Marktbericht zu Bioenergie: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Produkttyp (feste Biomasse, flüssige Biokraftstoffe, Biogas, Sonstige), Technologie (thermochemische Prozesse, biochemische Prozesse, Sonstige), Rohstoff (landwirtschaftliche Abfälle, Holzabfälle, feste Abfälle, Sonstige), Anwendung (Stromerzeugung, Wärmeerzeugung, Transport, Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Bioenergiemarktes

Steigender Anteil von Biokraftstoffen im Kraftstoffmix

Mehrere Industrie- und Entwicklungsländer führen verbindliche Biokraftstoffrichtlinien ein und haben sich Biokraftstoffziele gesetzt, um die Energiesicherheit zu erhöhen, zum Klimaschutz beizutragen und die Landwirtschaft zu fördern. Vorgaben und Anreize für die Beimischung von BiokraftstoffenBiokraftstoffeDie Beimischung fossiler Brennstoffe trägt maßgeblich zum anhaltenden Wachstum der Biokraftstoffproduktion und -nutzung bei. Derzeit werden die meisten Biokraftstoffe in geringen Anteilen (typischerweise weniger als 10 % nach Volumen oder Energie) mit fossilen Brennstoffen kombiniert. Die Nachfrage nach Biokraftstoffen hat im letzten Jahrzehnt durch politische Maßnahmen wie die … deutlich zugenommen.Erneuerbare EnergienDie Richtlinie (RED) und die Kraftstoffqualitätsrichtlinie der Europäischen Union regeln den erforderlichen Anteil von Biokraftstoffen im Verkehrssektor.

Darüber hinaus streben staatliche Organisationen eine Erhöhung der Beimischungsanteile von Biokraftstoffen im Flugzeugtreibstoff an. Im Oktober 2018 kündigte die norwegische Regierung an, dass Fluggesellschaften, die in Norwegen operieren, ab 2020 0,5 % fortschrittlichen Biokraftstoff dem Flugzeugtreibstoff beimischen müssen. Ziel der Regierung ist es, bis 2030 30 % des Flugzeugtreibstoffs nachhaltig zu betreiben und damit Klimavorteile zu erzielen. Durch die Festlegung dieser Beimischungspflicht sichert die Regierung einen Markt für alternative Flugkraftstoffe. Dies kann die Technologie- und Industrieentwicklung in Norwegen fördern und somit den Bioenergiemarkt im Prognosezeitraum ankurbeln.

Zunehmender Einsatz von Abfallverwertungstechnologien

Staatliche Maßnahmen und Ziele werden voraussichtlich eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der Bioenergie spielen. 2019 regulierte China verschiedene Ansätze zur Steigerung der Stromerzeugung aus Bioenergie. So führte China beispielsweise eine neue Initiative für saubere Wärme ein, die den Einsatz von Biomasse- und Abfallkraftwerken mit Kraft-Wärme-Kopplung fördern soll. Der größte Ausbau wird in Gebieten mit Zugang zu Biomasse-Ressourcen erwartet. Zudem werden Maßnahmen zur schrittweisen Abschaffung von Kohlekraftwerken zur Verbesserung der Luftqualität umgesetzt, was die Nachfrage auf dem Bioenergiemarkt ankurbeln dürfte.

Zudem nimmt der Einsatz von Abfallverwertungsanlagen zur Energiegewinnung (EfW) stark zu, da Urbanisierung und wirtschaftliche Entwicklung zu einem höheren Aufkommen an Siedlungsabfällen führen. Die EfW-Technologie bietet Städten eine überlegene Lösung zur Bewirtschaftung von Siedlungsabfällen im Vergleich zu Deponien, und China verfügt weltweit über die höchste installierte EfW-Kapazität.

Die weltweite Einführung integrierter Ressourcenmanagementstrategien könnte den Einsatz von Müllverbrennungsanlagen und fortschrittlichen Umwandlungstechnologien deutlich steigern. Diese Entwicklung würde die Deponierung und die damit verbundenen Methanemissionen reduzieren, während die erweiterte Deponiegasgewinnung und -nutzung die CO₂-Bilanz der Abfallwirtschaft weiter verbessern könnte. Es wird erwartet, dass diese Vorteile einer verstärkten Nutzung der Abfallverwertung zur Energiegewinnung (WTE) den Bioenergiemarkt im Prognosezeitraum ankurbeln werden. Daher bieten WTE-Technologien, die auf Deponien, in Kläranlagen und in der Landwirtschaft eingesetzt werden, einen Vorteil. Sie können Teil eines laufenden kommunalen oder landwirtschaftlichen Betriebs sein und so die Nachfrage auf dem Bioenergiemarkt steigern.

Marktbeschränkungen

Logistische Engpässe in der Biomasse-Lieferkette

Die Biomasse-Lieferkette zählt zu den wichtigsten Faktoren der großtechnischen Bioenergieproduktion. Ein entscheidendes Hindernis für die Beschaffung von Startkapital für neue Entwicklungen im Bereich bestimmter Energiepflanzen besteht in vielen Fällen darin, dass die meisten Produktionsprozesse von komplexen Verarbeitungsketten abhängig sind, die mit den Nahrungsmittel- und Lebensmittelmärkten verknüpft sind. Die Lieferkette umfasst verschiedene Aspekte, vom Anbau und der Ernte der Biomasse über die Aufbereitung und den Transport bis hin zur Lagerung. Effiziente Lieferketten sind für die Bioenergieproduktion von größter Bedeutung, da Biomasse tendenziell schwierigen saisonalen Produktionszyklen unterliegt und ihre Masse, ihr Energiegehalt und ihre Schüttdichte abnehmen.

Zudem ist die Nachfrage nach Endprodukten oft dezentralisiert, was die Lieferkette zusätzlich verkompliziert und somit das Marktwachstum hemmt. Neben den bereits identifizierten Herausforderungen spiegelt sich diese Komplexität in den Schwächen aktueller Modelle für Biomasse-Lieferketten wider, unabhängig davon, ob diese umfassend sind oder sich auf einzelne Komponenten konzentrieren. Diese Modelle benötigen große Datenmengen. Dennoch wurde die modellierte Analyse in vielen Fällen nicht in ausreichendem Umfang in der Praxis erprobt, um ausreichend Leistungsdaten zu sammeln. Die Datenerhebung ist kostspielig und zeitaufwendig und wirkt sich daher negativ auf den Bioenergiemarkt im Prognosezeitraum aus.

Wichtigste Marktchancen

Neue Innovationen bei Abfallverwertungstechnologien

Die Abfallverwertungstechnologie (WTE) wandelt organische Abfälle in Wärme oder Strom um, der Fahrzeuge antreibt und gleichzeitig die Umwelt schont. Der Hauptgrund für die große Beliebtheit der WTE-Technologie liegt darin, dass sie feste Abfallstoffe wie Papier und Plastik kostengünstig und nachhaltig in Energie umwandelt. Dendro Liquid Energy (DLE) ist viermal so effizient in der Stromerzeugung wie die anaerobe Vergärung (AD) und dabei kostengünstiger. Sie stellt eine globale Marktentwicklung im Bereich der Abfallverwertungstechnologie dar, da sie keinen Abfall erzeugt. Darüber hinaus führt die emissionsfreie Abfallverwertung dazu, dass die Anlagen kontaminiert und für andere Zwecke unbrauchbar werden. Mit der Einführung dieser abfallfreien Technologie in Deutschland erwarten die Marktteilnehmer verbesserte Wachstumschancen.

Einblicke in Produkttypen

Der globale Bioenergiemarkt ist in Biomasse und erneuerbare Siedlungsabfälle, Biogas und flüssige Biokraftstoffe unterteilt. Biomasse und erneuerbare Siedlungsabfälle stellen mit über 34 % der gesamten installierten Bioenergiekapazität im Jahr 2021 das größte Segment dar. Biomasse in diesem Segment bezeichnet Abfälle, die durch Verbrennung zur Wärme- oder Stromerzeugung genutzt werden. Erneuerbare Siedlungsabfälle hingegen umfassen organische Abfälle wie verrottetes Gemüse, Obst und andere Lebensmittel. Organische Abfälle, ein Teil des Siedlungsabfalls, erzeugen Methan durch Prozesse wie Pyrolyse/Vergasung, Verbrennung, anaerobe Vergärung und Deponierung. Der zunehmende Einsatz von Technologien zur Energiegewinnung aus Abfällen und die steigende Nachfrage nach Biomasse, beispielsweise in Form von Pellets für Blockheizkraftwerke, sind die Hauptgründe für diesen großen Marktanteil.

BiogasBiogas ist ein Gasgemisch, das durch den Abbau organischer Stoffe unter Sauerstoffausschluss entsteht. Prozesse wie anaerobe Vergärung und Deponierung erzeugen Biogas, das hauptsächlich aus Methan und Kohlendioxid besteht. Die Nutzung von Biogas bietet gegenüber fossilen Brennstoffen zahlreiche Vorteile in verschiedenen Anwendungsbereichen wie Haushaltsherden, Blockheizkraftwerken, Transportwesen und unterschiedlichen kommerziellen Dienstleistungen wie Gewächshäusern. Dies treibt das Marktwachstum im Biogassegment an. Regionen wie Europa und Nordamerika haben flüssige Biokraftstoffe im Transportsektor bereits kommerziell eingeführt, um konventionelle fossile Brennstoffe wie Diesel und Benzin zu ersetzen.

Abgesehen vom Transportsektor werden Biodiesel und Ethanol auch in Stromgeneratoren und Kraftwerken eingesetzt. Strenge Emissionskontrollen in verschiedenen Ländern und Regionen, wie beispielsweise Europa, dürften die zunehmende Verwendung von Biodiesel in Stromgeneratoren erklären. Emissionsnormen wie die Stufe-V-Abgasnorm für Motoren in mobilen Arbeitsmaschinen wie Stromaggregaten über 560 kW in Europa und die Emissionsgrenzwerte für Dieselmotoren in Stromaggregaten bis 800 kW in Indien sind einige Beispiele für Normen, die den Einsatz von Biodiesel in Stromgeneratoren im Prognosezeitraum voraussichtlich steigern werden.

Technologie-Einblicke

Der globale Bioenergiemarkt ist in Vergasung, Schnellpyrolyse, Fermentation und sonstige Technologien unterteilt. Die Fermentation dominierte den Bioenergiemarkt mit über 34 % der gesamten installierten Bioenergiekapazität im Jahr 2021. Aufgrund ihrer ausgereiften und weltweit akzeptierten Technologie wird sie den Markt voraussichtlich auch im Prognosezeitraum anführen. Dank ihrer breiten Anwendung in der Industrie und der Tatsache, dass die Prozesse niedrige Temperaturen und Drücke erfordern, erzielt die Fermentation Ausbeuten von über 98 %. Alternative Rohstoffe wie Jatropha, tierische Fette, Klärschlamm oder Altspeiseöl gewinnen zunehmend an Bedeutung. Hinzu kommen der kommerzielle Wert von Nebenprodukten und Steuervergünstigungen für Biodiesel. Diese Technologien erfreuen sich bereits in den ersten Jahren des Prognosezeitraums wachsender Beliebtheit.

Die wichtigsten Abnehmer im Bereich der Biomassevergasung sind kleine und große Industrieunternehmen, der Gewerbesektor und ländliche Gemeinden. Im asiatisch-pazifischen Raum wird aufgrund industrialisierter Volkswirtschaften wie Japan, Südkorea, Indien und China ein starkes Wachstum erwartet. Verstärkt wird dieses Wachstum durch Veränderungen im Energieverbrauch, da die Hälfte der Weltbevölkerung in dieser Region lebt. Ein erheblicher Teil davon lebt in ländlichen Gebieten, wo Biomasse, vorwiegend für den Hausgebrauch, eine wichtige Energiequelle darstellt. Biomassevergasung im kleinen Maßstab trägt zur Stromversorgung ländlicher Gebiete bei.

• In Indien beispielsweise hat das Ministerium für neue und erneuerbare Energien (MNRE) mehrere Förderprogramme zur Kraft-Wärme-Kopplung mit Biomasse und Bagasse entwickelt, die die Vergasung zur Stromerzeugung weit verbreitet nutzen. Diese staatlichen Anreize haben die Nachfrage nach Vergasung im Prognosezeitraum angekurbelt. Der Bereich der Schnellpyrolyse in Kesseln dürfte einen Aufschwung erleben, da die Verwendung von Pyrolyseöl die Kohlenstoffemissionen um bis zu 90 % reduzieren kann. Es kann Erdgas sowie schwere und leichte Heizöle ersetzen und somit die Nachfrage im untersuchten Markt steigern.

Darüber hinaus birgt die Nutzung der Pyrolyse in Gasturbinen und Dieselmotoren zur Wärme- und Stromerzeugung ein erhebliches Marktpotenzial. Der Einsatz dezentraler Anlagen zur Biomasseverarbeitung bietet finanzielle Vorteile für die ländliche Industrie und Landwirtschaft. Märkte für Biomassepyrolyseprodukte entwickeln sich, insbesondere in Asien und Europa. Die zunehmende Anwendung der Pyrolysetechnologie als Ersatz für einen erheblichen Teil fossiler Brennstoffe dürfte die Nachfrage in diesem Markt im Prognosezeitraum deutlich steigern.

Einblicke in die Rohstoffversorgung

Der globale Bioenergiemarkt ist in die Segmente Agrarabfälle, Holzabfälle, feste Abfälle und Sonstige unterteilt. Feste Abfälle sind das dominierende Segment im Bioenergiemarkt. Im Jahr 2023 führte dieses Segment den globalen Markt hinsichtlich des Marktanteils an. Treiber dieser Entwicklung war das steigende Aufkommen an festen Abfällen aus privaten Haushalten, Gewerbe und Industrie, die zunehmend zur Bioenergieproduktion genutzt werden. Darüber hinaus wird erwartet, dass die wachsende Nachfrage nach nachhaltigem Strom, Kraftstoffen, Wärmeerzeugung und anderen Anwendungen das Marktwachstum für feste Abfälle im Prognosezeitraum weiter ankurbeln wird. Dieses Segment ist essenziell für städtische Gebiete, die vor Herausforderungen bei der Abfallentsorgung stehen und nach saubereren, nachhaltigeren Lösungen zur Energiegewinnung aus Abfall suchen.

Landwirtschaftliche Abfälle wie Erntereste und Gülle sind eine wertvolle Quelle für die Bioenergieproduktion. Ihre Nutzung mindert nicht nur Entsorgungsprobleme, sondern bietet Landwirten auch eine zusätzliche Einnahmequelle und leistet damit einen wichtigen Beitrag zum Sektor der erneuerbaren Energien. Dieser Rohstoff ist besonders in Regionen mit intensiver Landwirtschaft von Bedeutung.

Darüber hinaus ist Holzabfall, einschließlich forstwirtschaftlicher Reststoffe, Sägemehl und Hackschnitzel, seit Langem eine traditionelle Quelle für Bioenergie. Er erzeugt Wärme und Strom hocheffizient und ist in Waldgebieten reichlich vorhanden. Seine nachhaltigen und klimaneutralen Eigenschaften machen ihn zu einer bevorzugten Wahl für Bioenergieprojekte und fördern somit das Marktwachstum im Forstsektor.

Anwendungseinblicke

Der globale Bioenergiemarkt ist in Stromerzeugung, Wärmeerzeugung, Transport und Sonstiges unterteilt. Das Transportsegment ist das dominierende Segment im Bioenergiemarkt. Die Bedeutung von Bioenergie im Transportsektor wächst, insbesondere durch die Entwicklung fortschrittlicher Biokraftstoffe. Biokraftstoffe wie Biodiesel und Bioethanol werden konventionellen Kraftstoffen beigemischt, um Emissionen zu reduzieren. Die Stromerzeugung wird durch den zunehmenden Umstieg auf erneuerbare Energien angetrieben, um CO₂-Emissionen zu senken und Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Schließlich wird die Wärmeerzeugung durch die Nachfrage nach Bioenergielösungen für industrielle und private Heizanwendungen befeuert.

Regionalanalyse

Nordamerika dominierte den Bioenergiemarkt mit über 35 % der gesamten installierten Bioenergiekapazität im Jahr 2021. In den Vereinigten Staaten dürfte der steigende Verbrauch von Biokraftstoffen und die unterstützende Regierungspolitik den Markt weiter ankurbeln. Das Nationale Labor für Erneuerbare Energien (NREL) und das US-Energieministerium (DOE) haben im Bioenergiesektor mehrere Initiativen ergriffen. Im Juli 2020 kündigte das DOE Fördermittel in Höhe von über 97 Millionen US-Dollar für 33 Projekte an, die Forschung und Entwicklung fördern sollen. Die Projekte werden die Leistung verbessern und die Kosten und Risiken von Technologien reduzieren, die Biokraftstoffe, Biostrom und Bioprodukte aus Biomasse und Abfallstoffen erzeugen können. Daher wird ein weiteres Wachstum des Bioenergiemarktes erwartet, das durch technologische Fortschritte unterstützt wird.

Trends auf dem Bioenergiemarkt im asiatisch-pazifischen Raum

Der asiatisch-pazifische Raum ist die am schnellsten wachsende Region im Bioenergiemarkt und erreichte 2021 einen Anteil von über 33 % an der gesamten installierten Bioenergiekapazität. China und Indien werden aufgrund ihrer großen Bevölkerungen und des steigenden Energiebedarfs voraussichtlich bedeutende Akteure im Bereich der erneuerbaren Energien sein. China ist seit 2019 weltweit führend beim Ausbau erneuerbarer Energien. Im Juli 2020 trat China dem Bioenergie-Technologieprogramm (TCP) der Internationalen Energieagentur (IEA) bei, um eine neue Ära der Bioenergieentwicklung im Land einzuleiten. Dies dürfte den Anteil der Bioenergie am gesamten Energiemix aus erneuerbaren Energien in China deutlich erhöhen.

Japan zählt zu den größten Märkten für erneuerbare Energien im asiatisch-pazifischen Raum. Solar-, Wasserkraft, Wind- und Bioenergie sind die wichtigsten erneuerbaren Energiequellen des Landes. Zu den Bioenergiequellen zählen Methan, Altholz, landwirtschaftliche Abfälle sowie biogene Abfallprodukte. Faktoren wie förderliche Regierungspolitiken und -programme sowie die angestrebten Ziele für erneuerbare Energien werden voraussichtlich den Ausbau der Bioenergiekapazität in Japan im Prognosezeitraum vorantreiben.

Trends auf dem europäischen Bioenergiemarkt

Europa ist mit über 16 % der gesamten installierten Bioenergiekapazität im Jahr 2021 der drittgrößte Markt. Deutschland zählt gemessen an der installierten Kapazität zu den größten Bioenergiemärkten Europas. Die installierte Bioenergiekapazität in Deutschland erreichte 2019 8,92 GW, was einem Anstieg von 3,8 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Der einzige positive Faktor für das Wachstum des deutschen Bioenergiesektors ist der Ausstieg aus der Kernenergie bis 2022. Die Pläne Deutschlands, alle Kernkraftwerke stillzulegen und den Anteil erneuerbarer Energien am gesamten Strommix zu erhöhen, dürften den Bioenergiesektor in Deutschland im Prognosezeitraum maßgeblich beflügeln.