Marktzahlen & Marktentwicklung biobasierter/bioabbaubarer Kunststoffe
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Marktzahlen &
Marktentwicklung
biobasierter/bioabbaubarer
Kunststoffe
aus der IfBB-Webinarreihe: „Biowerkstoffe im Fokus!“
unter der Leitung von Prof. Hans-Josef Endres
© China Hopson
und Prof. Andrea Siebert-Raths
Christian Schulz, 21.02.2019
Hochschule Hannover │ IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe │ www.ifbb-hannover.de Seite 1Ablauf
• Dauer ca. 20 Minuten
• Webinar wird aufgezeichnet 1. Zum
Sprechen
• Follow-Up E-Mail mit ausführlichem Mikrofon
aktivieren.
Skript nach Webinar (ggf. seitens Moderation
abgeschaltet.)
• Fragen während des Vortrags:
Module „Chat“ oder Frage &
Antworten“ nutzen 2. Für Video
Webcam
aktivieren.
• Fragen werden am Ende des (ggf. seitens
Moderation
Vortrags beantwortet abgeschaltet.)
• Diskussionsteilnahme mittels
Headset oder Telefon möglich
3. Wort- und
(Anleitung rechts) Rückmeldungen
für Referenten
Wenn Sie mich NICHT hören können, dann versuchen mittels
Feedbackwerk-
Sie bitte über Telefon unter der folgenden Rufnummer zeugen
am Webinar teilzunehmen:
+49 30 200 97936405
Hochschule Hannover │ IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe │ www.ifbb-hannover.de Seite 21. HINTERGRUND
2. METHODIK
3. MARKTÜBERBLICK
4. PREISE UND TRENDS
5. ZUSAMMENFASSUNG
6. VERANSTALTUNGSHINWEISE UND
LINKSMotivation
• Keine offizielle statistische Erfassung von Daten zum Biokunststoffmarkt
… jährliche Updates nötig (jeweils zur European Bioplastics Conference)
• Bedarf für transparente und nachvollziehbare Daten
… Entwicklung eines methodischen Ansatzes
… geht aus der Zusammenarbeit mit Branchenverband European Bioplastics hervor
• Basis für weitere Argumentationen
… bspw. zur Abschätzung des Landflächenbedarfs und für strategische Überlegungen
• Es handelt sich um ein “atmendes” Zahlenwerk:
Anregungen, Kritik und alle weiteren Rückmeldungen werden im Rahmen einer stetigen
Verbesserung gern aufgenommen.
Seite 4Was sind Biokunststoffe?
• Keine neuartige Werkstoffgruppe, sondern Eingruppierung in
die Klasse der Kunststoffe
In der Marktbetrachtung
erfasste Werkstoffe:
• Einteilung in :
Blendkomponenten:
– Abbaubare petro-basierte Biopolymere PBAT, PBS, PCL
PLA & PLA-Blends, Stärkeblends, PHA,
– Abbaubare (überwiegend) biobasierte Biopolymere Celluloseregenerate (CH-Folien),
Cellulosederivate (nur abbaubare Typen)
– Nicht abbaubare, beständige biobasierte Biopolymere Bio-PET 30, Bio-PE, PTT, Bio-PA,
PEF, Bio-PC, Bio-TPE/PUR
• Vorteile von Biokunststoffen:
– Erneuerbare Rohstoffbasis
– Rohstofferzeugung für Biokunststoffe erfordert weniger Energie
– Neuartige Werkstoffeigenschaften in Gebrauch und Verwendung
– Vielfältige Entsorgungsmöglichkeiten (Stoffliches Recycling, Kompostierung,
klimaneutrale energetische Verwertung)
Seite 51. HINTERGRUND
2. METHODIK
3. MARKTÜBERBLICK
4. PREISE UND TRENDS
5. ZUSAMMENFASSUNG
6. VERANSTALTUNGSHINWEISE UND
LINKSMethodik Wie funktioniert die Datenerhebung, woher kommen die Zahlen? • Öffentlich zugängliche Daten und Berichterstattung • Informationen von Herstellern • In gezielten Einzelfällen: Interviews Vorgehensweise und Herausforderungen Methodikbeschreibung • Nur Werkstoffe der „New Economy“ (bspw. bioabbaubare CA-Folien) • Je nach Zuwachsmenge ggf. zeitliche Bereinigung • Bereinigung von Doppelzählung (Blendkomponenten, bspw. PBAT, PBS, PCL, ...) • Anlagenauslastung und Produktionsmenge (Bsp. Bio-PA, Bio-PUR/TPE in großen konv. Produktionsanlagen) • Marktsegmente (fester Schlüssel über den betrachteten Zeithorizont) Es handelt sich bei allen Auswertungen um Zahlen, die die Produktionskapazitäten darstellen – dies entspricht nicht zwangsläufig den verkauften oder abgerufenen Mengen. Hochschule Hannover │ IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe │ www.ifbb-hannover.de Seite 7
Generationenvergleich
Biokunststoffe
Old Economy New Economy
Chemisch neu Drop-Ins
Kautschuk PLA Bio-PA
Celluloseregenerate PHA Bio-PE
Celluloseacetate PEF Bio-PET
Linoleum Stärkeblends Bio-PP
etc. etc. etc.
Quelle: H.-J. Endres, A. Siebert-Raths; Engineering Biopolymers, München 20111. HINTERGRUND
2. METHODIK
3. MARKTÜBERBLICK
4. PREISE UND TRENDS
5. ZUSAMMENFASSUNG
6. VERANSTALTUNGSHINWEISE UND
LINKSOld vs. New Economy - Produktionskapazitäten Hochschule Hannover │ IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe │ www.ifbb-hannover.de Seite 10
Marktüberblick
Ergebnisse sind frei verfügbar unter :
https://www.ifbb-hannover.de/de/facts-and-statistics.html
2018
Enthält neben Marktdaten Prozessrouten, Rohstoff- und Wasserbedarf …
Hochschule Hannover │ IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe │ www.ifbb-hannover.de Seite 11Marktüberblick Produktionskapazitäten New Economy-Biokunststoffe 2017 … 2022 Hochschule Hannover │ IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe │ www.ifbb-hannover.de Seite 12
1. HINTERGRUND
2. METHODIK
3. MARKTÜBERBLICK
4. PREISE UND TRENDS
5. ZUSAMMENFASSUNG
6. VERANSTALTUNGSHINWEISE UND
LINKSTrends: Geographische Veränderungen Produktionskapazitäten New Economy-Biokunststoffe 2017 … 2022 Hochschule Hannover │ IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe │ www.ifbb-hannover.de Seite 14
Trends: Marktsegmente Produktionskapazitäten New Economy-Biokunststoffe 2017 Hochschule Hannover │ IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe │ www.ifbb-hannover.de Seite 15
Trends: Marktsegmente Produktionskapazitäten New Economy-Biokunststoffe 2022 Hochschule Hannover │ IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe │ www.ifbb-hannover.de Seite 16
New Economy – Update Produktionskapazitäten 2017-2022 1. PHA 75 kt > 200 kt 2. PLA 220 kt > 605 kt 3. Bioabbaubare Polyester (PBAT, PBS, PCL) 240 kt > 505 kt 4. Stärkeblends 190 kt > 295 kt 5. PTT 120 kt > 165 kt 6. Bio-PA 95 kt > 110 kt 7. Bio-PET 30 850 kt > 7 MT (eher bis max. 1 MT)** 8. Bio-PE 200 kt ~ Identisch ** Abweichungen möglich durch Änderung der Bio-PET-Strategie seitens Coca-Cola. Hochschule Hannover │ IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe │ www.ifbb-hannover.de Seite 17
Preise und Trends
Stand:13.04.2015
Market Overview: New Economy Bioplastics (2013)
PRODUCTION CAPACITY [t/a] PRICE RANGE
Total Biopolymer Production: ~1.6 mt P
C
Market Volume: ~ 5.8 bn €
L
PUR Max: 12 €/kg
< 10,000 TPE
PA 10.10
Regenerated
Starchblends Cellulose
PA 6.10
PHA
PA11
PBAT
< 100,000 PBS
PTT
PE
PLA Starchblends
≤ 600.000 PET
Min: 1 €/kg
PA = polyamide
PBAT= polybutyrate Durable Biodegradable
PBS = polybutylenesucciate
PCL = polycaprolactone
PE = polyethylene biobased petrobased
PET = polyethylene terephthalate
PHA = polyhydroxalkanoate
PLA = polylactide
PUR = polyurethane
TPE = thermoplastic elastomer
* Includes PA4.10, 10.12, 6.12 and www.downloads.ifbb-hannover.de
others
Seite 18Rohstoffe für Biokunststoffe
Seite 19Prozessrouten und Landflächen
Step 3
Methodology of land use calculation – using the example of PLA
Multiplication of production capacities by output data of the
corresponding process routes (‚bottom-up approach‘)
0.18 ha 0.16 ha 0.37 ha 1.04 ha
≙ ≙ ≙ ≙ Step 2
Sugar beet Sugar cane Corn Wheat Calculation of land use data on basis of yield data from FAO statistics
9.19 t 11.31 t 2.39 t 3.54 t (global average over the past 10 years)
ferment.
Starch
Sugar
1.47 t 1.67 t
CO2 H2O H2O
Fermentation H2O
Hydrolysis
Enzymes Dextrins
Step 1
Lactic Acid Glucose
1.25 t 1.47 t · Plotting the manufacturing steps involved from the raw material
H2O CO2 to the finished product, including input-output streams
Dehydration Fermentation H2O
· Calculating the mass flow by a molar method based on the chemical
Lactide Lactic Acid
process
1.00 t 1.25 t · Incorporation of known factors and conversion rates
Catalyst Polymerization H2O
Dehydration
· Agreeing upon the routes so established with polymer manufacturers
and industry as far as possible
PLA Lactide
1.00 t 1.00 t
Catalyst Polymerization
*Conversion Rates:
Sugar – Lactic Acid 85%
PLA
1.00 t
Seite 20Old vs. New Economy – Landflächenbedarf 2016 Hochschule Hannover │ IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe │ www.ifbb-hannover.de Seite 21
Globale Flächennutzung
h aftliche Fläch
sc
e
rt
ale land wi
5M
rd. ha = 36,5
b
Biokunststoffe
o
Gl
2015: 750 000
2017: 672 000ha
ha == 0,005
0,0056 %%
%
2020:
2022: 11 038
784 000
000ha
ha == 0,008
0, 0133
%%
Stoffliche Nutzung
106 Millionen ha = 0,79 %
Biokraftstoffe
Grün- und 53 Millionen ha = 0,39 %
Ackerfläche*
Weideland 1,4 Mrd. ha
3,5 Mrd. ha = 10,4 % Nahrungs- &
= 26,1 % Futtermittel
1,24 Mrd. ha
= 9,25 %
* Beinhaltet Flächen für Dauerkulturen sowie ca. 1 % B rachland .
Flächen au s Wechselanbau und B randrodung
sind hierin nicht enthalten. Grafiken: IfBB
2018,ISSN
© IfBB – Biopolymers, facts and statistics 2016, ISSN 2510-3431
2510-3431 Quellen: FAO, IfBB 2013 – 2018
Seite 22Wo beginnt Verantwortung?
VERSCHWENDUNG
Deutsche werfen
Berge von Essen weg
3,5 Millionen Tonnen Lebensmittel werfen Privathaushalte jedes Jahr weg. Das Quelle: Heinrich-Böll-
Stiftung, BUND und Le
Monde Diplomatique
teilte die Bundesregierung auf eine Anfrage der Grünen mit. Weitere 1,7 Mio.
Tonnen entsorge die Landwirtschaft, obwohl es vermeidbar wäre, und noch einmal
1,5 Mio. Tonnen die Produktionsbranche. Die Grünen warfen der Regierung Un-
tätigkeit vor. Gerade Kantinen standen im Fokus: Fallstudien an elf
Ganztagsschulen ergaben, dass rund ein Viertel der produzierten Essensmenge
entsorgt wird.
Welt am Sonntag, 11.06.2017
Bei geringerer Verschwendung würden Flächen allein in Deutschland für
bis zu rund 7 Mio. t Biokunststoffe frei.
Webinar „Landflächenbedarf“, 15.06.20171. HINTERGRUND
2. METHODIK
3. MARKTÜBERBLICK
4. PREISE UND TRENDS
5. ZUSAMMENFASSUNG
6. VERANSTALTUNGSHINWEISE UND
LINKSZusammenfassung
• Mittleres Wachstum von mehr als 350 %, größtenteils in Asien (> 80 % bis 2021)*:
2,3 Mio. Tonnen 4,3 Mio. Tonnen
Fokus: Biobasiert, nicht bioabbaubar (Bio-PE, Bio-PET 30 etc.)*:
Nahezu stabiles Verhältnis ~ 60 % beständig : 40 % abbaubar
Bioabbaubaure (PLA, PHA, Stärke-Blends etc.) wachsen stetig:
0,87 Mio. t. (2017) 1,7 Mio. t. (2022)
Verpackungen weiterhin wichtigste Biokunststoffanwendung:
70,3 % (2017) 70,9 % (2022)*
Flächenbedarf wächst um 50 % zu, ist aber insgesamt gering:
0,67 mio. ha (2017) 1,04 mio. ha (2022)*
* Abweichungen möglich durch Änderung der Bio-PET-Strategie seitens Coca-Cola. Seite 251. HINTERGRUND
2. METHODIK
3. MARKTÜBERBLICK
4. PREISE UND TRENDS
5. ZUSAMMENFASSUNG
6. VERANSTALTUNGSHINWEISE UND
LINKSVeranstaltungshinweise
21. März 2019
Projekt-Webinar BioMat_LCA
in Zusammenarbeit mit dem Bionik-Innovations-Zentrum/
AG Biologische Werkstoffe der Hochschule Bremen
Kostenfreie Anmeldung über info@ifbb-hannover.de
Hochschule Hannover │ IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe │ www.ifbb-hannover.de Seite 27Weiterführende Links
• IfBB – Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe Link
– Veranstaltungskalender Link
– Häufig gestellte Fragen zu Biokunststoffen (FAQ) Link
– Biopolymers - Facts & statistics 2018 Link
– Forschungsprojekte des IfBB Link
• Bisherige Webinar-Aufzeichnungen Link
(kostenfrei abrufbar)
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