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 dasselbe 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 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 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 von Iran unterstützten Rebellen dort zusätzlich zur Hafenstadt Mokka auch die strategisch wichtige Insel Perim eingenommen und ihre Attacken auf Saudi-Arabien verschärft. 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. 

Lieferketten in Geiselhaft

Natürlich waren Lieferketten auch früher nicht einfach nur linear. Das klassische Lehrbuchbild einer Kette vom Rohstoff zum Endprodukt ist längst überholt, vielmehr sind Industrielieferketten eher mit breit gefächerten und weitverzweigten Baumstrukturen zu vergleichen. Schon seit vielen Jahren müssen Unternehmen ihre Lieferwege und Wertschöpfungsketten immer wieder an neue Krisen anpassen. Ob Piraterie vor afrikanischen und asiatischen Küsten oder Frachtschiffe, die in Wasserstraßen wie dem Suezkanal auf Grund laufen und den Schiffsverkehr blockieren: Wie groß die gegenseitigen Abhängigkeiten globaler Lieferketten sind und wie schnell es zu erheblichen Verzögerungen kommen kann, wissen Expertinnen und Experten aus unterschiedlichen Branchen seit vielen Jahren. Heute spüren Chemieunternehmen zunehmend Situationen, in denen Staaten ganze Wertschöpfungsketten faktisch in Geiselhaft nehmen können, weil sie Zugriff auf strategisch wichtige Rohstoffe oder Transportwege haben. In der Industrie besteht die Sorge, dass solche Entwicklungen Schule machen könnten. Denn andere Länder, nicht zuletzt China, verfügen ebenfalls über den Zugriff auf kritische Rohstoffe oder knappe Ressourcen und könnten versuchen, daraus politische oder wirtschaftliche Vorteile zu ziehen.

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. Für Unternehmen entstehen so in der tagtäglichen Planungsarbeit enorme Herausforderungen, weil Belastungen schwieriger zu kalkulieren sind und sich die wirtschaftlich sinnvollsten Lieferwege laufend verändern.

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“.

Ob eine Lieferung ausbleibt, entscheidet sich mitunter lange vor dem Werkstor: Ein Rohstoff fehlt, ein Schiff verspätet sich, eine Anlage beim Zulieferer steht still. Für das betroffene Chemieunternehmen beginnt dann die Suche nach einer Alternative. Doch ein anderer Anbieter allein löst das Problem nicht. Sein Material muss sich verarbeiten lassen, die benötigte Menge muss verfügbar sein und rechtzeitig ankommen. Wie viel Spielraum ein Unternehmen in solchen Situationen hat, hängt auch davon ab, wie seine Produktion aufgebaut ist. Ein Beispiel dafür liefert Oxeno. Für die Tochtergesellschaft von Evonik laufen derzeit Verkaufspläne, die der Konzern am 22. September 2026 im Rahmen seiner strategischen Neuaufstellung bestätigt hat. Unabhängig davon gilt Oxeno weiterhin als interessantes Beispiel für den Umgang mit Rohstoffflexibilität und Produktionsverbünden. Das Unternehmen betreibt in Marl und Antwerpen aufeinander abgestimmte Produktionsverbünde für C4-Chemikalien. Hinter dem Kürzel stehen Kohlenwasserstoffe mit vier Kohlenstoffatomen. Aus diesen Ausgangsstoffen entstehen unter anderem Bausteine für Kunststoffe und synthetischen Kautschuk. Die Produkte gelangen über die verarbeitende Industrie bis in Autoreifen, Verpackungen oder Bodenbeläge. Eine Störung am Anfang dieser Stoffströme kann damit Branchen treffen, die auf den ersten Blick wenig miteinander verbindet.

Oxeno beschreibt auf seiner Produktionsseite, wie weit die Verarbeitung innerhalb des eigenen Systems reicht: Sämtliche Kohlenwasserstoffe des eingesetzten C4-Schnitts würden zu Produkten umgesetzt. Ein solcher Schnitt ist ein Gemisch verschiedener Verbindungen, das zunächst aufgetrennt und weiterverarbeitet werden muss. Wie gut das gelingt, beeinflusst den wirtschaftlichen Nutzen des Rohstoffs. Bei knapper oder teurer Versorgung gewinnt daher auch die Frage an Gewicht, wie viel verwertbares Produkt sich aus dem vorhandenen Material herstellen lässt.

Dass Widerstandskraft mehr umfasst als zusätzliche Vorräte, betont das Unternehmen auch in einer Mitteilung vom 16. September 2026 zu seinem neuen Resilienzpapier. Evonik Oxeno nennt darin effiziente Prozesse, Innovationen, Partnerschaften und regionale Produktionsnetzwerke als wichtige Ansatzpunkte. Hinzu kommen aus Unternehmenssicht wettbewerbsfähige Energiepreise und schnellere Genehmigungen. Die Veröffentlichung beschreibt damit zugleich die Grenzen betrieblicher Vorsorge: Unternehmen können ihre Verfahren verbessern, aber die wirtschaftlichen Bedingungen ihrer Standorte nicht allein bestimmen.

Mehr Spielraum beim Rohstoff

Konkret wird diese Vorsorge bei der Wahl des Einsatzmaterials. Oxeno verarbeitet neben dem üblichen Crack-C4 auch FCC-C4 aus Raffinerien. Das zusätzliche Material stammt aus einem anderen Verfahrensweg und kann nicht ohne entsprechende Aufbereitung in die bestehende Produktion eingespeist werden. Nach Unternehmensangaben ermöglicht die in Marl eingesetzte Technologie diese Erweiterung der Rohstoffbasis seit 2015. Eine Alternative in der Beschaffung wurde hier also durch Verfahrenstechnik überhaupt erst nutzbar.

In einem öffentlich zugänglichen Projektbericht erläutert Evonik einen weiteren Ausbau dieser Möglichkeit. Durch eine veränderte Verschaltung von Anlagen und die gezielte Beseitigung von Engpässen ließ sich die FCC-C4-Verarbeitungskapazität einer Raffinat-Anlage demnach um 25 Prozent erhöhen. Das Unternehmen beziffert die Investition auf einen unteren einstelligen Euro-Millionenbetrag. Die Inbetriebnahme datiert der Bericht auf Mai 2018. Es handelt sich somit um ein länger zurückliegendes Beispiel, nicht um eine Reaktion auf die jüngsten geopolitischen Krisen.

Der Bericht verweist außerdem auf eine erhöhte Entladekapazität für Bahnkesselwagen in den Marler Hafenbetrieben. Denn eine Anlage kann nur dann mehr von einem Rohstoff verarbeiten, wenn dieser auch in ausreichender Menge zu ihr gelangt. Die Verbesserung im Reaktor und die Verbesserung an der Entladestelle gehören zur selben Versorgungsaufgabe. Wer ausschließlich auf die Produktionskapazität schaut, übersieht möglicherweise den nächsten Engpass wenige hundert Meter entfernt. Dieses Beispiel zeigt, wie viel Vorbereitung nötig sein kann, bevor eine zweite Materialquelle zur echten Option wird. Außerdem müssen technisch denkbare Alternativen auch wirtschaftlich funktionieren.

Gase aus der Nachbarschaft

Eine andere Form der regionalen Versorgung zeigt Air Liquide. Der Industriegasanbieter beliefert große Kunden unter anderem aus der Chemie und Metallurgie über eigene Anlagen und ausgedehnte Pipelinenetze. Im Geschäftsbereich Large Industries führt das Unternehmen insgesamt mehr als 300 große Luftzerlegungsanlagen und insgesamt über 9.700 Kilometer Leitungsnetze auf. Zu den gelieferten Gasen gehören Sauerstoff, Stickstoff, Argon, Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Solche Gase sind für industrielle Prozesse unverzichtbar, auch wenn sie im fertigen Produkt nicht unmittelbar erkennbar sind. Air Liquide nennt für die Chemie etwa den Einsatz von Stickstoff zur sogenannten Inertisierung, um eine reaktionsträge Atmosphäre in Anlagen herzustellen. In Produktionsprozessen werden Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlenmonoxid verwendet. Das Unternehmen betreibt außerdem Anlagen, die Kunden mit Dampf und Strom versorgen. Damit reichen die Lieferbeziehungen bis in die laufende Betriebsfähigkeit eines Werks hinein.

Bei der Luftzerlegung werden Sauerstoff, Stickstoff und Argon aus der Umgebungsluft industriell voneinander getrennt. Anders als bei einem importierten Spezialrohstoff ist hier nicht die Verfügbarkeit einer weit entfernten Lagerstätte das Problem, sondern die Energie, um nutzbares Gas in der erforderlichen Qualität bereitzustellen. Die räumliche Nähe zu den Kunden garantiert deshalb noch keine Unabhängigkeit von anderen Versorgungsleistungen. Wo Gas über Leitungen und Pipelines ankommt, muss diese Lieferung nicht regelmäßig per Fahrzeug zu den Abnehmern gebracht werden. Dafür hängt sie von der angeschlossenen Infrastruktur ab. Ausfälle lassen sich hier nicht dadurch lösen, dass ein anderer Spediteur beauftragt wird: Ob eine Ersatzversorgung technisch und mengenmäßig möglich ist, muss immer für den konkreten Anschluss geprüft werden. 

Kombination aus Mathe und KI

Ob bei Air Liquide, Evonik oder anderen Großunternehmen der Chemie- und Pharmabranche: In Krisenfällen kommt es entscheidend auf gute Planungsszenarien an, die es erlauben, Annahmen gezielt zu verändern und ihre Folgen zu vergleichen. Vor allem erleichtert genaue Planung die schnelle praktische Umsetzung. 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. Zu den zahlreichen Zukunftsfeldern gehören unter anderem die Energietransformation und neuartige Recyclingtechnologien. Die Chemieindustrie sieht sich dabei als einen zentralen Enabler für viele technologische Entwicklungen und schafft die Voraussetzungen für Innovationen in zahlreichen Industrien.

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, gleichzeitig wird es für die Branche 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.