Marktszenario 

Der Markt für biobasierte Chemikalien hatte im Jahr 2023 einen Wert von 134,3 Milliarden US-Dollar und soll bis 2032 einen Wert von 296,5 Milliarden US-Dollar erreichen, bei einer jährlichen Wachstumsrate von 9,2 % von 2024 bis 2032.

Biobasierte Chemikalien werden aus erneuerbaren biologischen Ressourcen wie Pflanzen, Tieren oder Mikroorganismen gewonnen und bieten nachhaltige Alternativen zu Petrochemikalien durch die Nutzung von Biomasse wie landwirtschaftlichen Nutzpflanzen, forstwirtschaftlichen Materialien oder organischen Abfällen. Zu den wichtigsten Beispielen gehören Bioethanol, Polymilchsäure (PLA), biobasierte Bernsteinsäure, biobasiertes 1,4-Butandiol (BDO) und Glycerin, die in verschiedenen Branchen für Anwendungen in Biokraftstoffen, Verpackungen, Kunststoffen, Pharmazeutika und Kosmetika verwendet werden. Die Nachfrage nach diesen Chemikalien steigt aufgrund von Umweltbedenken, regulatorischer Unterstützung, Fortschritten in der Biotechnologie und der Präferenz der Verbraucher für umweltfreundliche Produkte. Zu den Hauptabnehmern zählen Branchen wie Verpackung, Automobil, Textilien, Landwirtschaft, Körperpflege, Pharmazeutika sowie Lebensmittel und Getränke. Biobasierte Chemikalien wachsen aufgrund von Nachhaltigkeitszielen, regulatorischen Anreizen, technologischen Fortschritten und Marktnachfrage schneller als ihre Gegenstücke. Zu den jüngsten Trends zählen der Ausbau von Biokunststoffen, Investitionen in Bioraffinerien, Forschung und Entwicklung in der synthetischen Biologie sowie politische Initiativen zur Förderung der Bioökonomie. Zu den wichtigsten Durchbrüchen zählen die Kommerzialisierung von 100 % biobasiertem PET und die mikrobielle Produktion traditioneller Chemikalien.

Der globale Markt für biobasierte Chemikalien ist an die Spitze der nachhaltigen industriellen Entwicklung gerückt. Dieses Wachstum wird durch über 4 Milliarden US-Dollar vorangetrieben, die weltweit für Forschung und Entwicklung im Bereich biobasierter Technologien bereitgestellt werden. Durch die Errichtung von mehr als 60 modernen Bioraffinerien auf der ganzen Welt wurden die Produktionskapazitäten erweitert und eine vielfältige Palette biobasierter Produkte auf den Markt gebracht. Ein bemerkenswerter Sektor, der diese Expansion vorantreibt, ist Biokunststoffe. Die weltweite Produktionskapazität für Biokunststoffe überstieg im Jahr 2023 2,5 Millionen Tonnen, wobei Verpackungen jährlich über 1,5 Millionen Tonnen verbrauchen. Große Unternehmen beeinflussen diese Entwicklung; Coca-Cola hat beispielsweise über 40 Milliarden PlantBottle™-Verpackungen mit biobasiertem PET vertrieben. Regulatorische Maßnahmen wie die Einwegkunststoffrichtlinie der Europäischen Union haben den Wandel hin zu nachhaltigen Verpackungslösungen beschleunigt.

Trotz der Fortschritte bleiben Herausforderungen bestehen, insbesondere im Hinblick auf die Kostenwettbewerbsfähigkeit. Biobasierte Polymere wie PLA haben Produktionskosten zwischen 2.000 und 3.000 US-Dollar pro Tonne, verglichen mit 1.200 bis 1.500 US-Dollar pro Tonne für herkömmliche Kunststoffe. Allerdings werden diese Hindernisse durch staatliche Anreize abgebaut. Die US Biomass Research and Development Initiative beispielsweise vergab im Jahr 2023 Zuschüsse in Höhe von über 50 Millionen US-Dollar, um Innovationen zu fördern. Der asiatisch-pazifische Raum hat sich zu einer Schlüsselregion entwickelt, in der sich über 45 % der weltweiten biobasierten Chemieanlagen befinden, was auf eine strategische Verlagerung der Produktionszentren hindeutet.

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Marktdynamik 

Treiber: Anforderungen an die ökologische Nachhaltigkeit

Umweltverträglichkeit ist zu einer entscheidenden globalen Priorität geworden und treibt den Markt für biobasierte Chemikalien maßgeblich voran. Im Jahr 2023 erreichten die weltweiten CO₂-Emissionen beispiellose 37 Milliarden Tonnen, was die Dringlichkeit der Einführung nachhaltiger Praktiken erhöht. Biobasierte Chemikalien bieten einen Weg zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen, wobei Produkte wie biobasiertes Polyethylen die Emissionen um bis zu 2 Kilogramm CO₂-Äquivalent pro produziertem Kilogramm reduzieren. Die Marktkapitalisierung biobasierter Chemikalien, die im Jahr 2023 auf über 25 Milliarden US-Dollar geschätzt wird, spiegelt dieses Umweltgebot wider.

Nachhaltigkeitsinitiativen von Unternehmen verstärken diesen Treiber. Über 1.700 Unternehmen weltweit haben sich wissenschaftlich fundierten Emissionsreduktionszielen verpflichtet. Große Chemieproduzenten wie BASF und Dow Chemical haben jeweils mehr als 1 Milliarde US-Dollar in biobasierte Forschung und Entwicklung sowie Infrastruktur investiert. Der Transportsektor, der jährlich rund 8,5 Milliarden Tonnen CO₂ ausstößt, nutzt zunehmend Biokraftstoffe; Die weltweite Bioethanolproduktion überstieg im Jahr 2023 170 Milliarden Liter. Auch das Verbraucherverhalten unterstreicht diesen Trend: Umfragen zufolge bevorzugen 75 % der Verbraucher Produkte mit minimaler Umweltbelastung.

Die Regierungspolitik verstärkt den Wandel hin zur Nachhaltigkeit. Die Erneuerbare-Energien-Richtlinie II der Europäischen Union schreibt bis 2030 einen Anteil erneuerbarer Energien im Transportwesen von mindestens 14 % vor. Das bundesstaatliche BioPreferred-Programm der USA hat über 16.000 biobasierte Produkte zertifiziert und fördert so deren Einführung. Chinas Investitionen in biobasierte Industrien überstiegen im Jahr 2023 die Grenze von 6 Milliarden US-Dollar als Teil seines Engagements, die Spitzenemissionen vor 2030 zu erreichen. Weltweit haben über 55 Länder Bioökonomiestrategien umgesetzt, die biobasierten Chemikalien Vorrang einräumen, und die Produktionskapazität im Jahr 2023 auf über 12 Millionen Tonnen erweitert.

Trend: Ausbau von Biokunststoffen in Verpackungen

Die Ausweitung von Biokunststoffen in Verpackungen stellt einen bedeutenden Trend auf dem Markt für biobasierte Chemikalien dar. Im Jahr 2023 lag die weltweite Produktionskapazität von Biokunststoffen bei über 2,6 Millionen Tonnen, wobei Verpackungen etwa 1,6 Millionen Tonnen ausmachten. Regulatorische Maßnahmen, wie beispielsweise Verbote von Einwegkunststoffen in über 65 Ländern, haben diesen Wandel beschleunigt. Die Richtlinie der Europäischen Union zu Artikeln wie Besteck und Tellern hat die Einführung von Biokunststoff-Alternativen vorangetrieben.

Unternehmensengagements katalysieren diesen Trend. Unternehmen wie Nestlé und Unilever streben bis 2025 100 % recycelbare oder wiederverwendbare Verpackungen an. Die Coca-Cola Company hat über 40 Milliarden PlantBottle™-Verpackungen mit biobasiertem PET verwendet. Tetra Pak hat im Jahr 2023 mehr als 200 Milliarden Verpackungen mit biobasierten Verschlüssen verkauft. Die Investitionen in die Forschung und Entwicklung von Biokunststoffen sind sprunghaft angestiegen, wobei die weltweiten Fördermittel in den letzten drei Jahren 2,5 Milliarden US-Dollar überstiegen und Innovationen wie verbesserte Polymilchsäure (PLA) mit höherer Hitzebeständigkeit gefördert haben.

Die Verbrauchernachfrage spielt eine entscheidende Rolle. Studien zeigen, dass 85 % der Verbraucher Bedenken hinsichtlich Plastikmüll äußern, was die Markttrends beeinflusst. Einzelhandelsriesen wie Walmart haben für zahlreiche Produkte Verpackungen aus Biokunststoff eingeführt. Die Gastronomiebranche reagiert und führt mit Ketten wie Starbucks kompostierbare Becher ein. Technologische Fortschritte haben die Anwendungsmöglichkeiten erweitert, mit neuen Biokunststoffqualitäten, die für Hochtemperaturanwendungen geeignet sind. Der Markt für Biokunststoffverpackungen soll bis Ende 2023 ein Volumen von 12 Milliarden US-Dollar erreichen, was auf ein robustes Wachstum hindeutet.

Herausforderung: Hohe Produktionskosten

Hohe Produktionskosten bleiben eine große Herausforderung, die die Wettbewerbsfähigkeit biobasierter Chemikalien beeinträchtigt. Die Produktion von biobasierten Polymeren wie PLA kostet zwischen 2.200 und 3.200 US-Dollar pro Tonne, während konventionelle Kunststoffe wie Polyethylen ab 2023 für 1.100 bis 1.600 US-Dollar pro Tonne produziert werden. Diese Kostenungleichheit stellt ein Hindernis dar, insbesondere in Märkten mit hohen Preisen kritisch. Beispielsweise kostet die biobasierte Bernsteinsäureproduktion etwa 4,50 US-Dollar pro Kilogramm, verglichen mit 2,50 US-Dollar pro Kilogramm für das petrochemische Äquivalent.

Die Rohstoffkosten tragen zu erhöhten Kosten bei. Der Preis für Biomasserohstoffe wie Mais und Zuckerrohr schwankt aufgrund von Faktoren wie dem Klimawandel und der Marktnachfrage. Im Jahr 2022 erreichten die weltweiten Maispreise aufgrund von Versorgungssorgen einen Höchststand von 260 US-Dollar pro Tonne. Die Erweiterung der Produktionsanlagen erfordert erhebliche Investitionen. Der Aufbau einer Bioraffinerie im kommerziellen Maßstab kann über 600 Millionen US-Dollar erfordern, was für Unternehmen eine finanzielle Herausforderung darstellt.

Technologische Ineffizienzen erhöhen die Kosten. Mit biobasierten Produktionsverfahren können Ausbeuten von 75–80 % erzielt werden, was unter den 90–95 % liegt, die bei petrochemischen Verfahren üblich sind. Diese Ineffizienz erfordert einen höheren Rohstoff- und Energieeinsatz. Darüber hinaus erhöhen komplexe Trenn- und Reinigungsschritte die Betriebskosten. Zu den Bemühungen zur Bewältigung dieser Herausforderungen gehören erhebliche Investitionen in Forschung und Entwicklung; Über 3 Milliarden US-Dollar wurden weltweit in die Verbesserung der Produktionseffizienz gesteckt. Regierungen unterstützen diese Initiativen, wobei Programme wie die US Biomass Research and Development Initiative im Jahr 2023 Zuschüsse in Höhe von über 45 Millionen US-Dollar vergeben. Trotz dieser Bemühungen bleibt das Erreichen der Kostenparität ein entscheidendes Hindernis für das Branchenwachstum.

Segmentanalyse 

Nach Typ

Biokunststoffe behaupten weiterhin ihre Dominanz auf dem Markt für biobasierte Plattformchemikalien und halten im Jahr 2023 den höchsten Marktanteil von 28,8 %. Es wird erwartet, dass sie diesen Vorsprung mit der höchsten CAGR im Prognosezeitraum behaupten. Der Anstieg der Nachfrage nach umweltfreundlichen Kunststoffen ist ein wesentlicher Treiber, da Biokunststoffe kritische Umweltprobleme angehen, die mit synthetischen Kunststoffen verbunden sind, wie etwa Umweltverschmutzung, mangelnde biologische Abbaubarkeit und Ansammlung auf Mülldeponien. 

Die Bedeutung von Biokunststoffen wird durch mehrere aktuelle Entwicklungen noch verstärkt. Bis 2023 haben die weltweiten Investitionen in Produktionsanlagen für Biokunststoffe 5 Milliarden US-Dollar überschritten, was auf ein starkes Vertrauen der Branche hinweist. Darüber hinaus ist die Zahl der angemeldeten Patente im Zusammenhang mit Biokunststofftechnologien auf über 3.000 pro Jahr gestiegen, was die Innovation in der Branche widerspiegelt. Internationale Kooperationen, beispielsweise Partnerschaften zwischen Biokunststoffherstellern und Abfallentsorgungsunternehmen, verbessern die End-of-Life-Lösungen für diese Materialien.

Auch die Regierungspolitik spielt eine wesentliche Rolle. Beispielsweise hat Chinas Verbot von Einwegkunststoffen in Großstädten bis 2025 die lokale Einführung von Biokunststoffen beschleunigt. Der globale Biokunststoffmarkt verzeichnete einen Beschäftigungsanstieg und schuf allein im Jahr 2023 über 10.000 neue Arbeitsplätze. Darüber hinaus werden Biokunststoffe mittlerweile in High-Tech-Anwendungen wie 3D-Druckmaterialien und medizinischen Geräten eingesetzt und erweitern so ihre Marktreichweite. Die Nutzung landwirtschaftlicher Biomasse für die Biokunststoffproduktion hat die Verwendung von über 5 Millionen Tonnen landwirtschaftlicher Abfälle ermöglicht und so Praktiken der Kreislaufwirtschaft gefördert. Schließlich streben Konsumgüterunternehmen an, bis 2025 zu 100 % recycelbare oder kompostierbare Verpackungen zu erreichen, was dem Segment der Biokunststoffe einen weiteren Aufschwung verleiht.

Auf Antrag 

In Bezug auf die Anwendung wird der Markt für biobasierte Chemikalien vom Industriesegment dominiert, das im Jahr 2023 den höchsten Marktanteil von 34,0 % hielt und in den kommenden Jahren voraussichtlich mit der höchsten CAGR von 10,6 % wachsen wird. Diese Dominanz ist auf den zunehmenden Einsatz biobasierter Produkte in industriellen Anwendungen zurückzuführen, die nachhaltige Alternativen zu herkömmlichen Chemikalien auf petrochemischer Basis bieten. Das Industriesegment umfasst Farben und Beschichtungen, Klebstoffe, Schmierstoffe und Polymere, die alle einen Anstieg der Nachfrage nach biologisch abbaubaren und umweltfreundlichen Lösungen verzeichnen.

Zu den Schlüsselindikatoren dieser Dominanz gehört die Einbeziehung biobasierter Chemikalien in über 50 % aller neuen industriellen Produktformulierungen ab 2023. Große Industrieunternehmen haben sich verpflichtet, ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren, wobei biobasierte Chemikalien eine zentrale Rolle spielen. Der weltweite Markt für biobasierte Lösungsmittel soll bis Ende 2023 ein Volumen von 3 Millionen Tonnen erreichen. Darüber hinaus gewinnen Bioschmierstoffe in der Schwermaschinenindustrie zunehmend an Bedeutung und werden schätzungsweise in über 1 Million Industriemaschinen weltweit eingesetzt.

Der technologische Fortschritt hat das Wachstum des Industriesegments gefördert. Innovationen in der Enzymtechnologie haben die Effizienz der biobasierten chemischen Produktion verbessert. Die Investitionen in die industrielle Biotechnologie haben im Jahr 2023 weltweit 10 Milliarden US-Dollar erreicht. Staatliche Vorschriften, wie die REACH-Verordnung in Europa, fördern den Einsatz sicherer, biobasierter Chemikalien. Darüber hinaus finden industrielle Biokunststoffe Anwendung in Automobilkomponenten, wobei über 500.000 Fahrzeuge biobasierte Teile enthalten. Der Schwerpunkt des Industriesegments auf Nachhaltigkeit wird durch Initiativen zur sozialen Verantwortung von Unternehmen weiter vorangetrieben, wobei Unternehmen bis 2050 Netto-Null-Emissionen anstreben. Die Zusammenarbeit zwischen Chemieherstellern und industriellen Endverbrauchern hat im Jahr 2023 um 20 % zugenommen, was auf starke Marktsynergien hinweist.

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Regionale Analyse 

Europa hat sich aufgrund seines starken Engagements für Nachhaltigkeit und Innovation als globaler Marktführer auf dem Markt für biobasierte Chemikalien etabliert. Die Bioökonomie der Europäischen Union erwirtschaftet einen Jahresumsatz von 2 Billionen Euro, bietet 22 Millionen Menschen Beschäftigung und stellt einen erheblichen Teil der europäischen Arbeitskräfte dar. Die EU-Chemieindustrie erwirtschaftet einen Umsatz von 673 Milliarden Euro und unterstreicht damit ihre starke Marktposition. Zu den wichtigsten Ländern an der Spitze zählen Deutschland, Frankreich und die Niederlande, angetrieben durch fortschrittliche Forschungsinfrastrukturen und erhebliche Investitionen in die Biotechnologie. Die Branche produziert 4,7 Millionen Tonnen Bio pro Jahr -basierte Chemikalien, die einen erheblichen Anteil der weltweiten Produktion ausmachen. Der europäische Chemiesektor unterstützt verschiedene Industrien und liefert wichtige Materialien für die Automobil-, Gesundheits-, Landwirtschafts- und Konsumgüterbranche.

Zu den Faktoren, die die Dominanz Europas vorantreiben, gehören strategische Initiativen zur Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und zur Diversifizierung der Rohstoffe durch erneuerbare biologische Ressourcen. Umsatzchancen eröffnen sich, wenn die Branche Innovationen bei biobasierten Produkten vornimmt, was das Wirtschaftswachstum und die Nachhaltigkeit ankurbelt. Zu den jüngsten Trends gehört die Bio-Revolution, bei der Europa Wissenschaft übersetzt Stärken in biologische Innovationen einfließen lassen, die sich auf mehrere Branchen auswirken. Wirtschaftlich trägt die biobasierte Industrie erheblich zum BIP der EU bei, während sie ökologisch dazu beiträgt, CO2-Emissionen zu reduzieren und eine Kreislaufwirtschaft zu fördern. Das Wachstum der Branche wird durch Richtlinien zur Förderung der Forschung und Entwicklung im Bereich nachhaltiger Technologien weiter unterstützt. Die Position des asiatisch-pazifischen Raums als zweitgrößter Markt für biobasierte Chemikalien.

Der asiatisch-pazifische Raum hat sich zum zweitgrößten Markt für biobasierte Chemikalien entwickelt, angetrieben durch die rasche Industrialisierung und einen wachsenden Fokus auf nachhaltige Praktiken. Die Nachfrage nach biobasierten Chemikalien wird durch den robusten Agrarsektor der Region angekurbelt, der reichlich Rohstoffe für die biobasierte Produktion liefert. Darüber hinaus unterstreicht der Markt für Spezialchemikalien im asiatisch-pazifischen Raum die expansive Chemieindustrie der Region. Länder wie China und Indien sind führend, wobei China aufgrund seiner großen industriellen Basis und der staatlichen Unterstützung grüner Initiativen ein wichtiger Produzent und Verbraucher biobasierter Chemikalien ist. Das Wachstum der Region wird auch durch die zunehmende Einführung biobasierter Produkte in verschiedenen Anwendungen unterstützt, darunter Landwirtschaft, Biokraftstoffe und Biokunststoffe.

Analystenmeinung 

Laut einem Analysten von Astute Analytica verzeichnet der Markt für biobasierte Chemikalien ein erhebliches Wachstum, das auf Umweltbedenken, technologische Fortschritte und unterstützende regulatorische Rahmenbedingungen zurückzuführen ist. Der globale Wandel hin zur Nachhaltigkeit hat die Nachfrage nach umweltfreundlichen Alternativen zu Petrochemikalien erhöht und biobasierte Chemikalien zu einer zentralen Komponente bei der Reduzierung des CO2-Fußabdrucks gemacht. Innovationen in der Biotechnologie wie Metabolic Engineering und synthetische Biologie haben die Produktionseffizienz gesteigert und die Kosten gesenkt, wodurch biobasierte Chemikalien wettbewerbsfähiger werden. Darüber hinaus fördern staatliche Initiativen und Fördermittel in Regionen wie der Europäischen Union, Nordamerika und dem asiatisch-pazifischen Raum Forschung und Entwicklung und treiben so die Marktexpansion weiter voran.

Der Markt für biobasierte Chemikalien bietet zahlreiche Möglichkeiten, da Branchen wie die Verpackungs-, Automobil-, Textil- und Pharmaindustrie zunehmend biobasierte Chemikalien in ihre Produkte integrieren, um die Nachfrage der Verbraucher nach nachhaltigen Optionen zu befriedigen. Strategische Kooperationen und Investitionen nehmen zu, und zahlreiche Unternehmen gehen Partnerschaften ein, um die Produktion zu steigern und ihr Angebot an biobasierten Produkten zu diversifizieren. Regionen, die reich an Biomasseressourcen sind, wie Südostasien und Südamerika, werden aufgrund ihrer Kapazität für groß angelegte Bioraffineriebetriebe zu wichtigen Akteuren. 

Top-Unternehmen im globalen Markt für biobasierte Chemikalien:

• AGAE-Technologien
• Archer Daniels Midland Company
• BASF SE
• Braskem SA
• Cargill Incorporated
• Koninklijke DSM NV
• Dow Chemicals
• DuPont
• Evonik Industries
• GFBiochemicals Ltd.
• IP Group PLC
• Lyondellbasell
• Mitsubishi Chemical Corporation
• Toray Industries Inc.
• Gesamtenergien
• Vertec BioSolvents
• Andere prominente Spieler

Übersicht über die Marktsegmentierung

Nach Typ

• Bio-Schmierstoffe
• Bio-Lösungsmittel
  • Tetrahydrofuran
  • Cyclopentanon
  • Tetrahydropyran
  • Andere
• Biokunststoffe
  • Biologisch abbaubare Biokunststoffe
  • Nicht biologisch abbaubare Biokunststoffe
• Bioalkohole
  • 1,3-Propandiol
  • 1,6-Hexandiol
  • 1,10-Decandiol
  • Andere
• Biotenside
• Biobasierte Säuren
  • Bernsteinsäure
  • Furfural
  • Butadien
  • 1-4 BDO
  • Andere
• Andere

Auf Antrag

• Automobil
• Persönliche Betreuung
• Lebensmittel und Getränke
• Landwirtschaft
• Industriell
• Arzneimittel
• Verpackung
• Andere

Nach Region

• Nordamerika
  • Die USA
  • Kanada
  • Mexiko
• Europa
  • Westeuropa
    • Großbritannien
    • Deutschland
    • Frankreich
    • Italien
    • Spanien
    • Restliches Westeuropa
  • Osteuropa
    • Polen 
    • Russland
    • Restliches Osteuropa
• Asien-Pazifik
  • China
  • Indien
  • Südkorea
  • Japan
  • Australien und Neuseeland
  • ASEAN
    • Malaysia
    • Myanmar
    • Philippinen
    • Singapur
    • Thailand
    • Vietnam
    • Indonesien
    • Kambodscha
    • Rest der ASEAN
  • Rest des asiatisch-pazifischen Raums
• Naher Osten und Afrika (MEA)
  • Vereinigte Arabische Emirate
  • Saudi-Arabien
  • Südafrika
  • Rest von MEA
• Südamerika
  • Argentinien
  • Brasilien
  • Rest von Südamerika