Marktbericht zu Weißer Biotechnologie: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Produkttyp (Biokraftstoffe, Biomaterialien, Biochemikalien, Industrieenzyme), Anwendungen (Chemikalien, Pharmazeutika, Lebensmittel und Getränke, Futtermittel) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2026–2034

Wachstumsfaktoren des Marktes für weiße Biotechnologie

Breites Marktspektrum mit unterschiedlichen Funktionen

Die Nachfrage nach weißer Biotechnologie ist in den letzten Jahren aufgrund des wachsenden Bewusstseins für ihre Anwendungsmöglichkeiten und zahlreichen Vorteile – darunter Umweltfreundlichkeit, geringere Herstellungskosten, weniger Abfall und maximaler Rohstoffverbrauch – gestiegen. Auch die Nachfrage nach Biokraftstoffen wächst, da der Druck aus verschiedenen High-End-Branchen wie der Automobil- und Konsumgüterindustrie zunimmt, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Hersteller sind gezwungen, weiße Biotechnologie anstelle konventioneller chemischer Produktionsverfahren einzusetzen, da die Verbraucher, insbesondere in Nordamerika und Europa (Industrieländer), zunehmend Wert auf umweltfreundliche Chemikalien legen. Darüber hinaus hat der Markt für Biochemikalien in den letzten Jahren durch Fortschritte in der Polymerentwicklung, insbesondere aus Biomasse, lukrative Chancen eröffnet. Hersteller bevorzugen Biochemikalien aufgrund ihrer breiten kommerziellen Anwendungsmöglichkeiten in der Körperpflege-, Lebensmittel-, Beschichtungs- und Textilindustrie. Dies beschleunigt das Wachstum des Marktes für weiße Biotechnologie weltweit erheblich.

Markthemmende Faktoren

Sinkende Fruchtbarkeit landwirtschaftlicher Böden könnte die Entwicklung hemmen

Die Produktion von Bio-Pflanzen könnte aufgrund von Faktoren wie Bevölkerungswachstum, Landknappheit, kleinen Betriebsgrößen und abnehmender Bodenfruchtbarkeit bald gefährdet sein. Zudem hat die Überdüngung und unsachgemäße Anwendung von Düngemitteln zu einer Verringerung der Bodenfruchtbarkeit geführt. Die Preise für Bio-Pflanzen schwanken aufgrund des übermäßigen Düngemitteleinsatzes, da die Ertragsprognosen unsicher sind, was die Marktentwicklung voraussichtlich hemmen wird. Laut einem Bericht des Indischen Instituts für Bodenkunde über den steigenden Nahrungsmittelbedarf sinken die Pflanzenproduktivität und die Düngemittelverwertung in intensiven Anbausystemen jährlich. Die Nährstoffeffizienz ist für die meisten Nährstoffe noch relativ gering. So liegt sie beispielsweise bei Phosphor nur bei 15–20 %, bei Schwefel bei 8–12 % und bei Stickstoff bei 30–50 %. Infolgedessen wird die Produktion von Bio-Pflanzen durch die abnehmende Bodenfruchtbarkeit eingeschränkt, was das Marktwachstum im Prognosezeitraum verlangsamen könnte.

Marktchancen

Die Nachfrage nach Biokunststoffen steigt rasant.

Weltweit wurden 2017 960.000 Tonnen biobasierte und biologisch abbaubare Kunststoffe nachgefragt, ein Anstieg von 19 % gegenüber dem Vorjahr. Obwohl die Biokunststoffindustrie noch in den Anfängen steckt, hat sie sich in zahlreichen Märkten und Anwendungsbereichen etabliert. Prognosen zufolge wird die Nachfrage in nahezu allen Regionen deutlich steigen. Gründe hierfür sind die steigende Nachfrage der Verbraucher nach umweltfreundlichen Materialien, der zunehmende Einsatz von Biokunststoffen durch Kunststoffverarbeiter und Compoundierer sowie die Einführung neuer Produkte, die die Vorteile von Biokunststoffen erweitern.

Biobasierte Standardkunststoffe wie Polyethylen und Polypropylen, die voraussichtlich bald auf den Markt kommen werden, profitieren von der steigenden Nachfrage. Die einfache Einsetzbarkeit dieser Biokunststoffe in bestehende Anwendungen sowie der zunehmende Fokus auf biobasierte Inhaltsstoffe anstelle von biologischer Abbaubarkeit als gewünschte Eigenschaft tragen wahrscheinlich zu ihrer schnellen Verbreitung bei. Als Reaktion auf die Marktnachfrage brachte das britische Biotechnologieunternehmen Toraphene im Jahr 2020 den ersten graphenverstärkten Biokunststoff auf den Markt.

Hohe landwirtschaftliche Erträge

Die Vereinten Nationen prognostizieren einen Anstieg der Weltbevölkerung von 7,7 Milliarden im Jahr 2019 auf 9,7 Milliarden im Jahr 2050 – ein Zuwachs von über 25 %. Eine wachsende Bevölkerung erhöht den Bedarf an Nahrungsmitteln für Mensch und Tier. Zudem übt sie Druck auf die Landnutzung aus, da sich städtische Gebiete auf landwirtschaftliche Flächen ausdehnen. Diese globalen Trends bietenBiotechnologieDie Möglichkeit, landwirtschaftliche Erträge zu steigern, bietet sich durch Genomeditierung. So können beispielsweise Weizen- oder Maissorten entwickelt werden, die widerstandsfähiger gegen raue Umweltbedingungen sind oder auf kleinerer Fläche höhere Erträge liefern als andere Sorten, ohne dabei an Nährwert einzubüßen. Darüber hinaus birgt die Entwicklung biologischer Pflanzenschutzmittel das Potenzial, Nutzpflanzen vor Umweltschäden und schädlichen Chemikalien zu schützen.

Typen-Einblicke

Der Markt ist nach Produkttypen in Biokraftstoffe, Biomaterialien, Biochemikalien und Industrieenzyme unterteilt. Das Segment der Biochemikalien trägt am meisten zum Marktwachstum bei und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 16,77 % wachsen. Biochemikalien sind weiter unterteilt in Haushaltsseifen und -waschmittel, Körperpflegeprodukte, Papier und Zellstoff sowie Textilien. Verschärfte Vorschriften, Umweltbedenken und die Nachfrage der Verbraucher nach nachhaltigeren Produkten tragen zum Marktwachstum bei. Daher reduzieren Hersteller von Reinigungsprodukten, auch für den Haushalt, seit Jahren ihren CO₂-Fußabdruck, indem sie Verpackungen minimieren, den Anteil biobasierter Inhaltsstoffe erhöhen und die empfohlene Anwendungstemperatur senken. Um der anhaltenden Nachfrage der Verbraucher nach nachhaltigen Produkten gerecht zu werden, integrieren auch die weltweit führenden Hersteller von Haushaltsseifen und -waschmitteln Biochemikalien in ihre Produktpaletten. Ein Beispiel: In Chile bietet Unilever ein Geschirrspülmittel an, das Rhamnolipide von Evonik verwendet.

Da sie die CO₂-Emissionen senken, für CO₂-Zertifikate qualifiziert sind, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringern und auf natürlich nachwachsenden Rohstoffen basieren, haben Biokraftstoffe in den letzten Jahren viel Aufmerksamkeit erregt. Neben diesen Vorteilen profitiert der Markt für Biokraftstoffe auch von agrarbasierten Volkswirtschaften wie Indien und Brasilien, da dort große Anbauflächen für Rohstoffe zur Verfügung stehen. Zur Förderung und Nutzung von Biokraftstoffen haben die Regierungen von mehr als 23 Ländern Mandate, Entwicklungspläne, Richtlinien und Verordnungen erlassen. Die USA, Brasilien, Frankreich und China verbrauchen am meisten Biodiesel, gefolgt von Deutschland, Großbritannien, Italien, Spanien, Polen, Thailand und Indonesien.

Anwendungseinblicke

Der Markt ist anwendungsbezogen in die Segmente Chemikalien, Pharmazeutika, Lebensmittel und Getränke sowie Futtermittel unterteilt. Das Chemiesegment trägt am meisten zum Marktwachstum bei und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 14,24 % wachsen. Chemieproduzenten haben jahrelang aufwendige und oft umweltschädliche Verfahren eingesetzt, um eine Vielzahl von Produkten herzustellen, darunter Vitamine, Nylon, Kunststoffe, Erdgas, Erdöl und Prozesschemikalien. Die Weiße Biotechnologie hat jedoch durch jüngste Entwicklungen Einzug in den Industriesektor gehalten. Sie hat für die chemische Industrie, die unter dem Druck steigender Rohölpreise und der zunehmenden Nachfrage der Verbraucher nach umweltfreundlichen Produkten steht, an Bedeutung gewonnen. Weitere Faktoren, die die Weiße Biotechnologie in der chemischen Industrie neben den steigenden Rohölkosten und der Präferenz der Verbraucher für grüne Produkte beschleunigen, sind das schnellere Tempo des technologischen Fortschritts und die steigenden Kosten für Kohlendioxidemissionen in der Produktion. Aufgrund der steigenden Verbrauchernachfrage nach umweltfreundlichen Chemikalien, insbesondere in Nordamerika und Europa, werden Chemiehersteller zunehmend auf biotechnologische Verfahren anstelle konventioneller Herstellungsverfahren setzen. Dort sind Verbraucher bereit, für eine Vielzahl erneuerbarer Produkte einen höheren Preis oder einen Umweltzuschlag zu zahlen. Um den Chemiemarkt zu erweitern, wenden sich Chemieproduzenten verstärkt der Biochemie zu.

Weiße Biotechnologie, wie zum BeispielBiomaterialienDie Verwendung von Biomaterialien in der pharmazeutischen Industrie expandiert aufgrund des kommerziellen Interesses biomedizinischer Unternehmen und der Forschungsförderung. Orthopädie, Kardiologie, Wundversorgung und andere Bereiche der Pharmaindustrie sind nur einige Beispiele für Anwendungsgebiete von Biomaterialien. Industrielle Enzyme fördern neben Biomaterialien die Entwicklung der Weißen Biotechnologie im Pharmasektor. Die Förderung der Wundheilung, die Eliminierung krankheitserregender Mikroorganismen und die Diagnostik von Krankheiten zählen zu den wichtigsten Anwendungsgebieten von Biomaterialien. Der Einsatz dieser Produkte in der pharmazeutischen Industrie wird voraussichtlich durch das Bevölkerungswachstum, die steigende Verbrauchernachfrage und das wachsende Bewusstsein für Krankheiten und deren Auswirkungen weiter angekurbelt. Die in diesem Verfahren eingesetzten Enzyme ermöglichen zudem die Herstellung chiraler Verbindungen und anderer schwer synthetisierbarer Zwischenprodukte wie pharmazeutischer Wirkstoffe. In den nächsten acht Jahren wird der Markt voraussichtlich durch die Expansion der pharmazeutischen Industrie, insbesondere in Europa, getrieben.

Regionale Einblicke

Der asiatisch-pazifische Raum ist der bedeutendste Umsatzträger und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 17,95 % wachsen. Chinas Biotechnologie-Sektor hat sich in den letzten zehn Jahren rasant entwickelt.BiologikaMedizintechnologien machen mittlerweile den Großteil der Produktion aus. Die Verfügbarkeit biotechnologisch veränderter Lebensmittelzutaten beschleunigt das Wachstum. Unternehmen investieren auf diese Weise in lokale Betriebe. Allerdings hemmen uneinheitliche Wirksamkeit und mangelhafte Produktqualität aufgrund von Produktverunreinigungen die Expansion des chinesischen Biopharmazeutika- und Pharmamarktes. Trotz staatlicher Interventionen und strengerer Qualitätskontrollvorschriften besteht weiterhin Bedarf an Unterstützung, da Unklarheiten, langwierige Zulassungsverfahren und andere administrative Hürden in den Systemen bestehen, die den Verkauf hochwertiger Arzneimittel mit gentechnisch veränderten Inhaltsstoffen ermöglichen. Das Bevölkerungswachstum des Landes und der damit verbundene Nahrungsmittelbedarf haben ein beträchtliches Marktpotenzial für gentechnisch veränderte Pflanzen geschaffen.

Trends auf dem nordamerikanischen Markt für weiße Biotechnologie

Nordamerika wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 13,21 % wachsen. Der größte Markt für Biopharmazeutika sind die Vereinigten Staaten, die etwa ein Drittel des globalen Marktes ausmachen. Laut dem US-Handelsministerium sind die USA weltweit führend in der biopharmazeutischen Forschung und Entwicklung. Die US-Energiebehörde (EIA) prognostiziert für Januar 2020 eine Ethanolproduktion von 5,2 Milliarden Litern. Daher fördert die US-Regierung seit 2006 verstärkt die Forschung an innovativen Methoden. POET-DSM Advanced Biofuels LLC kündigte 2017 die Erweiterung einer Anlage zur Enzymherstellung vor Ort (OSM) in Emmetsburg, Iowa, an. Das US-Landwirtschaftsministerium gab im Mai 2020 bekannt, einen Zuschuss in Höhe von 100 Millionen US-Dollar bereitzustellen, um die Verfügbarkeit und den Verkauf von Ethanol-Kraftstoffmischungen mit höherem Ethanolanteil zu verbessern. Die steigenden Investitionen in Biokraftstoffe dürften den Akteuren auf dem globalen Markt für Biotechnologie lukrative Wachstumschancen eröffnen.

• Deutschland fördert innovative Ansätze zur nachhaltigen und wirtschaftlichen Produktion von Arzneimitteln, Chemikalien, Materialien und Energie. Die rasante Expansion einiger Unternehmen im Bereich der Weißen Biotechnologie treibt das Wachstum im Prognosezeitraum an. BASF investierte zudem in LanzaTech, ein Unternehmen, das Kohlenstoff recycelt. Neben Ethanol vertreibt LanzaTech auch andere Biochemikalien, die als Rohstoffe in weiteren chemischen Produktionsprozessen, wie z. B. Spezialchemikalien und Zwischenprodukten, eingesetzt werden können. Darüber hinaus wird erwartet, dass der Markt für Weiße Biotechnologie im gesamten Prognosezeitraum aufgrund des Einsatzes von Biomaterialien im Gesundheitswesen weiter wachsen wird. Der deutsche Markt für Weiße Biotechnologie dürfte im Prognosezeitraum aufgrund der steigenden Nachfrage nach Biokraftstoffen und biopharmazeutischen Produkten besonders schnell expandieren.

Der Nahe Osten ist ein bedeutender Markt. Die Nachfrage nach Biotechnologie wird im Prognosezeitraum aufgrund erhöhter staatlicher Förderung und Innovationen im Bereich biochemischer Produkte steigen. Die biochemische Industrie wird durch den Einsatz von Biomaterialien in der Kardiologie, der plastischen Chirurgie, der Orthopädie und der Neurologie angetrieben. Darüber hinaus ist der Fleischkonsum im Nahen Osten aufgrund des Bevölkerungswachstums, der hohen Konsumausgaben für verarbeitete Lebensmittel und des gestiegenen Bewusstseins für die Vorteile natürlicher Konservierungsstoffe gegenüber chemischen Produkten sehr hoch, was zur Einführung weiterer innovativer Produkte auf dem Markt geführt hat. Der Einsatz von Biokraftstoffen, der die CO₂-Emissionen und die Luftverschmutzung reduziert, zieht weitere Partnerschaften in diesem Sektor an.