Die chemische Industrie ist in Deutschland ein wichtiger Wirtschaftszweig: So liegt der Umsatz der Chemieindustrie bei etwa 100 Milliarden Euro und die Zahl der Beschäftigten bei etwa 500.000. Die Bandbreite der hergestellten Produkte reicht von Grundchemikalien wie Schwefelsäure oder Ammoniak, mit mehreren Millionen von Tonnen Jahresproduktion bis hin zu Endprodukten wie Düngemittel oder Kunststoffe. Auch die Produktion von Spezialiätenchemie gehört zu einem wichtigen Standbein: komplexe Stoffe wie pharmazeutische Wirkstoffe und Pflanzenschutzmittel werden maßgeschneidert für spezielle Anwendungen hergestellt.

Der weltweite Energie- und Rohstoffbedarf wird zum weitaus größten Teil über Erdöl und -gas gedeckt. Dabei wird die Gewinnung von Erdöl und Erdgas - also das Fördern, Aufreinigen und Transportieren als Upstream bezeichnet. Aktivitäten näher am Verbraucher wie das Raffinieren von Rohöl zu Petroprodukten, die weitere Verteilung etc. werden als Downstream bezeichnet. Die Gewinnung des Erdöls wird immer aufwändiger, u.a. da die Fördergegenden schwerer zu erschließen sind, die Viskosität des zu förderndes Öles zunimmt und der Anteil an Feststoffen, Wasser und Gas ebenso stetig größer wird.

Industrieabwasser weist häufig besondere Verschmutzungen auf, daher muss es vor der Einleitung in Gewässer in industrieeigenen Anlagen behandelt werden, bevor es in die öffentliche Kanalisation (Indirekteinleitung, Vermischung) oder in ein Gewässer (Direkteinleitung) abgeleitet wird. Manche Abwässer enthalten organische Stoffe (zum Beispiel Brauereiabwässer) oder/und anorganische Stoffe (z.B. bei der Metall- und Grundstoffindustrie). Auch aufgeheiztes Wasser aus Kühlanlagen zählt als Abwasser. Abwässer, die bei den verschiedensten Reinigungs- und Behandlungstechniken von Wasseraufbereitungsanlagen anfallen, gehören auch zu den Industrieabwässern oder sind mit diesen vergleichbar.

Arzneimittel für die Human- oder Tiermedizin sind die Hauptprodukte der Pharma-Industrie. Dabei gibt es Unternehmen, die selbst an Wirkstoffen forschen und sie zu Medikamenten weiterentwickeln und Produzenten, die wirkstoffgleiche Arzneimittel, sogenannte Generika, herstellen. In der deutschen pharmazeutischen Industrie sind etwa 120.000 Menschen beschäftigt, die einen Umsatz von etwa 40 Milliarden Euro erwirtschaften. Ein Teil der Unternehmen arbeitet dabei mit Biotechnologie-Verfahren. Diese circa 500 Unternehmen erzielten im Jahr 2010 einen Jahresumsatz von 2,37 Milliarden Euro.

Die industrielle Fertigung von Lebensmitteln hat sich aus den verschiedenen Zweigen des Ernährungshandwerks entwickelt. Die Herstellung ist dabei stark geprägt von kleinen Betrieben. So unterscheidet man seltener nach Herstellungsverfahren als nach Mitarbeiteranzahl zwischen handwerklichen und industriellen Unternehmen. Laut der Bundesvereinigung der deutschen Ernährungsindustrie (BVE) sind in Deutschland rund 5900 Unternehmen mit über 500.000 Beschäftigten in der Lebensmittelindustrie tätig. Der Umsatz der Lebensmittelindustrie in Deutschland lag 2009 bei rund 150 Milliarden Euro. Lebensmittelverfahrenstechnik besteht dabei aus den wichtigen verfahrentechnischen Grundoperationen wie Thermische Verfahrenstechnik, Mechanische Verfahrenstechnik, Biologische Verfahren und chemischen Verfahren.

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