Markt für biobasiertes 1,4-Butandiol Größe und Ausblick, 2024-2032

Marktübersicht

Der globale Markt für biobasiertes 1,4-Butandiol wurde im Jahr 2023 auf 31,43 Milliarden USD geschätzt. Er soll im Jahr 2032 246,06 Milliarden USD erreichen und im Prognosezeitraum (2024–32) eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 25,69 % aufweisen. Nachhaltigkeit und die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks werden weltweit immer wichtiger. Biobasiertes 1,4-BDO, das aus erneuerbaren Ressourcen wie Biomasse oder biobasierten Rohstoffen gewonnen wird, bietet eine umweltfreundlichere Alternative zu herkömmlichem BDO auf Erdölbasis. Dieser Faktor treibt die Einführung von biobasiertem BDO in verschiedenen Branchen voran.

Biobasiertes 1,4-Butandiol ist ein chemisches Zwischenprodukt, das aus erneuerbaren Quellen wie Zucker und Zelluloserohstoffen gewonnen wird. Aufgrund mehrerer Vorteile, darunter biologische Abbaubarkeit, hohe Haltbarkeit, Stabilität, hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit und hervorragende Isoliereigenschaften, erfreut sich biobasiertes 1,4-Butandiol zunehmender Beliebtheit. Diese Eigenschaften von biobasiertem 1,4-Butandiol treiben seine Nachfrage nach Verwendung in einer Vielzahl von Endverbraucherbranchen voran, wie z. B. Automobil-, Textil-, Elektronik- und mehr. Dies wiederum fördert die Expansion des biobasierten 1,4-Butandiol-Sektors. Darüber hinaus wird erwartet, dass der Markt aufgrund der steigenden Nachfrage nach biobasiertem 1,4-Butandiol zur Herstellung von elastischen Fasern für die Textilindustrie wie Polybutylenterephthalat (PBT), Polyurethane, Polyester, Tetrahydrofuran und andere schneller wachsen wird.

Marktdynamik

Marktführer

Strenge staatliche Vorschriften

Aufgrund verschiedener gesetzlicher Bestimmungen wird biobasiertes 1,4-Butandiol von verschiedenen Produktions- und Endverbraucherunternehmen bevorzugt, da diese zunehmend unter Druck stehen, ihre Umweltverbesserungen durch Reduzierung ihres CO2-Fußabdrucks und Verbesserung der Nachhaltigkeit ihrer Betriebe nachzuweisen. Im Vergleich zu fossilbasiertem BDO weist biobasiertes BDO laut Novamont eine Reduzierung der Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus um 60 % auf. Darüber hinaus wird QIRA, das BDO der nächsten Generation aus pflanzlichen Zuckern, die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu bestehenden Herstellungsmethoden um 93 % senken. Dies geht aus Berechnungen von Qore (dem Joint Venture von Cargill und HELM) hervor. Länder weltweit verfolgen unterschiedliche Ansätze bei der Erlassung und Erklärung von Richtlinien zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen. Diese Vorschriften fördern die Verwendung von aus Biomaterialien gewonnenem 1,4-Butandiol und erweitern so die Branche.

Die Europäische Kommission hat mehrere Legislativempfehlungen veröffentlicht, von denen eine die Europäische Union auffordert, bis 2050 klimaneutral zu werden, mit dem Zwischenziel, die Treibhausgasemissionen bis 2030 gegenüber dem Stand von 2019 um mindestens 55 % netto zu senken. Das Ziel wurde gegenüber dem ursprünglichen Ziel deutlich um mindestens 40 % erhöht. Die Europäische Union hat sich ein Ziel von 55 % bis 2030 gesetzt; der neue Vorschlag unterstützt das im europäischen Green Deal gemachte Versprechen, bis zu diesem Datum einen umfassenden Plan vorzulegen. Darüber hinaus steht die Idee im Einklang mit den Zielen des Pariser Abkommens, den Anstieg der globalen Temperatur auf 1,5 °C zu begrenzen und Maßnahmen zu ergreifen, um ihn unter 2 °C zu halten.

Marktbeschränkung

Große Konkurrenz durch fossile Brennstoffe

Zahlreiche Produktionsanlagen für biobasiertes 1,4-Butandiol und damit verbundene Initiativen wurden zunächst vorgeschlagen oder in Betrieb genommen. Bislang gibt es jedoch noch nicht viel Entwicklung oder Informationen über die Produktion. Viele Autoteile und -komponenten wie Lenkräder, Front- und Heckkomponenten, Stoßstangen, Steckverbinder und mehr werden im Automobilsektor unter Verwendung biobasierter 1,4-Butandiol- Derivate wie PBT hergestellt. Die Pandemie hat die Automobilindustrie erheblich beeinflusst, die Nachfrage nach verschiedenen Autoteilen und -komponenten aus biobasierten BDO-Derivaten gesenkt und die Expansion des Marktes behindert. Im Elektro- und Elektroniksektor werden aus biobasierten 1,4-Butandiol-Derivaten Lampenfassungen für Haushaltsgeräte, Gerätegehäuse, Rückstellhebel für Leistungsschalter und andere Komponenten hergestellt. Der Verkauf von Elektro- und Elektronikprodukten ist während dieser Epidemie erheblich zurückgegangen, was sich auf die in dieser Branche getätigten Investitionen auswirkt. Der Stopp der derzeitigen Industrietätigkeit ist auch eine Folge des Arbeitskräftemangels in den Produktionsstätten, der durch soziale Ausgrenzung und Quarantäne verursacht wurde.

Marktchancen

Steigende Nachfrage nach Polybutylenterephthalat (PBT)

Zur Herstellung von Polybutylenterephthalat wird Terephthalsäure verwendet, um biobasiertes 1,4-Butandiol zu polymerisieren, das hauptsächlich durch Fermentation von Kohlenhydraten (PBT) hergestellt wird. PBT ist ein halbkristalliner, weißer oder cremefarbener thermoplastischer Polyester mit verbesserter elektrischer Beständigkeit, überlegener chemischer Beständigkeit und höherer Schlagfestigkeit. Die Elektro-, Elektronik-, Telekommunikations- und Informationstechnologie (IT)- sowie die Automobilindustrie können aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften von PBT profitieren. Zuvor untersuchte und verglich DSM 1,4-Butandiol (BDO) aus Biomaterialien, die mit der Prozesstechnologie von Genomatica hergestellt wurden, mit 1,4-Butandiol (BDO) aus Petrochemikalien für die Synthese von PBT. Das Unternehmen bewertete die Polymerisation anhand mehrerer Variablen, wie der Netto-Polykondensationszeit (PC) und der Polykondensationszeit (PC).

Das biobasierte BDO und das konventionelle BDO unterschieden sich in keinem der Polymerisationsparameter signifikant. PBT, das mit biobasiertem BDO hergestellt und mithilfe der Genomatica-Technologie hergestellt wurde, lag idealerweise innerhalb der vom Unternehmen festgelegten Parameter. Darüber hinaus liegen die Abweichungen sowohl beim petrochemischen als auch beim biobasierten BDO im Bereich der typischen Messschwankungen. Das Experiment zeigte auch eine bemerkenswerte Ähnlichkeit zwischen der Schmelzenthalpie und der Schmelzwärme von PBT aus bio- und petrochemischen Quellen.

Regionalanalyse

Der globale Markt für biobasiertes 1,4-Butandiol ist in vier Regionen unterteilt: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik und LAMEA.

Europa dominiert den Weltmarkt

Europa ist der bedeutendste Umsatzträger und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 10,43 % wachsen. Im Vergleich zum Vorjahr ist die Industrieproduktion aufgrund der weltweiten Gesundheitskrise und der damit verbundenen Einschränkungen um 8,5 % zurückgegangen. Die deutsche Regierung hat als Reaktion auf die Epidemie viele Eindämmungsmaßnahmen ergriffen, darunter die Schließung nicht systemrelevanter Unternehmen, um die Ausbreitung des Virus im ganzen Land einzudämmen. Europas größte Automobil- und Elektronikindustrie sind beide in Deutschland angesiedelt. Neben 3 % des Bruttoinlandsprodukts des Landes macht die Produktion der Elektroindustrie 10 % der gesamten Industrieproduktion (BIP) aus. Deutschlands zweitgrößte Konsumgüterindustrie ist der Textil- und Bekleidungssektor. Mit etwa 18.000 in Großbritannien ansässigen Elektronikunternehmen ist das Vereinigte Königreich der größte europäische Markt für hochwertige Unterhaltungselektronikprodukte. Der Unterhaltungselektronikmarkt des Landes hat einen deutlichen Anstieg der Nachfrage nach technologisch fortschrittlichen elektronischen Produkten erlebt. Es wird erwartet, dass dieser Anstieg der Nachfrage der Elektronikindustrie des Landes Auftrieb verleiht und den Markt für biobasiertes 1,4-Butandiol, das in elektronischen Anwendungen verwendet wird, stärkt.

Der asiatisch-pazifische Raum wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 15,95 % wachsen. Chinas Plan „Made in China 2025“, der erste 10-Jahres-Aktionsplan für die produktionsbasierte Strategie, wurde veröffentlicht. Der Fertigungssektor ist das Rückgrat der Wirtschaft, der Baustein der Nation, der Schlüssel zum Wohlstand und der Motor eines starken Staates. Eines der größten Unternehmen des Landes, das biobasiertes 1-4 BDO herstellt, ist Shandong LanDian Biological Technology. Dieses chinesische Startup verwendet mikrobielle Fermentation, um Bernsteinsäure herzustellen, die gereinigt, verestert, hydriert und in BDO umgewandelt wird. Da das Land jedoch einige der größten Unternehmen unterstützt, die BDO und seine Derivate herstellen, besteht eine erhebliche Chance, eine biobasierte 1-4 BDO-Produktionsbasis aufzubauen. Fast die Hälfte des weltweiten BDO-Verbrauchs entfällt auf China, das den Markt im Prognosezeitraum weiterhin dominieren wird.

Der Butandiolsektor in Indien steckt noch in den Kinderschuhen, und die Nachfrage der chemischen Industrie nach Derivaten wie THF (Tetrahydrofuran), PTMEG (Polytetramethyletherglykol) und GBL (Gamma-Butyrolacton) wird voraussichtlich den gesamten BDO-Markt ankurbeln. Ein Anstieg der Kapazitäten für biobasiertes BDO und Derivate in der Region Asien-Pazifik könnte die Branche, die wir betrachten, ankurbeln und zu weiteren Investitionen in den Derivatesektor anregen. Indien hat eine lange Tradition in der Herstellung von Polyesterfasern und könnte ein bedeutender Produzent von PBT und Spandex werden. Indische Sportartikel sind weltweit beliebt und haben sich auf dem Weltmarkt für Sportartikel etabliert. Da der inländische Sektor etwa 60 % seiner Gesamtproduktion exportiert, können diese Produkte unter günstigen Bedingungen hergestellt werden. Es wird erwartet, dass die Branche ihre Nachfrage nach Spandex, das in Sportbekleidung und Trainingsausrüstung verwendet wird, steigern wird.

Die Vereinigten Staaten sind der zweitgrößte Automobilhersteller und der größte Elektronikmarkt der Welt. Nach China und Indien liegt der US-Textilsektor weltweit auf Platz 3. In den kommenden Jahren haben die Vereinigten Staaten ein erhebliches Potenzial für biobasiertes 1,4-Butandiol. Das biobasierte BDO wird derzeit aus europäischen Ländern mit Produktionsstätten in Deutschland und Italien bezogen. Der untersuchte Markt wird voraussichtlich durch den Übergang zu biobasierten Ersatzstoffen und die Errichtung neuer Anlagen vorangetrieben. Zusammengenommen beschäftigen die Textil- und Bekleidungssektoren einige der meisten Menschen im kanadischen Fertigungssektor. Einer der führenden Fertigungssektoren des Landes ist der Elektroniksektor. In diesem Land ist das 1,4-Butandiol-Potenzial sehr hoch.

Es wird jedoch erwartet, dass die Nachfrage nach biobasiertem BDO in Kanada während des gesamten Prognosezeitraums weiterhin durch die Einstellung des Baus von Anlagen für biobasiertes 1,4-Butandiol beeinträchtigt wird. Einer der größten Hersteller und Exporteure von Flachbildfernsehern weltweit ist Mexiko. Es ist auch der achtgrößte Elektronikproduzent der Welt und einer der größten Computerexporteure. Die International Trade Administration (ITA) schätzt, dass der Textilsektor etwa 2,4 % zum BIP des Landes beiträgt. Derzeit wird im Land kein 1,4-Butandiol produziert. Darüber hinaus wird praktisch wenig biobasiertes BDO verbraucht. Es wird jedoch erwartet, dass biobasiertes 1,4-Butandiol in den kommenden Jahren aufgrund des Baus neuer Anlagen in der nordamerikanischen Region steigen wird.

Einige der bedeutendsten Elektronikfertigungsanlagen Südamerikas befinden sich in Brasilien. Zahlreiche große Elektronikhersteller, darunter Samsung, LG, Foxconn, Dell, Multilaser, Positivo, AOC, Lenovo und die Leadership Group, verfügen über umfangreiche Produktionsanlagen im Land. Trotz schwieriger Umstände behaupten Samsung und LG ihren Status als führende Elektronikhersteller. Brasiliens Textilindustrie, die weltweit den fünften Platz in der Fertigungsindustrie einnimmt, dürfte aufgrund des technologischen Fortschritts expandieren. Der Markt für biobasiertes 1,4-Butandiol hat in Südamerika großes Potenzial. Der untersuchte Markt wird voraussichtlich durch den Bau einer biobasierten 1,4-Butandiol-Anlage in den USA vorangetrieben, die voraussichtlich bis 2024 betriebsbereit sein wird. Zahlreiche südamerikanische Länder haben dank der Anlagenverfügbarkeit in der Umgebung ein hervorragendes Importpotenzial.

Segmentanalyse

Der globale Markt für biobasiertes 1,4-Butandiol ist nach Anwendungs- und Endverbraucherbranche segmentiert.

Basierend auf der Anwendung ist der globale Markt für biobasiertes 1,4-Butandiol in Tetrahydrofuran (THF), Polybutylenterephthalat (PBT), Gamma-Butyrolacton (GBL), Polyurethan (PU) und andere Anwendungen unterteilt.

Das Segment Tetrahydrofuran (THF) leistet den größten Beitrag zum Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 30,39 % wachsen. Chemische Bausteine wie BDO und THF werden zur Herstellung einer Vielzahl von Substanzen für die industrielle, kommerzielle und private Nutzung verwendet, wie z. B. technische Kunststoffe, Polyurethane, biologisch abbaubare Polyester, Elasthan und andere Spezialsubstanzen. Tetrahydrofuran wird in vielen Branchen als Lösungsmittel für organische Verbindungen und als Rohstoff für die Herstellung von Polymeren eingesetzt. Die Umwandlung von THF, das als Monomer zur Herstellung von Polytetramethylenetherglykol verwendet wird, erfolgt bei etwa 50 % des weltweiten BDO. Im Vergleich zu 1-4 BDO, das auf herkömmliche Weise hergestellt wird, macht biobasiertes 1-4 BDO nur einen kleinen Teil der Gesamtmenge aus. Zur Herstellung von Tetrahydrofuran wurden verschiedene Techniken eingesetzt.

Tetrahydrofuran wird üblicherweise durch Hydrierung oder Dehydratisierung von Furan oder 1,4-Butandiol hergestellt. Mit der Entwicklung der Technologie zur Herstellung von biobasiertem 1,4-BDO kann THF durch den umweltfreundlichen Prozess der Entwässerung von biobasiertem 1,4-BDO hergestellt werden. Unternehmen wie Shandong Landian Biological Technology stellen biobasiertes THF jedoch durch chemische Umwandlung von biobasierter Bernsteinsäure (SA) her. Anorganische Säurekatalysatoren wie Schwefelsäure können zur Dehydratisierung von 1,4-Butandiol verwendet werden. Aufgrund der Gefährlichkeit anorganischer Säuren und ihrer korrosiven Wirkung auf den Reaktor ist diese Methode jedoch problematisch. Tetrahydrofuran kann aus 1,4-Butandiol unter Verwendung mehrerer verschiedener Säurekatalysatoren hergestellt werden. Für die Dehydratisierungsprozesse von 1,4-Butandiol können beispielsweise Aluminiumoxidkatalysatoren, Siliciumdioxid-Aluminiumoxidkatalysatoren, aluminiumoxidgestützte Wolframoxidkatalysatoren und Heteropolysäurekatalysatoren verwendet werden.

Bei der Herstellung von Polyurethanen wird 1,4-Butandiol häufig als Kettenverlängerer eingesetzt. 1,4-Butandiol bietet eine gute Mischung aus Härte und Flexibilität bei niedrigen Temperaturen. 1,4-Butandiol weist im Vergleich zu anderen Diolen eine überlegene Reaktivität, Linearität und Gesamtsystemkompatibilität auf. Polyurethan-Gießelastomere werden in großen Mengen unter Verwendung von 1,4-Butandiol hergestellt. Flexible und starre Schäume, Lacke und Beschichtungen, Klebstoffe, elektrische Vergussmassen und Fasern wie Spandex und PUL sind nur einige der vielen Anwendungen für die vielfältigen physikalischen Eigenschaften von Polyurethanen. Es ist das Material der Wahl für eine breite Palette von Endverbraucheranwendungen, darunter Gefrier- und Kühlschränke, Isolierung für Gebäude, Möbel und Matratzenpolster, Autoteile, Beschichtungen, Klebstoffe, Rollen, Reifen, Verbundholzplatten, Schuhsohlen und Sportbekleidung. Aufgrund seiner zunehmenden Verwendung als Isoliermittel wird erwartet, dass das PU-Schaumsegment während des Prognosezeitraums erheblich wachsen wird.

Basierend auf der Endverbraucherindustrie ist der globale Markt für biobasiertes 1,4-Butandiol in die Branchen Automobil, Elektrik und Elektronik, Textil und andere Endverbraucherindustrien unterteilt.

Das Textilsegment besitzt den größten Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 33,78 % wachsen. Leder, Kunststoffe, Polyesterlaminate und Polyurethan-Schuhwerk verwenden 1,4-BDO als Klebstoff. Eine der ersten Chemikalien, die zur Herstellung von thermoplastischem Polyurethan (TPU) verwendet werden, das dann zur Herstellung von Sohlenmaterial aus Kunstleder verwendet wird, ist 1,4-Butandiol. 1-4-BDO wird jedoch hauptsächlich zur Herstellung von THF und dann von Spandex-Fasern verwendet, einem Material, das die Bekleidungsindustrie revolutioniert hat. Spandex ist ein synthetisches Material, das leicht, seidig und überragend flexibel ist. Seine elastischen Eigenschaften werden zur Herstellung dehnbarer Kleidungsstücke genutzt. Spandex-Fasern bestehen zu 80 % aus Polytetramethylenetherglykol (PTMEG oder PolyTHF), das bis zu 700 % seiner ursprünglichen Länge gedehnt werden kann, ohne mit der Zeit seine Form zu verlieren.

Darüber hinaus wird für Spandexfasern eine Wachstumsrate von etwa 10 % erwartet, die deutlich höher ist als die Wachstumsrate für Textilien. Die Nachfrage in diesem Bereich wird durch den Trend zu bequemer Kleidung mit hervorragendem Tragekomfort angetrieben. Die schnelle Urbanisierung, die Expansion der Schwellenländer und die Entstehung zahlreicher Kanäle, die um Zuschauer buhlen, tragen allesamt zu diesem Anstieg bei. Darüber hinaus wird die Sportbranche durch die zunehmende Online-Übertragung von Sportinhalten, die zunehmende Verbreitung von Mobiltelefonen, Tablets und anderen Geräten sowie das Aufkommen von erschwinglichem Internet in Schwellenländern angetrieben. Dies beschleunigte die Expansion des untersuchten Marktes.

Die Herstellung von N-Methyl-2-Pyrrolidon (NMP), das in elektronischen Anwendungen, magnetischen Drahtbeschichtungen und technischen Harzen verwendet wird, beginnt mit der Verwendung von 1,4-Butandiol als Rohstoff. Aufgrund seines niedrigen Gefrierpunkts, seiner hohen Siedetemperatur, seines speziellen Lösungsmittels, seiner elektrischen Eigenschaften und anderer Attribute wird GBL in der Elektro- und Elektronikindustrie verwendet. Lichtempfindliche Harze und Spezialtinten dienen als Lösungsmittel. Es wird für Dispersions- und Veredelungsmittel verwendet. Es dient als Elektrolytlösungsmittel für Lithiumbatterien und Kondensatoren. PBT aus Biomaterialien weist ähnliche physikalische Eigenschaften auf wie PBT, das mit herkömmlichen Methoden hergestellt wird. PBT findet aufgrund seiner hohen Festigkeit, ausgezeichneten thermischen Stabilität und außergewöhnlichen Haltbarkeit breite Anwendung in der Elektro- und Haushaltsgeräteindustrie. PBT kann mit einer Vielzahl verschiedener Thermoplaste kombiniert werden, darunter Polyester.

Im Haushalt wird Polybutylenterephthalat in Duschköpfen, Bügeleisen, Steckverbindern für Elektrotechnikgehäuse, im Fahrzeugbau und in Steckverbindern verwendet. Thermoplastische Urethan-Elastomere können auch biobasiertes 1,4-Butandiol als Kettenverlängerer verwenden. Elektrische Isoliergehäuse von Geräten werden aus diesem Polyurethan hergestellt. Im Jahr 2020 expandierte der Elektronikmarkt auf breiter Front langsam. Der Sektor der Unterhaltungselektronik, der eine robuste Nachfrage nach Mobiltelefonen, Computerzubehör und Haushaltsgeräten verzeichnete, bot dem Markt erhebliche Unterstützung. Der Bedarf an Computern, Laptops und anderen Peripheriegeräten stieg aufgrund von Fernarbeitsregeln in kritischen geografischen Gebieten. Im Jahr 2020 stieg die Nachfrage nach elektronischen Komponenten für medizinische Geräte, gewerbliche und private Luftreiniger, Desinfektionsgeräte und andere Produkte plötzlich an.

jüngsten Entwicklungen

• Mai 2024 – The LYCRA Company, ein weltweit führendes Unternehmen für kreative, nachhaltige Lösungen für die Körperpflege- und Bekleidungsindustrie, und Dairen Chemical Corporation (DCC) haben eine Absichtserklärung unterzeichnet, um QIRA®, die nächste Generation von 1,4-Butandiol (BDO), in umweltfreundliches PTMEG umzuwandeln, das den Hauptbestandteil der patentierten biobasierten LYCRA®-Faser bildet. Das erste Unternehmen weltweit, das dieses umweltfreundliche Bio-PTMEG in großen Mengen vermarktet, ist Dairen.
• Mai 2024 – Primient Covation LLC , das sein PDO-Geschäft unter dem Namen CovationBio PDO (ehemals DuPont Tate & Lyle Bio Products LLC) betreibt, gab bekannt, dass 2024 der zwanzigste Jahrestag der ersten Investition zur Vermarktung von Zemea® und Susterra® Propandiol sein wird. Diese leistungsstarken, nachhaltig gewonnenen Biomaterialien tragen dazu bei, die weltweite Abhängigkeit von erdölbasierten Materialien in einer Reihe von Verbraucher- und Industrieanwendungen zu verringern.