Markt für weiße Biotechnologie Größe und Ausblick, 2024-2032

Marktübersicht

Der globale Markt für weiße Biotechnologie hatte im Jahr 2023 einen Wert von 374,34 Milliarden USD. Er soll im Jahr 2032 1.065,07 Milliarden USD erreichen und im Prognosezeitraum (2024–32) eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 12,32 % aufweisen. Zunehmende Umweltbedenken und regulatorischer Druck veranlassen die Industrie, nachhaltige und umweltfreundliche Produktionsprozesse einzuführen. Die weiße Biotechnologie bietet biobasierte Alternativen, die die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern und die Umweltbelastung minimieren.

Weiße Biotechnologie, auch als industrielle Biotechnologie bekannt, ist die Anwendung der wissenschaftlichen Prinzipien der Biotechnologie zur Herstellung biologisch abbaubarer und biobasierter Produkte unter Verwendung von Biokatalysatoren wie Enzymen und Mikroorganismen. Verschiedene wichtige bioaktive Verbindungen, sekundäre Metabolite, Pigmente, organische Verbindungen wie Zitronensäure, Essigsäure, Glycerin und Aceton sowie Antibiotika wie Penicillin, Streptomycin und Mitomycin werden häufig mithilfe dieser Technologie hergestellt. Auch Metabolite, biologisch abbaubare Kunststoffe, biologische Kontrollmittel, biobasierter Kraftstoff, nachhaltige Energie und Abfallbehandlung werden mithilfe dieser Technologie hergestellt. Weiße Biotechnologie findet in zahlreichen Branchen Anwendung, darunter Bioenergie, Textil, Bauwesen, Chemie, Lebensmittel und Getränke sowie Pharmazie.

Highlights

• Das biochemische Segment leistet nach Typ den größten Beitrag zum Markt.
• Das Segment Chemikalien leistet nach Anwendung den größten Beitrag zum Markt.
• Der asiatisch-pazifische Raum leistet den größten Umsatzbeitrag nach Regionen.

Marktdynamik

Marktführer

Breite Marktanwendung mit unterschiedlicher Funktionalität

Die Nachfrage nach weißer Biotechnologie unter Endverbrauchern ist in den letzten Jahren aufgrund des wachsenden Bewusstseins für ihre Anwendungen und ihre zahlreichen Vorteile gestiegen, darunter Umweltfreundlichkeit, niedrigere Herstellungskosten, geringe Abfallerzeugung und maximaler Rohstoffverbrauch. Die Nachfrage nach Biokraftstoffen steigt auch aufgrund des zunehmenden Drucks verschiedener High-End-Industrien wie der Automobil- und Konsumgüterbranche, Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Die Hersteller sind gezwungen, weiße Biotechnologie anstelle herkömmlicher chemischer Produktionsmethoden zu verwenden, da die Nachfrage der Verbraucher nach grünen Chemikalien steigt, insbesondere in Nordamerika und Europa (entwickelte Volkswirtschaften). Darüber hinaus hat der Biochemiemarkt in den letzten Jahren aufgrund der Fortschritte in der Polymerentwicklungstechnologie, insbesondere aus Biomasse, lukrative Möglichkeiten geboten. Hersteller tendieren zu Biochemikalien, da sie in den Branchen Körperpflegeprodukte, Lebensmittel, Beschichtungen und Textilien breite kommerzielle Anwendungen haben. Dies beschleunigt den Markt für weiße Biotechnologie auf globaler Ebene erheblich.

Marktbeschränkungen

Rückgang der Fruchtbarkeit landwirtschaftlicher Flächen könnte Entwicklung bremsen

Der Produktionsstatus von Biopflanzen könnte aufgrund von Faktoren wie der wachsenden Bevölkerung, der Knappheit landwirtschaftlicher Flächen, kleiner Landbesitzflächen und abnehmender Bodenfruchtbarkeit bald verloren gehen. Darüber hinaus haben der übermäßige Einsatz und die unsachgemäße Anwendung von Düngemitteln auf Nutzpflanzen zu einer Verringerung der Fruchtbarkeit landwirtschaftlicher Flächen geführt, was zu einer Erschöpfung dieser Fruchtbarkeit geführt hat. Die Preise für Biopflanzen schwanken ebenfalls aufgrund des übermäßigen Einsatzes von Düngemitteln, da Unsicherheit über den Produktionsertrag besteht, was voraussichtlich die Marktexpansion behindern wird. Laut einem Bericht über den steigenden Nahrungsmittelbedarf des Indian Institute of Soil Science sinken die Produktivität der Nutzpflanzen und die Geschwindigkeit, mit der sie auf angewandte Düngemittel reagieren, bei intensiven Anbausystemen jährlich. Für die meisten Nährstoffe ist das derzeitige Niveau der Nährstoffnutzungseffizienz noch relativ niedrig. So wurde beispielsweise festgestellt, dass die Nährstoffnutzungseffizienz des Bodens für Phosphor nur 15–20 % beträgt, für Schwefel 8–12 % und für Stickstoff 30–50 %. Infolgedessen wird die Produktion von Biopflanzen durch die abnehmende Bodenfruchtbarkeit eingeschränkt, was das Marktwachstum im Prognosezeitraum verlangsamen könnte.

Marktchancen

Die Nachfrage nach Biokunststoffen steigt rasant

2017 wurde weltweit eine Nachfrage nach 960.000 Tonnen biobasierten und biologisch abbaubaren Kunststoffen verzeichnet, was einem Anstieg von 19 % pro Jahr entspricht. Obwohl die Biokunststoffindustrie sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium befindet, ist sie bereits zu einer tragenden Säule in mehreren kommerziellen Märkten und Anwendungen geworden. Es wird erwartet, dass die Nachfrage in fast allen geografischen Märkten deutlich steigen wird, da die Verbraucher umweltfreundliche Materialien bevorzugen, die Verwendung von Biokunststoffen durch Kunststoffverarbeiter und -mischer zunimmt und neue Produkte eingeführt werden, die die Vorteile von Biokunststoffen erweitern.

Biobasierte Massenharze wie Polyethylen und Polypropylen, die wahrscheinlich auf den Markt kommen werden, werden durch die steigende Nachfrage vorangetrieben. Die Fähigkeit dieser Biokunststoffe, als „Drop-in“ für aktuelle Anwendungen verwendet zu werden, und ein verstärkter Fokus auf biobasierte Inhalte statt auf biologische Abbaubarkeit als gewünschte Eigenschaft könnten Faktoren sein, die zu ihrer schnellen Akzeptanz beitragen. Als Reaktion auf die Marktnachfrage brachte das britische Biotech-Unternehmen Toraphene 2020 den ersten graphenverstärkten Biokunststoff auf den Markt.

Hohe landwirtschaftliche Erträge

Die Vereinten Nationen prognostizieren, dass die Weltbevölkerung von 7,7 Milliarden im Jahr 2019 auf 9,7 Milliarden im Jahr 2050 ansteigen wird, was einem Anstieg von mehr als 25 % entspricht. Eine wachsende Bevölkerung erhöht den Bedarf an Nahrungsmitteln für Mensch und Vieh. Darüber hinaus übt sie Druck auf die Landnutzung aus, da sich städtische Gebiete auf landwirtschaftliche Flächen ausdehnen. Diese globalen Trends bieten der Biotechnologie die Chance, die landwirtschaftlichen Erträge zu steigern. Durch die Genomeditierung können beispielsweise Weizen- oder Maissorten geschaffen werden, die härteren Umweltbedingungen standhalten oder auf kleinerem Raum mehr Getreide liefern als andere Nutzpflanzensorten, während der Nährwert gleich bleibt. Darüber hinaus hat die Entwicklung biologischer Pestizide das Potenzial, Nutzpflanzen vor Umweltschäden oder schädlichen Chemikalien zu schützen.

Regionalanalyse

Asien-Pazifik dominiert den Weltmarkt

Der globale Markt für weiße Biotechnologie ist nach Regionen segmentiert: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik und Rest der Welt.

Der asiatisch-pazifische Raum ist der größte Umsatzträger und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 17,95 % wachsen. In den letzten zehn Jahren ist Chinas Biotech-Sektor schnell gewachsen, und Biologika und Medizintechnik machen heute den größten Teil seiner Produktion aus. Die Verfügbarkeit biotechnologisch veränderter Lebensmittelzutaten auf dem Markt beschleunigt das Wachstum. Die Akteure investieren auf diese Weise Geld in lokale Unternehmen. Darüber hinaus behindern inkonsistente Wirksamkeit und minderwertige Produktqualität aufgrund von Produktverunreinigungen die Expansion des chinesischen Biopharma- und Pharmamarktes. Selbst nach staatlichen Eingriffen und strengeren Qualitätskontrollvorschriften benötigt die Branche aufgrund von Unklarheiten, einem langsamen Genehmigungsprozess und anderen Verwaltungsverfahren in Systemen, die den Verkauf hochwertiger Arzneimittel mit gentechnisch veränderten Inhaltsstoffen ermöglichen, mehr. Die wachsende Bevölkerung des Landes und der damit verbundene Nahrungsmittelbedarf haben eine beträchtliche Marktchance für gentechnisch veränderte Pflanzen geschaffen.

Für Nordamerika wird im Prognosezeitraum ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 13,21 % erwartet . Der größte Markt für Biopharmazeutika sind die Vereinigten Staaten, die etwa ein Drittel des Weltmarkts ausmachen. Nach Angaben des US-Handelsministeriums sind sie weltweit führend in der biopharmazeutischen Forschung und Entwicklung. Laut der US-amerikanischen Umweltagentur (EIA) werden im Januar 2020 5,2 Milliarden Liter Ethanol produziert, sodass die US-Regierung seit 2006 zusätzliche Forschungen zu „hochmodernen Methoden“ finanziert. Die Erweiterung einer Anlage zur Enzymherstellung vor Ort (OSM) in Emmetsburg, Iowa, wurde 2017 von POET-DSM Advanced Biofuels LLC angekündigt. Das US-Landwirtschaftsministerium berichtete im Mai 2020, dass es einen Zuschuss in Höhe von 100 Millionen US-Dollar bereitstellen werde, um die Verfügbarkeit und den Verkauf von Mischungen mit höherem Ethanolgehalt zu verbessern. Die wachsenden Investitionen in Biokraftstoffe dürften den Akteuren auf dem globalen Markt für weiße Biotechnologie lukrative Wachstumschancen bieten.

Deutschland fördert neue Ideen zur nachhaltigen und wirtschaftlichen Produktion von Medikamenten, Chemikalien, Materialien und Energie, und die plötzliche Expansion einiger Unternehmen der weißen Biotechnologie treibt das Wachstum im Prognosezeitraum voran. Darüber hinaus investierte BASF in LanzaTech, ein Unternehmen, das Kohlenstoff recycelt. Neben Ethanol verkauft das Unternehmen auch andere Biochemikalien, die als Rohstoffe in anderen chemischen Produktionsprozessen verwendet werden können, wie etwa chemische Spezialitäten und Zwischenprodukte. Darüber hinaus wird erwartet, dass der Markt für weiße Biotechnologie im Prognosezeitraum aufgrund der Verwendung von Biomaterialien in der Gesundheitsbranche wachsen wird. Im Prognosezeitraum wird der deutsche Markt für weiße Biotechnologie aufgrund der steigenden Nachfrage nach Biokraftstoffen und biopharmazeutischen Produkten voraussichtlich schneller wachsen.

Der Nahe Osten ist ein bedeutender Markt. Die Nachfrage nach weißer Biotechnologie wird im Prognosezeitraum aufgrund erhöhter staatlicher Finanzierung und biochemischer Produktinnovationen steigen. Die biochemische Industrie wird durch die Verwendung von Biomaterialien in der Kardiologie, plastischen Chirurgie, orthopädischen Chirurgie und Neurologie angetrieben. Darüber hinaus weist der Nahe Osten aufgrund des Bevölkerungswachstums, der Verbraucherausgaben für verarbeitete Lebensmittel und des Bewusstseins der Verbraucher für die Vorteile natürlicher Konservierungsmittel gegenüber Chemikalien einen sehr hohen Fleischkonsum auf, was zur Einführung neuerer Produkte auf dem Markt geführt hat. Die Verwendung von Biokraftstoffen, die Kohlenstoffemissionen und Luftverschmutzung reduzieren, zieht weitere Partnerschaften in dieser Branche an.

Segmentanalyse

Der globale Markt für weiße Biotechnologie ist nach Typ und Anwendung segmentiert.

Der globale Markt für weiße Biotechnologie ist nach Typ in Biokraftstoffe, Biomaterialien, Biochemikalien und Industrieenzyme unterteilt.

Das biochemische Segment leistet den größten Beitrag zum Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 16,77 % wachsen. Die Biochemie wird in Haushaltsseifen und -waschmittel, Körperpflegeprodukte, Papier und Zellstoff sowie Textilien unterteilt. Strengere Vorschriften, Umweltbedenken und die Nachfrage der Verbraucher nach nachhaltigeren Produkten tragen zum Wachstum des Marktes bei. Daher reduzieren Hersteller von Reinigungsprodukten – auch für den Haushalt – seit Jahren ihren CO2-Fußabdruck, indem sie die Verpackung reduzieren, den Anteil biobasierter Inhaltsstoffe erhöhen und die empfohlene Temperatur für die Produktverwendung senken. Um der anhaltenden Verbrauchernachfrage nach nachhaltigen Produkten gerecht zu werden, nehmen die Weltmarktführer im Bereich Haushaltsseifen und -waschmittel auch Biochemikalien in ihre Produktpaletten auf. Zur Veranschaulichung: In Chile gibt es ein Geschirrspülmittel von Unilever, das Rhamnolipide von Evonik verwendet.

Da sie die Kohlenstoffemissionen senken, für Emissionsgutschriften infrage kommen, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern und natürlich erneuerbare Rohstoffe verwenden, haben Biokraftstoffe in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Abgesehen von diesen Vorteilen profitiert der Markt für Biokraftstoffe auch von landwirtschaftlich geprägten Volkswirtschaften wie Indien und Brasilien, da dort große Flächen für die Rohstoffproduktion zur Verfügung stehen. Zur Förderung und Nutzung von Biokraftstoffen haben die Regierungen von mehr als 23 Ländern Mandate, Entwicklungspläne, Richtlinien und Vorschriften erlassen. Die Vereinigten Staaten, Brasilien, Frankreich und China verbrauchen am meisten Biodiesel, gefolgt von Deutschland, dem Vereinigten Königreich, Italien, Spanien, Polen, Thailand und Indonesien.

Der globale Markt für weiße Biotechnologie ist nach Anwendung in die Bereiche Chemikalien, Pharmazeutika, Lebensmittel und Getränke sowie Futtermittel unterteilt.

Das Segment Chemikalien leistet den größten Beitrag zum Markt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 14,24 % wachsen. Chemieproduzenten verlassen sich seit Jahren auf komplizierte und häufig schädliche Prozesse, um eine Vielzahl von Gütern herzustellen, darunter Vitamine, Nylon, Kunststoffe, Erdgas, Erdöl und Prozesschemikalien. Die weiße Biotechnologie wurde jedoch durch die jüngsten Entwicklungen in den Industriesektor gedrängt. Die weiße Biotechnologie hat für die chemische Industrie an Bedeutung gewonnen, die durch steigende Rohölpreise und die zunehmende Nachfrage der Verbraucher nach umweltfreundlichen Produkten unter Druck steht. Andere Faktoren, die die weiße Biotechnologie in der chemischen Industrie beschleunigen, sind neben den steigenden Kosten für Rohöl und der Vorliebe der Verbraucher für umweltfreundliche Produkte das schnellere Tempo des technologischen Fortschritts und die steigenden Kosten für Kohlendioxidemissionen bei der Herstellung. Aufgrund der wachsenden Verbrauchernachfrage nach umweltfreundlichen Chemikalien werden Chemiehersteller weiße Biotechnologieprozesse anstelle der herkömmlichen chemischen Herstellung einsetzen, insbesondere in Nordamerika und Europa, wo die Verbraucher bereit sind, einen höheren Preis oder eine grüne Prämie für eine Vielzahl erneuerbarer Produkte zu zahlen. Um den Chemiemarkt zu erweitern, wenden sich Chemieproduzenten Biochemikalien zu.

Weiße Biotechnologie, wie Biomaterialien in der Pharmaindustrie, wächst aufgrund des kommerziellen Interesses biomedizinischer Unternehmen und der Forschungsförderung. Orthopädie, Kardiologie, Wundpflege und andere Bereiche der Pharmaindustrie sind nur einige der Bereiche, in denen Biomaterialien Anwendung finden. Industrielle Enzyme und Biomaterialien fördern die Entwicklung der weißen Biotechnologie im Pharmasektor. Die Förderung der Wundheilung, die Beseitigung krankheitserregender Mikroorganismen und die Diagnose von Krankheiten gehören zu den wichtigsten Einsatzmöglichkeiten von Arzneimitteln. Die Verwendung dieser Produkte in der Pharmaindustrie wird voraussichtlich durch eine steigende Bevölkerungszahl, die Nachfrage der Verbraucher und das Bewusstsein für Krankheiten und ihre Auswirkungen vorangetrieben. Die in diesem Verfahren eingesetzten Enzyme ermöglichen auch die Herstellung chiraler Verbindungen und anderer schwer zu synthetisierender Zwischenprodukte, wie z. B. pharmazeutischer Wirkstoffe. In den nächsten acht Jahren wird der Markt voraussichtlich durch die Expansion der Pharmaindustrie, insbesondere in Europa, vorangetrieben.

jüngsten Entwicklungen

• Juni 2024 – BASF gab bekannt, dass sie die CO2-neutrale Produktion von biobasiertem Fumarat mithilfe von Bakterien aus Kuhmägen erforschen. BASF will Zucker und Kohlendioxid mithilfe des Bakteriums Basfia succiniciproducens in Fumarsäure umwandeln, ein wichtiges Zwischenprodukt für die chemische Herstellung. Aus diesem Grund arbeitet das Unternehmen an einer gemeinsamen Forschungsinitiative namens FUMBIO (FUMarsäure BIObasiert) mit der Universität des Saarlandes, der Universität Marburg und der Universität Kaiserslautern-Landau.
• Oktober 2023 – BASF investiert am Standort Ludwigshafen einen hohen zweistelligen Millionenbetrag in eine neue Fermentationsanlage für Pflanzenschutzmittel auf biologischer und biotechnologischer Basis. Die Anlage wird unter anderem biologische Fungizide und biologische Saatgutbehandlungsmittel produzieren, die den Landwirten zugutekommen. Darüber hinaus beabsichtigt BASF, in der Anlage den Hauptbestandteil von Inscalis® herzustellen, einem revolutionären Insektizid, das aus einem Pilzstamm gewonnen wird.