Aufgrund unserer langen Tradition im Bereich Produktinnovation ist ein vielfältiges und wachsendes Portfolio von elektrochemischen Technologien sowie Wasseraufbereitungs-, Desinfektions- und Filtrationstechnologien entstanden.
Innovation ist Teil unserer DNA. Sie nahm ihren Anfang bereits vor fast einem Jahrhundert, als unser Gründer Oronzio De Nora seine erste elektrolytische Zelle für die Chlor-Alkali-Produktion patentieren ließ.
Unser international orientiertes Forschungsteam verfügt über eine einzigartige Mischung aus chemischen, verfahrenstechnischen, mechanischen und produktionstechnischen Fachkenntnissen. Dadurch haben wir die Möglichkeit, neue elektrochemische Systeme, angefangen von der konzeptionellen Anfangsphase bis hin zum Testen von Prototypen in Industriegröße, zu entwickeln. Durch wissenschaftliche Genauigkeit und Präzision sowie das umfassende Know-how unseres Unternehmens gelangen unsere Forschungssteams stets zu neuen und zuverlässigen Lösungen.
Die Ideen für unsere Forschung, die sich aus Kunden-, Markt- und Produktionsbedürfnissen ergeben, nehmen dank unseres hybriden Agile®/Stage&Gate™-Prozesses zur Produktentwicklung Form an. Geschützt sind unsere Innovationen durch effiziente Verfahren zur Patentierung oder Geheimhaltung.
Bestehende und innovative Technologien orientieren sich an den Anforderungen und Entwicklungen des Marktes und der Kunden. Um umfassende Nachhaltigkeit zu erzielen, nutzen wir zertifizierte Prozesse, die höchste Standards hinsichtlich Umwelt, Gesundheit, Sicherheit und Ethik beachten.
Wir sind Experten in der Entwicklung vollständiger elektrochemischer Lösungen, einschließlich Elektroden, Zellen und Systemen.
DSA®-Elektroden mit Beschichtungen aus Mischmetalloxid (MMO) bilden den Grundstein für primäre industrielle Prozesse wie Chlor- und Natronlaugenproduktion, Elektronik, Oberflächenveredelung und -beschichtung, Hydrometallurgie, kathodischer Schutz, Elektrochlorierung und Desinfektion. In jüngster Zeit wurde die Anwendung von DSA-Elektroden auf neue, aufstrebende Märkte wie die Energiewende und die CO2-Reduktion (Wasserelektrolyse, Brennstoffzellengeneratoren, Umwandlung von CO2 in Chemikalien) ausgedehnt. Ihre zentrale Rolle behalten sie unterdessen bei.
Eine Elektrode ist ein komplexes Produkt, das in Form von Platten, Netzen oder porösen Folien wie beispielsweise Gasdiffusionselektroden (GDE), strukturiert sein kann und eine Vielzahl von katalytischen Formulierungen verbindet. Auf diese Art werden eine Reihe von Bereichen und Kompetenzen vereint, die sich alle auf das Ergebnis auswirken. Bei der Elektrodenherstellung hat jeder einzelne Schritt unmittelbare Auswirkungen auf das Endergebnis.
Moderne Zellen und Systeme bieten einen Mehrwert, da sie ausgeklügelte Konstruktionsmerkmale mit den Eigenschaften fortschrittlicher Elektroden verbinden, und einen energieeffizienten, zuverlässigen, langlebigen und einfachen Betrieb für den Endverbraucher gewährleisten.
Eine gute Überwachung während der Herstellung und eine genaue Interpretation der Ergebnisse sowie Erfahrung und Kompetenz sind wesentlich für die Erzeugung eines erfolgreichen Produkts.
Unsere Expertise
Wir sind stolz darauf, Produkte zu entwickeln, die durch ihre Leistungsstärke Maßstäbe setzen.
Auf einen Blick:
• 5 Forschungszentren in Mailand - Italien, Concord - Ohio/USA, Fujisawa und Okayama - Japan
• + 260 unterschiedliche Patentfamilien mit über 2.600 territorialen Erweiterungen
• + 90 einzelne Markenzeichen (für ein Portfolio von etwa 600 Marken weltweit)
• + 100 Forscher und spezialisierte Fachkräfte aus der ganzen Welt
Das umfangreiche Hintergrundwissen, das wir uns im Laufe der Zeit angeeignet haben, wird durch internationale Forschungsteams ergänzt. Diese bestehen aus hochqualifizierten Doktoranden, Wissenschaftlern, Ingenieuren und Technikern, die sich voll und ganz der Fortsetzung der von unseren Gründern begonnenen Reise verschrieben haben.
Der Bereich Forschung und Entwicklung (F&E) untergliedert sich in verschiedene Aufgaben mit unterschiedlichen Schwerpunkten:
Unsere hochqualifizierten Forscher arbeiten zusammen, um elektrochemische Lösungen zu entwickeln, die die globalen Bemühungen hinsichtlich Dekarbonisierung, Kreislaufwirtschaft und sauberem Wasser unterstützen. Unser Hauptaugenmerk liegt heute auf der Entwicklung von katalytischen Beschichtungen und Zellkomponenten für die alkalische Elektrolyse und PEM-Wasserelektrolyse zur Erzeugung von grünem Wasserstoff. Unsere F&E-Labore sind in der Lage, Entwicklungskomponenten in verschiedenen Maßstäben und Zelldesigns unter relevanten Betriebsbedingungen rund um die Uhr in vollautomatischen Anlagen zu testen.
Unsere NAF-Forscher arbeiten darüber hinaus an laufenden Entwicklungsprogrammen für DSA®- und GDE-Elektroden in Brennzellen, an der elektrochemischen Wasserstoffverdichtung und reinigung, der Umwandlung von CO2 in Chemikalien und grüne Brennstoffe sowie an Technologien zur Speicherung elektrischer Energie (EES). Wir verfügen über spezielle Fertigungs- und Charakterisierungseinrichtungen im Labormaßstab, um sowohl DSA®- und GDE-Elektroden als auch Membranelektrodenbaugruppen (MEA) für diese Anwendungen herzustellen, zu charakterisieren und zu testen. So können wir sicherstellen, dass unsere Produkte gemäß den Kundenspezifikationen vollständig optimiert sind.
Auf dem Gebiet der Wasseraufbereitung arbeiten wir eng mit unserer Sparte für Wassertechnologien zusammen und untersuchen für weitergehende Oxidationsverfahren Elektroden, die Moleküle zur Senkung des chemischen Sauerstoffbedarfs (CSB) und schließlich zur Wasserreinigung produzieren.
Unser internationales Team aus Forschern und Technikern arbeitet eng mit Vertriebs- und Produktmanagern, dem Operations Management und mit unseren Kunden zusammen, um neue Produkte zu entwickeln und bereits vorhandene zu verbessern.
Inputs für Entwicklungsprojekte kommen entweder von Top-down (aus der Analyse von Markt- und Wettbewerbsszenarien, dem Feedback von Kunden sowie den Produktionsanforderungen) oder von Bottom-up aus technologischen und wissenschaftlichen Fortschritten, die laufend geprüft und untersucht werden.
Elektrochemie, Chemie, Werkstoffwissenschaften und Physik sind die Kompetenzbereiche, mit deren Hilfe unsere Forscher von der Konzeption bis zur Vermarktung nicht nur fortlaufend verbesserte Produkte entwickeln, sondern auch unsere traditionellen Geschäftsfelder (Chlor, Elektronik, Wasseraufbereitung) stärken und neue (Wasserelektrolyse, Brennstoffzellen) schaffen.
Metallbasierte und Gasdiffusionselektroden werden intern konzipiert, entwickelt und im Labormaßstab hergestellt. Anschließend durchlaufen sie Screening-Tests in einer für das jeweilige Anwendungssegment fortschreitenden Komplexitätsstufe. Die Screening-Protokolle beinhalten chemische, physiochemische, morphologische und elektrochemische Merkmale von der Benchtop- bis zur internen Pilotgröße. Das Entwicklungsstadium wird bis zum Nachweis der Herstellbarkeit auf industriellen Produktionslinien fortgesetzt. Fortschrittliche Verfahren wie Agile®, Stage & Gate™, RCA und FMA sorgen dabei für einen rationalen und optimierten Weg vom Entwurf bis zum Produkt.
Um die modernsten Standards der Branche zu erfüllen, wird größtes Augenmerk auf Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltaspekte sowie auf die Ethik und Nachhaltigkeit der ausgewählten Grundstoffe gelegt.
Die Aufgabe unserer Entwicklungsingenieure besteht darin, neue Zellen, Elektrolyseure und Systeme für die anspruchsvollsten Anforderungen der Branche zu konzipieren und zu entwickeln. Dies geschieht ebenfalls in enger Zusammenarbeit mit Vertriebs- und Produktmanagern, dem Operations Management und unseren Kunden.
Die Kompetenz der De Nora-Ingenieure erstreckt sich auf die Bereiche Reaktorkonstruktion, Transportphänomene, Hydraulik, Werkstoffwissenschaften, Verfahrenstechnik, Prozess- und Instrumentierungstechnik, Maschinenbau sowie Elektrotechnik und wird durch modernste Instrumentierungs- und Konstruktionswerkzeuge wie Modellierung mittels der Finite-Elemente-Methode (FEM) unterstützt.
Neue Zellen und Systeme werden zunächst intern mittels digitalem Design konzipiert und entwickelt und dann durch physische Proben und digitale Zwillinge, die eine Reihe von Screening-Tests mit fortschreitenden Komplexitätsstufen durchlaufen, ergänzt. Das Entwicklungsstadium dauert bis zum Bau von Pilotanlagen und deren Qualifizierung in der Praxis fort. Ergänzt wird die Entwicklung in diesem Fall durch fortschrittliche Verfahren wie Agile®, Stage & Gate™, RCA und FMA, die für einen rationalen und optimierten Weg vom Entwurf bis zum Produkt sorgen.
Größtes Augenmerk wird auf Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltaspekte sowie auf die Ethik und Nachhaltigkeit der ausgewählten Grundstoffe gelegt.
Die Labore von De Nora verfügen über eine besondere Teststufe, die „Pilot“ genannt wird.
„Pilot“ entspricht einer perfekten Nachahmung industrieller Zellen, die klein genug sind, um eine Vielzahl von Anlagen intern zu verwalten, aber groß genug, um eine kommerzielle Anlage vollständig abzubilden. Die Kombination aus der verfügbaren Anzahl von Pilotzellen und ihrer Flexibilität ermöglicht die Erforschung von Betriebsaspekten und Offset-Kombinationen, die ansonsten in industriellen Anlagen voller Größe schwierig umzusetzen wären.
Pilotzellen werden für das jeweilige Anwendungssegment angepasst und das Elektrolyseurmodell ist ein kraftvolles Werkzeug zur Vereinfachung des Übergangs vom Labor in die Praxis.
Pilotlabore sind an allen F&E-Standorten verfügbar: in Italien, Japan (2 Zentren) und in den USA (2 Zentren).
Alle Standorte mit F&E-Laboren (Mailand, Concord, Fujisawa und Okayama) sind mit analytischen Einrichtungen ausgestattet, die die Arbeit der Forscher unterstützen und auf Anfrage spezialisierte Dienstleistungen für das Operations Management anbieten.
Die Analyselabore verfügen über alle instrumentellen Analysewerkzeuge: von der Nassanalyse bis hin zu Röntgentechniken und mikroskopischer Bildgebung. Ihre Untersuchungskapazität ist entscheidend für die Unterstützung der F&E bei der Diagnose neuer Elektroden und Elektroden in Betrieb.
Der Bereich Produktionstechnologien (PT) hat die primäre Aufgabe, eine Brücke zwischen F&E und dem Operations Management zu schlagen und Projekte für die Industrialisierung neuer Produkte umzusetzen. Darüber hinaus ist er für den Technologie- und Know-how-Transfer zwischen F&E-Laboren und lokalen Fertigungsanlagen sowie zwischen den Fertigungsanlagen der verschiedenen Konzernunternehmen von De Nora zuständig.
PT-Mitarbeiter treiben den Prozess der Industrialisierung neuer Produkte voran, indem sie das intellektuelle Kapital in Bezug auf Produkte und Produktionstechnologien pflegen und teilen. Sie stellen zudem technische Unterstützung für Produktmodifikationen und -verbesserungen sowie für technische Ad-hoc-Anfragen bereit.
De Nora vertraut bereits seit seiner Gründung auf die Bedeutung von Erfindungsschutz und Know-how. Unsere Innovationstradition begann mit dem ersten Patent für eine verbesserte Elektrolysezelle. Dieses bildete eine solide Grundlage für die Entwicklung neuer Elektrodentechnologien, die das wirtschaftliche Wachstum von De Nora über die Jahrzehnte ermöglicht haben.
In den letzten 20 Jahren ist die Abteilung Global Intellectual Property personell und fachlich gewachsen. Sie stellt für die gesamte Unternehmensgruppe De Nora Dienstleistungen im Bereich des geistigen Eigentums (Intellectual Property, IP) bereit: von Patenten bis zu Betriebsgeheimnissen, von Marken bis zu IP-Due-Diligence, von Recherchen bis zu Unterstützung in Fragen des geistigen Eigentums bei Forschungs- und Open-Innovation-Projekten.
Die IP-Abteilung arbeitet eng und regionsübergreifend mit allen wichtigen Abteilungen des Unternehmens zusammen. Wir arbeiten routinemäßig mit Forschern, dem Management, dem Marketing, der Geschäftsentwicklung und der Rechtsabteilung zusammen.