Marktbericht zur Membrantrennungstechnologie: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Technologie (Mikrofiltration, Ultrafiltration, Nanofiltration, Umkehrosmose), Anwendungen (Wasser- und Abwasseraufbereitung, industrielle Verarbeitung, Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung, Pharma und Medizin, Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktor des Marktes für Membrantrennungstechnologie

Wachsende Nachfrage nach Wasseraufbereitung

Die Nachfrage nach Wasseraufbereitungsverfahren ist in letzter Zeit stark angestiegen, was auf verschiedene Faktoren zurückzuführen ist. Ein Hauptgrund dafür ist die Knappheit an qualitativ hochwertigem Trinkwasser. Die zunehmende Erschöpfung der Wasserressourcen und die Verschmutzung von Oberflächen- und Grundwasser aufgrund des Bevölkerungswachstums haben die Notwendigkeit von Wasseraufbereitungsverfahren verstärkt. Das von den Kommunen an Haushalte gelieferte Wasser wird aufgrund finanzieller Unwirtschaftlichkeit, begrenzter Kapazitäten und der Unfähigkeit zur Hochleistungsfiltration nicht aufwendig aufbereitet. Dieser Trend ist in Entwicklungsregionen wie dem asiatisch-pazifischen Raum sowie Mittel- und Südamerika weit verbreitet. Diese Regionen haben in letzter Zeit ein rasantes Bevölkerungswachstum und eine starke Industrialisierung erlebt. Es wird erwartet, dass sich ähnliche Entwicklungen dort bald fortsetzen werden. Wasserfilter und Filtrationssysteme werden aufgrund des Mangels an sauberem Wasser voraussichtlich stark nachgefragt sein.

Zunehmende Präferenz für Umkehrosmose in der Entsalzungsanwendung

Die Welt steht aufgrund veränderter Niederschlagsmuster und der Übernutzung von Grund- und Oberflächenwasserressourcen vor einer beispiellosen Wasserknappheit. Die Meerwasserentsalzung hat sich als praktikable Alternative etabliert, um die Lücke zwischen Wassernachfrage und -angebot zu schließen, insbesondere zur Deckung des Bedarfs von Haushalten und Kommunen. Rasante Verbesserungen der Umkehrosmose-Membrantechnologie und eine deutliche Reduzierung der RO-Module haben die Marktdynamik zugunsten der Meerwasserentsalzung (SWRO) verändert.

Laut der GWI Desal-Datenbank nutzten rund 69 % aller in Betrieb befindlichen Entsalzungsanlagen die Umkehrosmose-Technologie. Die meisten SWRO-Anlagen befinden sich in Industrieländern wie den USA, Großbritannien und Spanien. Den GWI-Daten von 2020 zufolge wurden in Saudi-Arabien etwa 59 % der gesamten installierten Entsalzungskapazität mittels MSF-Destillation genutzt, während die Umkehrosmose nur 28 % der Gesamtkapazität ausmachte. Das Land plant jedoch, in den kommenden Jahren auf die RO-Technologie umzusteigen, wodurch sich ein großes Potenzial ergibt, in vergleichsweise unterentwickelten Märkten Fuß zu fassen. Solche Faktoren treiben das Marktwachstum an.

Marktbeschränkung

Schwankungen bei den Rohstoffpreisen

Polymere sind ein wichtiger Rohstoff für die Membranherstellung. PES, PVDF undPolypropylenPolypropylen ist das am häufigsten verwendete Polymer zur Herstellung von Membranmodulen. Die Polypropylenproduktion wird vom asiatisch-pazifischen Raum dominiert, der über die Hälfte der Gesamtproduktion ausmacht, wobei allein China über 25 % der Produktion beiträgt.

Das durch Naphtha-Cracking gewonnene Propylen wird mittels Polymerisation zur Polypropylenherstellung verwendet. Jede Änderung der Erdöl-, Naphtha- oder Propylenpreise wirkt sich direkt auf die Polypropylenpreise aus. Die Polymerpreise folgen den Ölpreisen mit Verzögerung. Daher kann jede Preisbewegung zu Schwankungen der Gewinnspanne der Produzenten führen. Solche Faktoren dürften das globale Marktwachstum bremsen.

Marktchance

Strenger Regulierungsrahmen und Umweltbedenken

Strenge regulatorische Rahmenbedingungen und Umweltauflagen werden die Membrantrennungstechnologiebranche in naher Zukunft maßgeblich prägen. Staatliche Vorschriften und Richtlinien zur Wasseraufbereitung von Industrie- und Haushaltsabwasser dürften sich positiv auf die Wasserfiltrationsbranche auswirken und somit die Nachfrage nach Membrantrennungstechnologie ankurbeln. Diese Richtlinien und Vorschriften haben Branchenteilnehmer zu hohen Investitionen in Wasseraufbereitungstechnologien veranlasst.

Darüber hinaus unterliegen Wasserfilter den Standards und Normen von Organisationen wie NSF International (ehemals National Sanitation Foundation). NSF International hat Standards für Haushalts- und Industriewasserfilter und -filtrationssysteme. Staatliche Richtlinien schreiben vor, dass Abwasser, sowohl industrielles als auch häusliches, vor der Einleitung ordnungsgemäß behandelt werden muss. Daher ergeben sich durch die genannten Faktoren Möglichkeiten zur Markterweiterung.

Technologie-Einblick

Das Segment der Umkehrosmose dominiert den Weltmarkt und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 11,9 % verzeichnen. Die zunehmende Nutzung der Umkehrosmose als Alternative zur herkömmlichen thermischen Entsalzungstechnologie dürfte den Markt antreiben. Die Umkehrosmose-Technologie verwendet Membranen mit einer Porengröße von weniger als 1 nm. Sie entfernt alle organischen Moleküle, Viren und Mineralien aus dem Wasser. Zudem werden alle zwei- und einwertigen Ionen entfernt, wodurch das Wasser entsalzt wird. Umkehrosmose wird hauptsächlich zur Reinigung von Wasser und Abwasser eingesetzt. Sie dient außerdem der Herstellung von Reinstwasser, der Behandlung von Deponiesickerwasser sowie der Meerwasserentsalzung und der Entsalzung von Solewasser.

Die Umkehrosmose-Technologie weist eine deutlich höhere Ausbeute auf als herkömmliche thermische Entsalzungsverfahren wie die mehrstufige Entspannungsverdampfung (MSF) und die Mehrfacheffektverdampfung (MED). Daher ersetzt die Umkehrosmose-Technologie weltweit zunehmend die thermische Entsalzung in Meerwasserentsalzungsanlagen. Weltweit verknappen sich Süßwasserressourcen. Der Bau neuer Entsalzungsanlagen erfordert erhebliche Investitionen von Ländern wie Saudi-Arabien, China, Indien, den USA und Großbritannien. Aus diesem Grund wird für den Bereich der Umkehrosmose im Prognosezeitraum ein signifikantes Wachstum erwartet.

Umkehrosmose und Ultrafiltration sind beides Formen der Flüssigmembran-Trenntechnik, die als Nanofiltration bekannt ist. Die Porenstruktur dieser Membranen ist im Vergleich zu Umkehrosmosemembranen relativ groß. Daher können diese Membranen keine Salze filtern. Nanofiltrationsmembranen besitzen Poren mit einer Größe zwischen 1 und 5 nm und eine Molekulargewichtsgrenze von 150 bis 500 Dalton. Die Nanofiltrationstechnologie entfernt die meisten organischen Verunreinigungen, nahezu alle Viren, Salze und natürliche organische Stoffe aus Wasser und Abwasser. Nanofiltrationsmembranen werden zur Rückgewinnung verbrauchter Säuren und Laugen aus Industrieabwässern eingesetzt. Sie können auch zur Entfernung von Farbstoffen und Farbmitteln aus dem Abwasser verwendet werden.Textilienund der Lederverarbeitungsindustrie.

Anwendungseinblicke

Der Markt für Wasser- und Abwasseraufbereitung hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 11,4 % verzeichnen. Die Weltbevölkerung wächst rasant, und die fortschreitende Industrialisierung und Urbanisierung schädigen die bestehenden Süßwasserressourcen erheblich. Ein Bericht des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP) aus dem Jahr 2015 prognostiziert einen weltweiten Wassermangel von 40 %, falls die bestehenden Wassermanagementsysteme nicht angepasst werden. Darüber hinaus werden sich veränderte Niederschlagsmuster und die Übernutzung von Grundwasserressourcen voraussichtlich negativ auf die Wasserverfügbarkeit im Prognosezeitraum auswirken. Zahlreiche Regierungsstellen und Aufsichtsbehörden haben zum Schutz der Umwelt zahlreiche Regeln und Anforderungen zur Wasseraufbereitung und -entsorgung erlassen. Die strikte Durchsetzung dieser Vorschriften veranlasst die Industrie, umweltfreundliche Abwasserbehandlungsverfahren einzuführen und fördert so die weltweite Nachfrage nach Membrantrenntechnologien.

Membranfiltrationsverfahren werden hauptsächlich zur Entfernung von Verunreinigungen wie unerwünschten Partikeln und Mikroorganismen aus Wein, Erfrischungsgetränken, Bier, Säften, Milch, Mineralwasser, Speiseöl und anderen Produkten der Lebensmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt. Die Flüssigkeitsfiltration trägt dazu bei, kleinste Partikel aus den genannten Produkten zu entfernen und somit die Lebensmittelsicherheit zu gewährleisten. Es wird erwartet, dass das Marktwachstum für Membranfiltrationstechnologie in diesem Anwendungsbereich im Prognosezeitraum durch staatliche Gesetze zur Lebensmittelsicherheit und zum Umweltschutz vorangetrieben wird. Darüber hinaus hat die Membrantrenntechnik in der Milchverarbeitung breite Anwendung gefunden. Milchkondensation, Proteinabtrennung und Fettabtrennung zählen zu den wichtigsten Anwendungsgebieten der Membrantrenntechnik. Die steigende Nachfrage nach Milchprodukten wird den Markt im Prognosezeitraum daher weiter ankurbeln.

Regionalanalyse

Asien-Pazifik dominiert den Weltmarkt

Der asiatisch-pazifische Raum ist der bedeutendste Marktteilnehmer weltweit und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein jährliches Wachstum von 13,6 % verzeichnen. Die rasante Industrialisierung und Urbanisierung treiben die Nachfrage nach Membrantrenntechnologien maßgeblich an. Aufgrund der schnellen Industrialisierung und strenger Umweltgesetze verschiedener Regierungen wird ein enormes Wachstum des asiatischen Marktes für Membrantrenntechnologien erwartet. Darüber hinaus wird mit einer Zunahme der Umweltverschmutzung durch die Expansion von Sektoren wie Bergbau, Metallverarbeitung und Chemie gerechnet. Die steigende Wasserverschmutzung und wachsende Umweltbedenken werden voraussichtlich die Implementierung von Abwasserbehandlungsverfahren fördern und damit den Einsatz von Membrantrenntechnologien im Prognosezeitraum weiter ankurbeln.

Für Europa wird im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 9,3 % erwartet. Europa verfügt über die strengsten Gesetze zur Wasseraufbereitung. Die Wasserpolitik der EU wird im Wesentlichen von drei Richtlinien bestimmt: der Richtlinie über die Behandlung kommunaler Abwässer, der Trinkwasserrichtlinie und der Wasserrahmenrichtlinie. Die Richtlinie über die Behandlung kommunaler Abwässer umfasst Maßnahmen zur Überwachung und Regulierung der Einleitung von kommunalem und industriellem Abwasser in der Europäischen Union. Die Trinkwasserrichtlinie regelt die Trinkwasserqualität, und die Wasserrahmenrichtlinie befasst sich mit dem Wassermanagement. Die genannten Richtlinien unterstreichen die Notwendigkeit, die Investitionen in den Bau von Kläranlagen zu erhöhen. Darüber hinaus ist Europa einer der größten Produzenten alkoholischer Getränke wie Wein und Bier. Die Region verfügt über eine hochentwickelte Milchwirtschaft mit über 12.000 Milchverarbeitungs- und Produktionsstätten. Europa produzierte 2019 weltweit am meisten Käse und Molke. Die Region ist führend in der Membrantrennungstechnologie für Lebensmittel- und Getränkeanwendungen.

In Nordamerika wird für den Markt für Membrantrennungstechnologie aufgrund der schnellen Akzeptanz in verschiedenen Anwendungsbranchen ein rasches Wachstum prognostiziert. Die strengen Vorschriften und Industriegesetze der EPA (Umweltschutzbehörde der USA) zur Wasserfiltrationsleistung und -anforderungen dürften die Nachfrage nach Ultrafiltration in Nordamerika im Prognosezeitraum weiter steigern. Strenge staatliche Vorschriften zur Kontrolle der Abwasserentsorgung aus kommunalen und industriellen Quellen werden das Marktwachstum voraussichtlich zusätzlich ankurbeln. Darüber hinaus dürften die wachsende Öl- und Gasindustrie sowie die steigende Produktnachfrage der Energieerzeugungsbranche in Ländern wie den USA und Kanada die Aktivitäten im Bereich der Wasserfiltration fördern und somit das Marktwachstum antreiben. Auch die pharmazeutische Industrie in Nordamerika dürfte aufgrund vielfältiger Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten im Bereich der Gesundheitsprodukte ein exponentielles Wachstum verzeichnen. Die Umsetzung regulatorischer Normen für die Einleitung pharmazeutischer Abwässer wird das Marktwachstum im Prognosezeitraum weiter fördern.

Mittel- und Südamerika werden aufgrund ihrer vergleichsweise niedrigen Produktionskosten und des günstigen regulatorischen Umfelds zunehmend als Investitionsstandorte für Bergbau und Öl- und Gasförderung an Bedeutung gewinnen. Durch die Einleitung gefährlicher Abwässer in die Umwelt entstehen Umweltschäden im Bergbau. Der Bedarf an Membrantrennungstechnologie wird steigen, da nationale Regierungen und Umweltschutzorganisationen strenge Gesetze für Bergbauunternehmen erlassen, um die Verschmutzung von Bächen und Gewässern zu reduzieren.

Im Nahen Osten und in Afrika dürfte die steigende Nachfrage nach Meerwasserentsalzung mittels Umkehrosmose (SWRO) das Marktwachstum positiv beeinflussen. Strenge staatliche Auflagen zur Begrenzung von Umweltverschmutzungen werden das Marktwachstum voraussichtlich weiter ankurbeln. Die Verhängung von Bußgeldern gegen Unternehmen, die Schadstoffe in die Umwelt einleiten und die Umweltstandards nicht einhalten, dürfte den Bau von Abwasseraufbereitungsanlagen in der Region fördern. Der rasch wachsende Industriesektor in Verbindung mit strengen staatlichen und Umweltauflagen wird das Wachstum des Marktes für Membrantrennungstechnologien im Prognosezeitraum voraussichtlich beflügeln.