Marktbericht zur Laborautomatisierung: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Produkt (System, Software), Anwendungen (Wirkstoffforschung, klinische Diagnostik, Genomik-Lösungen, Mikrobiologie, Sonstige), Automatisierungsgrad (Teilautomatisierung, aufgabenorientierte Automatisierung, vollständige Laborautomatisierung), Endnutzer (Biotechnologie- und Pharmaunternehmen, Krankenhäuser und Diagnostiklabore, forensische Labore, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Umweltlabore, Forschungs- und akademische Einrichtungen) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika). Prognosen für 2025–2033.

Wachstumsfaktoren des Marktes für Laborautomatisierung

Zunehmende Nutzung automatisierter Arbeitsplätze

Automatisierte Arbeitsplätze werden in Laboren zunehmend eingesetzt, um Leistung und Produktivität zu steigern. Sie entlasten das Laborpersonal von der hohen Konzentrationsbelastung und beugen Ermüdung vor, die bei verschiedenen Experimenten auftreten kann. Die automatisierten Arbeitsplätze ermöglichen es den Mitarbeitern, ihre Zeit produktiver zu nutzen. Darüber hinaus gewährleisten kundenspezifische automatisierte Arbeitsplätze für die Flüssigkeitshandhabung den Laborbetrieb auch bei Personalabwesenheit und die Durchführung von Analysen an Wochenenden, sodass Forschungslabore einen Großteil ihrer Arbeit vor dem ersten Arbeitstag der Woche abschließen können. Der Einsatz kundenspezifischer Laborarbeitsplätze nimmt stetig zu.

Viele große Labore setzen automatisierte Liquid-Handling-Systeme als eigenständige Geräte ein und bewegen die Platten manuell auf und von der Probenbühne in die Inkubatoren. Die Auswertung erfolgt an automatisierten Workstations. Die meisten Labore rüsten ihre Tisch-Liquid-Handling-Systeme mit neuen Funktionen aus und ermöglichen so die Automatisierung durch den Umstieg auf Workstations. Die vollständige Laborautomatisierung ist kostspielig, Workstations hingegen können die Effizienz der Labore steigern und manuelle Fehler im Prozess reduzieren. Diese Faktoren dürften den Markt im Prognosezeitraum ankurbeln.

Erhöhte Anzahl an Produkteinführungen

Die Anbieter konzentrieren sich strategisch auf die Entwicklung und Markteinführung von laborautomatisierten Analysegeräten, Workstations und automatisierten prozessorientierten Analysegeräten. Sie bringen innovative Geräte auf den Markt, um das enorme Wachstumspotenzial des Marktes auszuschöpfen. Darüber hinaus engagieren sie sich aktiv in Forschung und Entwicklung und planen, in den kommenden Jahren innovative Produkte einzuführen. So dominieren beispielsweise führende Unternehmen wie Danaher, Agilent Technologies, Tecan und Thermo Fisher Scientific den Weltmarkt aufgrund ihrer kontinuierlichen Produktinnovationen und -einführungen. Auch die Zulassung und Markteinführung neuer Produkte hat sich positiv auf den Markt ausgewirkt und trägt zu dessen Expansion bei.

Marktbeschränkung

Langsame Einführung der Automatisierung bei KMU

Die Einführung von Automatisierungstechnologien verläuft schleppend, insbesondere bei kleinen und mittelständischen Laboren. Labore, die in Automatisierungssysteme investieren, benötigen ein höheres Testvolumen von mindestens zwei Millionen Tests pro Jahr. Nur wenige große Labore und Krankenhäuser nutzen diese Möglichkeiten und profitieren in großem Umfang davon. Viele Labore konzentrieren sich auf die vollständige Laborautomatisierung, was sich in der Anfangsphase als Fehlschlag erwies. Dies führte zu einem erheblichen Widerstand gegen die Umstellung von manuellen auf vollautomatisierte Prozesse. Hinzu kommt, dass die Automatisierungskosten für kleine und mittelständische Labore und Krankenhäuser sehr hoch sind, da sich die Investition erst nach langer Zeit amortisiert. Diese Faktoren hemmen das Marktwachstum.

Marktchance

Robotik revolutioniert die Laborautomatisierung

Die allgemeine Definition von Laborrobotik ist die Verwendung von RobotertechnologieUm wissenschaftliche Studien und Forschungsarbeiten in einer sicheren Umgebung ohne menschliches Eingreifen durchzuführen, setzen Unternehmen aufgrund des steigenden Bedarfs an Arbeitssicherheit und der Einführung strenger regulatorischer Standards in Laboren zunehmend auf Robotertechnologie für kritische Prozessanwendungen. Die Beliebtheit von Robotern in Diagnoselaboren, Forschungs- und Entwicklungszentren sowie anderen Einrichtungen beruht auf ihrer Fähigkeit, Genauigkeit und Präzision zu gewährleisten und ihrer hohen Effizienz.

Die robotergestützte Laborautomatisierung erwies sich während der COVID-19-Pandemie als äußerst vorteilhaft. Robotergestützte Labore spielten eine entscheidende Rolle bei der Diagnose von COVID-19-Proben, da sie eine durchgängige Automatisierung ermöglichen. Viele Laborprozesse eignen sich für die robotergestützte Automatisierung – vor allem repetitive Bewegungen wie das Aufnehmen und Platzieren von Proben, das Erhitzen und Kühlen sowie das Mischen, Schütteln und Testen von Proben. In den letzten Jahren wurden große Fortschritte bei der Automatisierung und Robotisierung analytischer Trenn- und Verarbeitungsprozesse erzielt. Dies dürfte ein enormes Marktpotenzial für Anbieter in diesem Bereich eröffnen.

Segmentanalyse

Nebenprodukt

Der globale Markt ist in Systeme und Software unterteilt. Das Systemsegment trägt am meisten zum Markt bei und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum eine jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 6,16 % aufweisen. Laborautomatisierungssysteme sind in verschiedenen Phasen des Produktlebenszyklus verfügbar. Mikroplattenlesegeräte befinden sich noch in der Einführungsphase, ihre Markteinführung ist noch gering. Automatisierte Roboter im Bereich der Flüssigkeitshandhabung gewinnen aufgrund ihrer Vorteile an Bedeutung. Dazu gehören die Reduzierung manueller Pipettierfehler, die fehlerfreie Ausführung repetitiver Arbeiten, insbesondere in der Wirkstoffforschung, und die Unterstützung von Forschungslaboren bei der Durchführung von für Menschen schwierigen, sich wiederholenden Aufgaben. Darüber hinaus ist die Handhabung kleinerer Probenvolumina ein weiterer Faktor, der den Einsatz von Laborrobotern vorantreibt. Das Systemsegment ist unterteilt in Robotersysteme, automatisierte Workstations und Mikroplattenlesegeräte.

Durch Bewerbung

Der globale Markt ist in die Bereiche Wirkstoffforschung, klinische Diagnostik, Genomiklösungen, Mikrobiologie und Sonstiges unterteilt.WirkstoffforschungDieses Segment hält den größten Marktanteil und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 8,50 % aufweisen. Labore für die Wirkstoffforschung können den Prozess der Entwicklung, Synthese und des Screenings einer Verbindung von Wochen auf Tage verkürzen. Dieser Prozess ist sehr komplex und zeitaufwendig. Dies ist der Grund für die begrenzte Anzahl von Fachkräften in der Wirkstoffforschung. Darüber hinaus konzentrieren sich viele Unternehmen darauf, diese Risiken im Arzneimittelentwicklungsprozess zu minimieren. Eine Lösung für diese Probleme ist die Laborautomatisierung. Automatisierte Roboter und Workstations unterstützen Forscher bei der schnellen Bewertung der Aktivität vieler Verbindungen gegen ein spezifisches biologisches Zielmolekül. Dies wird durch Hochdurchsatz-Screening ermöglicht. Einer der größten Vorteile ist die Möglichkeit, Tausende bis Hunderttausende von Wirkstoffen (kleine Moleküle oder Werkzeuge der funktionellen Genomik) schnell und reproduzierbar zu testen. In Laboren werden die Verfahren mithilfe von Robotern, Plattenlesegeräten und spezialisierter Software zur Instrumentensteuerung und Datenverarbeitung automatisiert.

Durch Automatisierung

Der globale Markt ist in die Segmente aufgabenbezogene Automatisierung, Teilautomatisierung und vollständige Laborautomatisierung unterteilt. Das Segment der Teilautomatisierung trägt am meisten zum Markt bei und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 8,51 % aufweisen. Laborprozesse werden im Allgemeinen in präanalytische, analytische und postanalytische Phasen unterteilt. Werden eine oder zwei dieser Phasen automatisiert, spricht man von Teilautomatisierung. Dabei handelt es sich in der Regel um eigenständige oder unabhängige Probenverarbeitungssysteme, die für verschiedene Aufgaben automatisiert sind. Die Kosten für die Teilautomatisierung sind niedriger als die Kosten für die Implementierung einer vollständigen Laborautomatisierung. Einige mittlere und kleinere Labore planen die Umstellung auf Teilautomatisierung. Dieser Trend hat sich jedoch gewandelt, und immer mehr Labore setzen vollständig auf Laborautomatisierung, um die Qualität zu steigern und die Bearbeitungszeiten zu verkürzen. Beckman Coulter bietet mit dem AutoMate 800 Sample Processor ein Produktsystem für die Teilautomatisierung an, das für Labore mit einem täglichen Probenaufkommen von 500–1500 Proben konzipiert ist.

Vom Endbenutzer

Der globale Markt ist in die Bereiche Biotechnologie und Pharma, Krankenhäuser und Diagnostiklabore, Forensik, Lebensmittel und Getränke, Umweltlabore sowie Forschungs- und akademische Einrichtungen unterteilt. Das Segment Biotechnologie und Pharma dominiert den globalen Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 8,62 % verzeichnen. Biotechnologie- und Pharmaunternehmen setzen vorwiegend automatisierte Laborinstrumente ein. Viele Pharmaunternehmen nutzen automatisierte Laborgeräte für Qualitätsprüfungen und ihre Forschungs- und Entwicklungsplattformen. Produktionsstätten haben begonnen, papierlose Labore einzurichten, Tests zu optimieren und Prozesse für ihre Qualitätsanalysen zu automatisieren. Die verbesserte Agilität durch verkürzte Testzeiten kann die Durchlaufzeiten für Qualitätskontrolllabore um 60 bis 70 % reduzieren und letztendlich zu Produktfreigaben in Echtzeit führen. Die regelmäßige Prüfung der mikrobiellen Belastung von Rohstoffen und Fertigprodukten ist ein wichtiger Prozess in der pharmazeutischen und biotechnologischen Industrie. Ausgefeilte Analysemethoden werden im pharmazeutischen Sektor häufig für die Qualitätskontrolle eingesetzt.

Regionalanalyse

Nordamerika: Dominante Region

Nordamerika ist der bedeutendste Marktteilnehmer im globalen Markt für Laborautomatisierung und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 7,24 % verzeichnen. Die USA übernahmen nach Japan als erstes Land den erfolgreichen Ansatz der Laborautomatisierung. Viele Krankenhäuser begannen, ihre Labore zu automatisieren, um dem Personalmangel zu begegnen, die Qualität der Testentscheidungen zu verbessern und die Patientenversorgung zu optimieren. Traditionelle gerätebasierte Diagnostik war für die Krankenkassen zu teuer. Daher kürzten einige Krankenkassen und staatliche Organisationen in den letzten zehn Jahren die Erstattungen. Infolgedessen begannen sie, neue Instrumente einzusetzen, wodurch die Automatisierung Einzug in den Markt hielt. Diese Entwicklung zwang Krankenhäuser und Labore zur Laborautomatisierung. Darüber hinaus haben mehr als 530regenerative MedizinIn der Region sind Unternehmen und Hersteller von Stammzellmedikamenten ansässig. Diese Unternehmen konzentrieren sich hauptsächlich auf die Forschung und Entwicklung von Produkten. Die für diese Verfahren benötigten Labore verfügen über moderne Infrastrukturen wie automatisierte Analysegeräte und Flüssigkeitshandhabungssysteme, die mit einem Laborinformationsmanagementsystem (LIMS) verbunden sind, um die Bearbeitung und Verfolgung zahlreicher Proben zu ermöglichen und so das regionale Marktwachstum zu fördern.

Europa: Wachstumsregion

Für Europa wird im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 7,80 % erwartet. Der Markt wächst im Vergleich zu anderen Regionen rasant. Der Einsatz von Schnelltests und Point-of-Care-Tests (POCT) in Krankenhäusern nimmt europaweit zu. Notaufnahmen setzen vermehrt auf Grippe-Schnelltests, um die Diagnosezeit zu verkürzen und die Abteilungen während der Grippesaison zu entlasten. Europa zählt zu den etablierten Märkten für In-vitro-Diagnostik, und die großen Laborgeräte sind im Vergleich zu den meisten POCT-Geräten hochgradig automatisiert. Die Automatisierung hat die Geschwindigkeit und Benutzerfreundlichkeit der Geräte erhöht; die Mitarbeiter sind umfassend geschult und mit dieser Technologie vertraut. Darüber hinaus erlebt die Region verschiedene Fortschritte im Bereich der regenerativen Medizin, insbesondere durch die Einführung fortschrittlicher Infrastruktur für Zell- und Gentherapien, die mit dem US-Markt konkurriert. Dies wiederum wird die Nachfrage nach Laborautomatisierung in der Region weiter ankurbeln.

Der asiatisch-pazifische Raum beherbergt mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung, und die Mehrheit der Menschen dort hat nach wie vor nur unzureichenden Zugang zur Gesundheitsversorgung. Die Region umfasst verschiedene Länder mit unterschiedlichen Bedürfnissen. Der Gesundheitssektor ist in einigen Ländern hochentwickelt, während er sich in anderen Ländern noch in frühen Entwicklungsstadien befindet. Der Anstieg von Infektionskrankheiten und die alternde Bevölkerung in Verbindung mit den begrenzten Gesundheitsressourcen der Länder werden jedoch zu einem beschleunigten Wachstum des Diagnostikmarktes in der Region führen. Darüber hinaus sieht sich der asiatisch-pazifische Raum mit steigenden Anforderungen verschiedener Akteure konfrontiert: Ärzte suchen nach Instrumenten zur Entscheidungsfindung, Krankenhäuser benötigen schnellere und präzisere Lösungen, Labore wollen ihre vorhandenen Ressourcen und Gesundheitssysteme optimal nutzen, und Gesundheitsdienstleister passen ihre Versorgungsmodelle an, um Kosten zu senken. Diese Faktoren treiben die Automatisierung voran.

Lateinamerika weist erhebliche sozioökonomische Unterschiede auf und beherbergt mehr als 5 % der Weltbevölkerung. Aufgrund der Zunahme von Forschungslaboren und des Wachstums der verarbeitenden Industrie wird Lateinamerika voraussichtlich zu einem bedeutenden Markt für die Lebensmittel- und Cannabisindustrie werden. Diese Faktoren dürften die Nachfrage nach Laborautomatisierung in Lateinamerika ankurbeln. Die Verbreitung von Genomsequenzierungsprodukten ist in Lateinamerika im Vergleich zu Regionen wie Nordamerika und Europa geringer. Darüber hinaus schränken Faktoren wie mangelnde Infrastruktur, der Mangel an qualifizierten Fachkräften für die Patientenbehandlung, die hohen Produktkosten und die Knappheit an Produkten für die Genom- und Genforschung die Wachstumsaussichten Lateinamerikas ein.

Auch im Nahen Osten und in Afrika ist ein Marktwachstum zu verzeichnen. Über 60 der größten Ölraffinerien der Welt befinden sich im Nahen Osten. Mit steigendem verfügbaren Einkommen und der sich rasch entwickelnden Gesundheitsinfrastruktur wächst in der Region die Nachfrage nach Diagnostik von Infektionskrankheiten. Da zudem jährlich neue Krankenhäuser eröffnet werden, dürften die Möglichkeiten für die Diagnostik von Infektionskrankheiten durch Krankenhäuser und andere Labore sowie Gesundheitseinrichtungen zunehmen, was den Markt in den kommenden Jahren weiter ankurbeln wird.