbundmodells besteht aus Hartigs Sicht darin, dass Rohstoffe, Nebenprodukte und Energieströme zwischen verschiedenen Anlagen direkt genutzt werden können. Dadurch steige die Effizienz und gleichzeitig sinken externe Abhängigkeiten.

Diese Struktur ermöglicht es großen Konzernen, auf Krisen zu reagieren. Wenn nötig, können Produktionsmengen zwischen Regionen verschoben werden. „Man kann Anlagen in Nordamerika hochfahren, in Europa reduzieren oder umgekehrt“, so Hartig. „Produkte können alternativ an anderen Standorten hergestellt werden. Rohstoffe können gegebenenfalls aus anderen Werken bezogen werden.“ Solche Umsteuerungen von Produktions- und Lieferströmen erfolgen nicht nur theoretisch, sondern gehören inzwischen zum täglichen Geschäft. „Sobald Probleme auftreten, greifen die internen Netzwerke. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind eng miteinander verbunden und erhalten frühzeitig Informationen über mögliche Störungen. Die Teams stimmen sich dann ab und suchen gemeinsam nach Lösungen.“ Darin liegt eine wesentliche Stärke eines global aufgestellten Unternehmens: Probleme können intern, kreativ und oft sehr flexibel gelöst werden.

Trotzdem gibt es auch in Netzwerken kritische Knotenpunkte. Nicht jede Störung lässt sich vollständig vermeiden, und manchmal kommt es trotz aller Maßnahmen zu Lieferausfällen. „Die Kunst besteht darin, Probleme frühzeitig zu erkennen und rechtzeitig Gegenmaßnahmen einzuleiten.“ Unternehmen wie die BASF verfügen über jahrzehntelange Erfahrungen in Sachen Planungsflexibilität und Krisenreaktionskraft, weil Probleme in Lieferketten nichts grundsätzlich Neues sind. Schon lange vor der modernen Chemieindustrie gab es kritische Rohstoffe, die nur in bestimmten Weltregionen verfügbar waren. Auch diese Lieferwege mussten abgesichert werden. „Neu sind vor allem die schwer kalkulierbaren Risiken und die Geschwindigkeit, mit der sich Rahmenbedingungen verändern“, betont Jens Hartig. 

Klimawandel befeuert Krisenklima

Man braucht nicht in die Ferne zu schauen, um bedrohte Transportwege zu sehen. Waldbrände haben zeitweise dazu geführt, dass Gebiete in Frankreich und Spanien nur eingeschränkt erreichbar waren. Extreme Schneefälle in Osteuropa haben Lieferwege blockiert. Das Niedrigwasser in den Sommermonaten auf dem Rhein und anderen Wasserwegen in Europa hat Lieferketten ebenfalls empfindlich gestört, weil Schiffe nur mit eingeschränkter Ladung fahren konnten oder Transporte ganz ausgefallen sind. Die Folge: höhere Logistikkosten, Versorgungsrisiken und Belastungen für die Produktion. Aktuellen Daten des VCI zufolge wurden 2025 rund 19,3 Millionen Tonnen chemisch-pharmazeutischer Erzeugnisse in Deutschland per Binnenschiff transportiert. Die Bedeutung der Binnenwasserstraßen geht jedoch weit über den Absatz von Chemieprodukten hinaus. Besonders kritisch ist der Transport von Rohstoffen und Vorprodukten zu den Standorten. Hinzu kommt die Bedeutung für die Kühlung der Anlagen und zur Dampferzeugung. Der reale Klimawandel verändert Transportbedingungen also ganz konkret „vor der Tür“.

Oft ist es in der modernen Rohstoffbeschaffung nicht mehr möglich, den wirtschaftlich günstigsten Weg zu wählen. „Stattdessen müssen zusätzliche Sicherheiten und Redundanzen aufgebaut werden.“ Und zusätzliche Lagerbestände sind keine unbegrenzt verfügbare Lösung: Neben den Kosten stoßen Unternehmen dabei teilweise auch an logistische Grenzen. Jens Hartig ergänzt: „Deshalb müssen alternative Versorgungswege geschaffen oder zusätzliche Wertschöpfungsstufen in anderen Regionen aufgebaut werden. Gleichzeitig kann man nicht jede Anlage doppelt errichten. Man muss sorgfältig abwägen, welche Risiken realistisch beherrschbar sind.“

Spielraum für mehr Versorgungssicherheit besteht außerdem bei der Erhöhung der Lieferantenzahl. Jens Hartig schränkt sogleich ein: „Die zusätzlichen Lieferanten müssen im Ernstfall über ausreichende Reservekapazitäten verfügen. Nur dann können sie die Ausfälle eines anderen Lieferanten tatsächlich abfedern.“ Das sei in der praktischen Umsetzung nicht immer gegeben. Alles in allem ist also viel Planungsgeschick beim tagtäglichen Risikomanagement gefragt.

Kombination aus Mathe und KI

Eng mit der Praxis arbeitet auch Dr. Lukas Glomb vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS zusammen. Die Fragestellungen, mit denen sich sein Team beschäftigt, kommen häufig aus konkreten Anwendungsfällen für Industrieunternehmen. „Gemeinsam versuchen wir, daraus Lösungen zu entwickeln, die einen tatsächlichen Mehrwert schaffen.“ Mit seinem eigenen Bereich Supply Chain Services bringt das Fraunhofer IIS wichtige Kompetenzen für den Transfer von Forschung in die Praxis ein.

In einem gemeinsamen Projekt mit dem Fraunhofer IIS und Praxispartnern arbeitet Glomb an der Optimierung von Containerterminals im kombinierten Verkehr. „Eine besondere Herausforderung ist, dass Tages- und Echtzeitplanungen häufig auf Basis unvollständiger und unsicherer Informationen erfolgen. Gleichzeitig müssen Containerstapelung, Umschlagprozesse und die verfügbaren Terminalressourcen laufend koordiniert werden.“ Das könne beispielsweise zu unnötigen Doppel-Handlings, ineffizienten Abläufen oder längeren Wartezeiten für LKW führen.

Glombs Team setzt auf die Kombination von datengetriebener, KI-gestützter Prognose und mathematischer Optimierung. Künstliche Intelligenz verarbeitet große und dynamische Datenmengen und kann trotz unsicherer Informationslagen beispielsweise kurzfristige Veränderungen im Terminalbetrieb erkennen. Daraus leitet sie entsprechende Prognosen ab. „Darauf aufbauend berechnen Optimierungsverfahren, wie Aufträge sinnvoll zugewiesen, Container effizient gestapelt und die vorhandenen Ressourcen möglichst gut genutzt werden können.“ Ziel sei es, Planungsentscheidungen stärker zu automatisieren und auch in Echtzeit auf veränderte Situationen reagieren zu können.

In diesem Projekt liegt der konkrete Nutzen in einer besser abgestimmten Planung und damit in effizienteren operativen Abläufen. „Unproduktive Arbeitsgänge und unnötige Umschlagvorgänge können reduziert, LKW-Wartezeiten verkürzt und die vorhandenen Kapazitäten besser genutzt werden. Gleichzeitig steigen Transparenz und Planbarkeit für die beteiligten Unternehmen.“ Damit können KI-gestützte Prognose und mathematische Optimierung gemeinsam dazu beitragen, den kombinierten Verkehr effizienter und attraktiver zu gestalten und so die Leistungsfähigkeit und Resilienz von Lieferketten zu verbessern.

Warum sollten Unternehmen sich durch neuartige digitale Lösungen unterstützen lassen? Aus Glombs Sicht ist der wichtigste Vorteil, dass komplexe Abhängigkeiten sichtbar und berechenbar werden. „In einer Lieferkette hängen Lieferanten, Produktionsstandorte, Transportwege, Lagerbestände und Kundenbedarfe eng zusammen. Eine Veränderung an einer Stelle kann Auswirkungen auf das gesamte System haben.“ Digitale Tools und mathematische Methoden können hier verschiedene Szenarien vergleichbar machen: „Was passiert, wenn ein Lieferant ausfällt? Welcher alternative Lieferant wäre sinnvoll? Wie viel Sicherheitsbestand ist wirtschaftlich vertretbar? Welche Entscheidung macht die Lieferkette tatsächlich robuster?“ Dabei gehe es nicht darum, dem Unternehmen die Entscheidung abzunehmen. „Gute Entscheidungsunterstützung bedeutet vielmehr, aus vielen möglichen Optionen die relevanten sichtbar zu machen und ihre Konsequenzen quantifizierbar zu machen.“

Gerade bei großen und komplexen Systemen kann das einen erheblichen Mehrwert bieten, weiß Lukas Glomb: „Man verlässt sich nicht nur auf Erfahrungswerte, sondern kann Erfahrung mit Daten und mathematischen Modellen so verbinden, dass Vorhersagen – und damit Entscheidungen – transparent und nachvollziehbar getroffen werden können.“ Genau diese Verbindung von Datenanalyse, KI-gestützten Prognosen und mathematischer Optimierung ist für ihn besonders interessant. Glomb verweist auf einen seiner Leitsätze: „KI kann prognostizieren – mathematische Optimierung kann daraus konkrete Entscheidungen ableiten.“

„Biomarker“ für die Lieferkette

Doch die Optimierung durch Algorithmen und KI-Prognosemodelle ist nur der Anfang der Digitalisierung entlang der Wertschöpfungskette. Längst arbeiten Forschende daran, die Materialien selbst „zum Sprechen“ zu bringen. Zu diesen Wissenschaftlern gehört Dr. Jakob Reichstein, der im November 2025 für seine Dissertation zu Suprapartikeln als mikrometerkleine Informationsträger mit dem Exzellenzpreis der VAA Stiftung ausgezeichnet wurde. Seit anderthalb Jahren arbeitet Reichstein als Projektleiter in der Forschung und Entwicklung bei der Papierfabrik Louisenthal GmbH, einem Unternehmen der Giesecke+Devrient-Gruppe, das Banknotenpapier, Sicherheitsmerkmale für Banknoten sowie andere Sicherheitspapiere herstellt. Die Themen Echtheit und Fälschungsschutz begleiten ihn aber schon seit seiner wissenschaftlichen Tätigkeit an der Universität Erlangen-Nürnberg. Bereits im Rahmen seiner Forschungsarbeit hat sein Team ein Materialsystem entwickelt, das sich in unterschiedlichste Materialien, Rohstoffe oder Produkte integrieren lässt und diesen zusätzliche Informationen hinzufügen kann, beispielsweise ein Echtheitsmerkmal.

„Um den Zusammenhang meiner Forschungsarbeit zu erklären, hilft ein grundlegender Gedanke: Kommunikation ist der Schlüssel für das erfolgreiche Zusammenleben von Menschen“, erklärt Reichstein. „Materialien bilden das Fundament des technischen Fortschritts unserer modernen Welt.“ Allerdings können Materialien normalerweise nicht mit Menschen kommunizieren. Jakob Reichstein hat deshalb sogenannte Suprapartikel entwickelt, die genau dies ermöglichen. „Genauer gesagt habe ich diese Partikel chemisch so programmiert, dass wir von ihnen Informationen über ihre Identität, ihre Herkunft oder ihren aktuellen Zustand erhalten können. In einfache Fragen übersetzt könnten Materialien mithilfe dieser Partikel Auskunft darüber geben, wer sie sind, woher sie kommen und wie es ihnen gerade geht.“

Suprapartikel kann man sich als mikrometergroße Partikel vorstellen, die aus Nanopartikeln aufgebaut sind. „Unter einem geeigneten Mikroskop, beispielsweise einem Rasterelektronenmikroskop, sehen sie oft aus wie kleine Himbeeren“, sagt Reichstein mit einem Schmunzeln. „Die Nanopartikel bilden dabei die innere Struktur dieser Himbeere. Durch die Wechselwirkungen der Nanopartikel innerhalb des Suprapartikels lassen sich Eigenschaftsprofile erzeugen, die weit über die Summe der einzelnen Bestandteile hinausgehen.“ Die speziellen Eigenschaftsprofile der Suprapartikel eröffnen Anwendungsmöglichkeiten insbesondere in der Logistik, im Recycling und in globalen Lieferketten. „Man kann sich diese Partikel deshalb durchaus wie eine Art Biomarker für Materialien vorstellen. Ähnlich wie ein Biomarker Informationen über biologische Prozesse liefert, können unsere Partikel Informationen über Materialien bereitstellen.“

Durch die Suprapartikelmarkierung könnten sich künftig Herkunftsinformationen entlang von Wertschöpfungsketten viel besser nachvollziehen lassen. Dies ermöglicht Anwendungen, die vorher nicht existierten, ist sich Jakob Reichstein sicher. „Materialien verfügen normalerweise nur über ihre natürlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften als Informationsträger. Durch die zusätzlichen Marker können sie mit weiteren Informationen ausgestattet werden.“ Gleichzeitig kann diese Technologie dazu beitragen, Prozesse effizienter zu gestalten und deren Energieverbrauch zu senken.

Chancen für die Chemie

Am Beispiel von Reichsteins Forschung zeigt sich: Die Suche nach neuen Lösungen läuft auf Hochtouren. Und das ist dringend nötig, denn die Rahmenbedingungen des weltweiten Wirtschaftens verändern sich grundlegend. Zurzeit erleben die Menschen einen doppelten Klimawandel: Zusätzlich zum meteorologischen Klimawandel mit seinen physischen Auswirkungen auf die Lieferwege schlägt gerade der Wandel des geopolitischen Klimas in den internationalen Beziehungen durch. Außerdem sind dem klassischen Wachstum in vielen europäischen Kernmärkten klare Grenzen gesetzt. Dennoch entstehen selbst in diesem Geschäftsklima noch neue Chancen für die gebeutelte Branche. „Dazu gehören Energietransformation, Nachhaltigkeit und zahlreiche weitere Zukunftsfelder“, zählt Jens Hartig von der BASF auf. „Die Chemie bleibt dabei ein zentraler Enabler für viele technologische Entwicklungen und schafft die Voraussetzungen für Innovationen in zahlreichen Industrien.“ 

Nicht nur erfahrene Krisenmanager wie Hartig raten dazu, mehr Zuversicht zu wagen. Auch Wissenschaftler wie Lukas Glomb und junge Innovatoren wie Jakob Reichstein sehen die Chemieindustrie noch lange nicht am Ende. Die Aufgaben und Herausforderungen werden sich zwar verändern und die Lieferketten werden unbestritten anfälliger und viel komplexer, aber für die Branche wird es noch viel zu tun geben, um Zukunftstrends überhaupt zu ermöglichen.

Dr. Lukas Glomb forscht am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS und ist Gastwissenschaftler an der Technischen Universität Nürnberg (UTN) in der Forschungsgruppe „Analytics and Optimization“ um Prof. Alexander Martin. Gemeinsam mit seinem Team entwickelt Glomb Methoden zur Lieferkettenoptimierung nicht losgelöst von der Praxis, sondern gemeinsam mit Anwendungspartnern aus der Industrie für konkrete Entscheidungssituationen.

VAA Magazin: Wie beurteilen Sie die aktuelle Situation von Lieferketten für Unternehmen zu diesen geopolitisch schwierigen Zeiten? Wo liegen die Herausforderungen?

Glomb: Lieferketten sind heute weniger von einem einzelnen großen Engpass geprägt, sondern von einer dauerhaften Kombination verschiedener Risiken. Geopolitische Konflikte, Handelskonflikte, schwankende Energie- und Rohstoffpreise sowie Störungen wichtiger Transportwege können gleichzeitig auftreten und sich gegenseitig verstärken. Für Unternehmen bedeutet das, dass eine Optimierung auf möglichst niedrige Kosten allein nicht mehr ausreicht. Man muss sich zunehmend fragen: Wie funktioniert meine Lieferkette auch dann noch, wenn sich die Rahmenbedingungen kurzfristig ändern?

Genau darin liegt aus meiner Sicht die zentrale Herausforderung: Effizienz und Resilienz miteinander zu verbinden. Ein zusätzlicher Lieferant oder größere Lagerbestände machen eine Lieferkette robuster, verursachen aber gleichzeitig Kosten. Aus Sicht der Mathematik ist das eine klassische Optimierungsaufgabe – nur eben unter Unsicherheit. Je nach Fragestellung kommen dabei beispielsweise robuste oder stochastische Optimierungsmodelle zum Einsatz. Die vergangenen Krisen haben gezeigt, dass Unternehmen deshalb zunehmend versuchen, Lieferanten zu diversifizieren, alternative Transportwege aufzubauen und kritische Bestände gezielter abzusichern.

Ist es ratsam, Lieferketten neu zu definieren, anders zu steuern und durch mehr eigene Produktionen in Deutschland zu unterstützen?

Ich würde weniger von einer vollständigen Neudefinition sprechen, sondern von einer veränderten Sichtweise auf Lieferketten. Sie sollten stärker als strategische, vernetzte Systeme verstanden werden und nicht nur als operative, isolierte Prozesse. Das bedeutet auch nicht automatisch, alles wieder selbst zu produzieren. Eine stärkere Produktion in Deutschland oder Europa kann bei kritischen Produkten sinnvoll sein, aber sie ist nur eine von mehreren Möglichkeiten. Ebenso wichtig sind beispielsweise die Diversifizierung von Lieferanten, alternative Transportwege oder gezielt aufgebaute Lagerpuffer.

Die entscheidende Frage ist daher nicht „Was muss ich unbedingt selbst produzieren?“, sondern „Welche Abhängigkeiten kann ich akzeptieren und welche Risiken möchte ich absichern?“. Mathematisch betrachtet geht es darum, mehrere Ziele gleichzeitig zu berücksichtigen: Kosten, Versorgungssicherheit, Kapazitäten und zunehmend auch Resilienz oder Nachhaltigkeit. Aus dem klassischen „Minimum Cost“ wird damit eher ein Optimierungsproblem mit mehreren Zielgrößen und Nebenbedingungen, das unterschiedliche Szenarien und Risiken berücksichtigen muss.

Wie kann hier Digitalisierung helfen? Gibt es Tools zur Optimierung?

Digitalisierung schafft zunächst die Datengrundlage, um Lieferketten transparenter zu machen und schneller auf Veränderungen zu reagieren. Daten aus ERP- und Produktionssystemen, aber auch Echtzeitinformationen können helfen, den aktuellen Zustand einer Lieferkette besser abzubilden.

Der nächste Schritt ist die Verbindung dieser Daten mit mathematischer Optimierung. Ein Optimierungsmodell kann beispielsweise berechnen, welche Lieferanten, Produktionsstandorte, Lagerbestände oder Transportwege unter bestimmten Bedingungen sinnvoll sind. Viele dieser Entscheidungen lassen sich als gemischt-ganzzahlige Optimierungsprobleme formulieren – etwa, wenn es darum geht, ob ein Lieferant genutzt, ein Standort eröffnet oder eine Transportverbindung gewählt wird.

Besonders interessant wird die Kombination mit KI-gestützter Prognose: KI kann beispielsweise Nachfrage, Lieferzeiten oder Ausfälle prognostizieren – die Optimierung entscheidet anschließend, was daraus konkret folgt. Dennoch ist wichtig zu berücksichtigen: Prognosen sind nie perfekt. Deshalb berücksichtigen mathematische Optimierungsmethoden die verbleibenden Unsicherheiten und ermöglichen so wirklich robuste Lösungen. Vereinfacht gesagt: Predict with AI, decide with Optimization.

Ein wichtiger Vorteil daran ist auch die Flexibilität in der Umsetzung: Ein einmal berechneter Plan muss nicht unverändert durchgeführt werden. Mit dynamischen Reoptimierungsansätzen können Entscheidungen laufend aktualisiert werden, sobald neue Informationen vorliegen.