Biobasierte Materialien
Erfüllen Sie die wachsenden Umweltanforderungen, indem Sie biobasierte Alternativen in Ihr Angebot aufnehmen
Alcimed unterstützt seine Kunden bei ihren Projekten im Bereich der biobasierten Materialien, insbesondere bei der Suche nach biologischen Alternativen zu herkömmlichen Kunststoff wie biobasierte Kunststoffe (Biokunststoffe) oder biobasierte Rohstoffe, die biologisch abbaubar sind, um den wachsenden Umweltanforderungen gerecht zu werden. Alcimed unterstützt Unternehmen ebenfalls bei ihren Innovationsprojekten im Zusammenhang mit dem multifunktionalen Charakter dieser Stoffe.
Sie vertrauen uns
Herausforderungen im Zusammenhang mit biobasierten Materialien
Seit mehr als fünfzehn Jahren stoßen biobasierte Werkstoffe in allen Industriesektoren auf wachsendes Interesse. Mit den steigenden Ölpreisen hat sich die Erforschung von biobasierten Alternativen und abbaubaren Kunststoffen in allen Industriezweigen beschleunigt.
Um jedoch einen wirklich glaubwürdigen und nachhaltigen Ersatz zu schaffen, der in Tonnen hergestellt werden kann, müssen viele Hindernisse in Bezug auf diese Kunststoffe und Rohstoffe überwunden werden:
Die Verfügbarkeit des Rohstoffs sollte gewährleistet sein, ohne mit den Nahrungsmittelressourcen zu konkurrieren. Die Herstellung von Rohstoffen und Kunststoffen, die aus essbaren biologischen Ausgangsmaterial bestehen, sollte nicht dazu führen, dass dieses nicht mehr für die Ernährung verfügbar ist.
Gibt es eine Kartierung der Lagerstätten, die zur Herstellung von biobasierten Materialalternativen in einem bestimmten Gebiet zur Verfügung stehen? Welche neuen Generationen dieser Alternativen gibt es, welche die Probleme des Wettbewerbs mit dem Lebensmittelsektor überwinden?
Biobasierte Materialien sind „lebende“ Materialien. Die Zusammensetzung und damit auch die Eigenschaften der biosasierten Rohstoffe variieren von einer Charge zur anderen, was bei Produkten erdölbasierten Ursprungs nicht der Fall ist und einen Effekt auf biobasierte Endprodukte/Kunststoffe haben kann. Es ist daher notwendig, an der Einrichtung spezieller Sektoren zu arbeiten und neues Know-how in Bezug auf die Formulierung zu entwickeln. Dies kann zu erheblichen Mehrkosten führen, besonders in Betracht der Tatsache, dass die biobasierten Kunststoffe in Tonnen produziert werden sollen.
Wie sehen die künftigen Lieferketten in der Bioökonomie aus, die einen stabilen Zugang zu diesen Materialalternativen, welche für ein bestimmtes Unternehmen von Interesse sind, gewährleisten können? Welche Industriezweige haben Know-how in Bezug auf die Formulierung biobasierter Kunststoffe entwickelt?
Biobasierte Alternativen können durch ihre biologische Basis ein Verhalten zeigen, das nicht den für herkömmliche Materialien definierten Regeln entspricht, was z. B. bei der Herstellung von Verpackungen entscheidend sein kann. Um die Qualität dieser neuen Alternativen in vollem Umfang nutzen zu können, ist es wichtig, ihr Verhalten in den verschiedenen Nutzungsphasen (Stoßfestigkeit, Alterung, Sekundärreaktionen mit den anderen Bestandteilen der Formel usw.) besser zu verstehen.
Welche anderen Sektoren mussten neue Fähigkeiten und neues Know-how entwickeln, um das Verhalten biobasierter Materialien zu verstehen? Welche Inspirationen lassen sich daraus ziehen? Welchen Effekt haben biologisch hergestellte abbaubare Rohstoffe und Kunststoffe auf diese Sektoren?
Um einen Greenwashing-Effekt zu vermeiden (den Anschein erwecken, biobasiert und biologisch nachhaltig zu produzieren, um mit den Claims „bio“ oder „biobasiert“ werben zu können), ist es wichtig, das Nutzenversprechen klar zu definieren. Strategien, die den gesamten Lebenszyklus des Materials berücksichtigen – von der Beschaffung der Rohstoffe und Produktion, beispielsweise von Kunststoffen, bis hin zur Verwendung und dem Ende des Lebenszyklus von biologisch abbaubaren Materialalternativen – ermöglichen es, eine wirklich relevante Positionierung dieser Materialalternativen zu finden.
Welche Akteure müssen in ihrem Gebiet mobilisiert werden, um einen leistungsfähigen Sektor für biobasierte Stoffe zu schaffen? Wie lässt sich das eigene Nutzenversprechen aufbauen? Wie empfänglich ist der Markt für die Preispositionierung im Gegenzug zu Kunststoff, der mit biologisch abbaubaren Eigenschaften werben kann?
Fragen der Dekarbonisierung sind zu einem der Hauptthemen im Bauwesen geworden. So haben die französischen Abgeordneten im April 2021 eine Gesetzesänderung verabschiedet, die bis 2028 einen Anteil von 25 % biobasierter Alternativen in öffentlichen Gebäuden vorsieht. Generell war der französische Staat ein Vorreiter bei der Einführung von RE 2020 (neue Umweltvorschriften in Bezug auf den nachhaltigen Bau neuer Gebäude zur Verbesserung der Energieeffizienz und des Komforts von Gebäuden bei gleichzeitiger Verringerung ihrer Kohlenstoffbelastung). Diese neue Verordnung, die schrittweise bis 2025 in Kraft treten wird, hebt den kohlenstoffarmen Charakter von Holz hervor und fordert die verschiedenen Akteure des Bauwesens auf, an Innovationen im Hinblick auf die Kombination mit anderen Materialien zu arbeiten.
Welche Chancen und Gefahren sind mit den neuen Strategien im Zusammenhang mit kohlenstoffarmem Bauen verbunden? Welchen neuen Bedarf und welche neuen Fähigkeiten müssen die verschiedenen Akteure der Wertschöpfungskette mitbringen, um die Ziele der neuen kohlenstoffarmen Vorschriften zu erreichen?
Wie wir Sie bei Ihren Projekten zu biobasierten Materialien begleiten
Alcimed beschäftigt sich seit rund zehn Jahren mit dem Thema biobasierte Materialien. In der Vergangenheit haben wir unsere Industriekunden bei ihren Entwicklungsprojekten in allen unseren Industriesektoren (Gesundheitswesen, Lebensmittelindustrie, Verpackungen, Spezialchemie, Kosmetik, Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Bauwesen) bei der Suche nach nachhaltigen biobasierten Alternativen unterstützt, um die steigenden Umweltanforderungen zu erfüllen.
In jüngster Zeit haben wir eine Beschleunigung der Themen rund um innovative Ansätze beobachtet, die sich die multifunktionalen Eigenschaften dieser Materialien zunutze machen. Diese Ansätze profitieren auch von dem großen Interesse der Industrie an biomimetischen Ansätzen und der Entwicklung der Bioökonomie.
Unsere Teams arbeiten daher an verschiedenen methodischen Bausteinen, um unsere Kunden in diesem Neuland weiter zu unterstützen, indem sie sich mit folgenden Themen befassen:
- Erstellung von Technologiepanoramen, um die neuen Leistungen dieser biobasierten Materialien zu erfassen (Multifunktionalität, isolierende und atmungsaktive Stoffe usw.)
- Ermittlung alternativer Beschaffungsmöglichkeiten durch Identifizierung und Qualifizierung neuer Rohstofflieferanten (Fähigkeit zur Erfüllung funktionaler Spezifikationen, verfügbare Menge, zeitliche Verfügbarkeit usw.)
- Aufbau neuer Verwertungskanäle für Nebenprodukte (Identifizierung neuer Lagerstätten, Identifizierung neuer Partner usw.).
Beispiele aktueller Projekte biobasierten Materialien, die wir für unsere Kunden durchgeführt haben
Akzeptanzstudie für eine neue Reihe biobasierter Produkte
Unser Team unterstützte ein Chemieunternehmen mit einer ersten Sondierungsstudie zu den potenziellen Möglichkeiten rund um eine neue Palette biobasierter Produkte.
Zunächst analysierten wir die bestehenden konkurrierenden Angebote, um mögliche neue Wertversprechen für unseren Kunden zu identifizieren. Der zweite Schritt bestand darin, diese Wertangebote auf dem Markt mit verschiedenen Arten von potenziellen Kunden zu testen. Drittens arbeiteten wir an der Volumen/Wert-Bewertung der verschiedenen identifizierten Möglichkeiten.
Das Ergebnis für unseren Kunden: Die Identifizierung neuer Möglichkeiten und die Definition eines entsprechenden Aktionsplans (interne Synergie mit bestehenden Angeboten, F&E-Maßnahmen, die durchgeführt werden müssen, um die erwartete Leistung zu erreichen usw.).
Identifizierung neuer Formulierungen im Zusammenhang mit der Verwendung von biobasierten Materialien wie Biotensiden
Unser Team begleitete einen Akteur des Baugewerbes bei der Bewertung der potenziellen Auswirkungen der Umsetzung von RE2020 (neue Umweltvorschriften in Bezug auf Neubauten in Frankreich) auf sein Geschäft.
Wir nahmen Kontakt mit verschiedenen Akteuren der gesamten Wertschöpfungskette (Architekten, Planungsbüros, Ingenieurbüros, Bauökonomen, Bauherren, Kunden) Kontakt auf, um ihre unterschiedlichen Standpunkte zu erfassen und ihre Bedürfnisse und Erwartungen (technische Unterstützung, neue Dienstleistungen usw.) zu ermitteln.
Diese Analyse ermöglichte es, mehrere Reflexionsbereiche zu identifizieren, die es unserem Kunden erlauben, neue Dienstleistungen zu entwickeln, die sein derzeitiges Produktangebot ergänzen.
Identifizierung von Chancen und Risiken im Zusammenhang mit RE2020 für ein Bauunternehmen
Unser Team begleitete einen Akteur des Baugewerbes, um die potenziellen Auswirkungen der Umsetzung von RE 2020 (neue Umweltvorschriften in Bezug auf Neubauten in Frankreich) auf sein Geschäft zu bewerten.
Wir kontaktierten verschiedene Akteure der gesamten Wertschöpfungskette (Architekten, Planungsbüros, Ingenieurbüros, Bauökonomen, Bauherren, Kunden), um ihre unterschiedlichen Standpunkte zu erfassen und ihre Bedürfnisse und Erwartungen (technische Unterstützung, neue Dienstleistungen usw.) zu ermitteln.
Diese Analyse ermöglichte es, mehrere Reflexionsbereiche zu identifizieren, die es unserem Kunden erlauben, neue Dienstleistungen zusätzlich zu seinem aktuellen Produktangebot zu entwickeln.
Studie und Entwicklungsstrategie für den Holzsektor in Frankreich zur Förderung der Verwendung dieses biobasierten Materials
Wir führten eine Branchenstudie mit repräsentativen Strukturen und Holzherstellern in Frankreich zu mehreren strategischen Themen durch: Konsolidierung von Wirtschaftsdaten (Unternehmensstruktur, Wertschöpfung, indirekte Arbeitsplätze usw.) zur Unterstützung der strategischen Ausrichtung von Unternehmen und Behörden, Unterstützung bei der Schaffung von Verbindungen und Kooperationen innerhalb der Holzindustrie und ganz allgemein Vorbereitung der Branche auf die Herausforderungen von morgen, insbesondere im Hinblick auf den Aufbau von Kompetenzen oder die Mobilisierung von Waldressourcen.
Unsere Untersuchungen und Analysen ermöglichten es unseren Kunden, sich einen Überblick über den aktuellen Stand der Holzindustrie zu verschaffen und einen auf die Zukunft ausgerichteten Entwicklungsplan für die Holzindustrie zu erstellen.
Sie haben ein Projekt?
Weiterführende Informationen
Alcimed wurde 1993 gegründet und ist ein Beratungsunternehmen für Innovation und die Erschließung neuer Märkte, das sich auf innovative Sektoren spezialisiert hat: Life Sciences (Gesundheitswesen, Biotechnologie, Agrarwirtschaft und Ernährungswirtschaft), Energie, Umwelt, Mobilität, Chemie, Werkstoffe, Kosmetik, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung.
Unsere Berufung? Wir unterstützen private und öffentliche Entscheidungsträger bei der Erkundung und Entwicklung ihrer unerforschten Gebiete: neue Technologien, neue Angebote, neue geografische Räume, Zukunftsperspektiven und neue Innovationswege.
Unser Team besteht aus 220 hochqualifizierten, multikulturellen und leidenschaftlichen Entdeckern, die in acht Büros weltweit (in Frankreich, Europa, Singapur und den Vereinigten Staaten) tätig sind und eine duale Expertise aus Wissenschaft/Technologie und Wirtschaft mitbringen.
Unser Traum? Ein Team von 1.000 Entdeckern aufzubauen, um gemeinsam mit unseren Kunden die Welt von morgen zu gestalten.
Biobasiertes Material wird aus lebenden Organismen hergestellt, d. h. entweder aus der Pflanzenwelt oder aus der Tierwelt, wie in der Norm NF EN 16575 (2014) definiert. Diese können z. B. als Rohstoffe und Kunststoffe genutzt werden und zählen so zu biologisch abbaubaren Kunststoffen oder Rohstoffen.
Es existiert eine große Anzahl unterschiedlicher und vielfältiger „biobasierter Werkstoffe“:
- Holz als Rohstoff für Baumaterial,
- Zellulosewatte (engl.: bio cellulose wadding) für die biologische Gebäudedämmung,
- Flachs- oder Hanffasern für Verbundwerkstoffe in der Automobilindustrie,
- PLA, biobasiertes HDPE für Verpackungen aus Kunststoffen, die als biologisch abbaubar gelten,
- Moleküle aus pflanzlichen Rohstoffen wie Bernsteinsäure, Ethanol usw. als Bausteine für neue Formulierungen von kosmetischen Produkten, Schmiermitteln, Kunststoffen und mehr.
Hinter dieser großen Vielfalt steht ein gemeinsames Versprechen: Materialalternativen aus der Pflanzen- oder Tierwelt, um technisch und wirtschaftlich relevante, nachhaltige Alternativen zu erdölbasierten Materialien zu entwickeln. Das Bestreben, mehr „bio“ herzustellen, also Kunststoffe zu entwickeln, die biologisch hergestellt werden (sogenannte Biokunststoffe), ist die Basis dieser Tendenz.
Bislang wurden die biologisch abbaubaren Kunststoffe und Rohstoffe oder andere „bio“ Materialalternativen durch ihre wirtschaftlichen Kosten im Vergleich zu nicht abbaubaren Kunststoffen stark benachteiligt, aber die Situation ändert sich. Der starke Anstieg des Erdölpreises und die Berücksichtigung der Umweltkosten (Lebenszyklusanalyse, Kohlenstoffemissionen, Recyclingfähigkeit) begünstigen die Entwicklung von biobasierten Alternativen und der Denkweise, die Herstellung von biologisch abbaubarem Kunststoff zu fördern.