MARKT FüR ALGENKULTUR ANALYSIS

Die globale Algaculture Marktgröße wird prognostiziert, um zu erreichen US$ 21.2 Bn bis 2030, ab US$ 8.14 Bn in 2023, bei einem CAGR von 14.6% während des Prognosezeitraums. Die steigende Nachfrage nach nachhaltigen und umweltfreundlichen Lebensmitteln und Futtermitteln treibt das Wachstum des Algenmarktes voran. Algen sind eine gute Quelle von Proteinen, Vitaminen und Mineralstoffen, und sie können in einer Vielzahl von Umgebungen wachsen, so dass sie eine nachhaltige Alternative zu traditionellen Nahrungs- und Futtermittelquellen.

Auch die steigende Nachfrage nach Algen-basierten Biokraftstoffen trägt zum Wachstum des Algenanbaumarktes bei.

Algen können zur Herstellung von Biodiesel, Bioethanol und anderen Biokraftstoffen verwendet werden, wodurch die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringert wird.

Algaculture Market Regional Insights

• Asien-Pazifik wird voraussichtlich den globalen Algenkulturmarkt mit einem Marktanteil von über 60% im Jahr 2023 dominieren. Die Region beherbergt eine große Anzahl von Algenproduzenten und Konsumenten, und sie hat ein günstiges Klima für den Algenanbau. China, Japan und Südkorea sind die wichtigsten Märkte der Region.
• Nordamerika erwartet wird, dass der zweitgrößte Markt für Algenkultur, mit einem Marktanteil von rund 20% im Jahr 2023. Die USA sind der wichtigste Markt in der Region, aufgrund der hohen Nachfrage nach Algen-basierten Lebensmitteln und Ergänzungen.
• Europa wird voraussichtlich im Vorausschätzungszeitraum bei einem CAGR von rund 6% wachsen. Die USA und Frankreich sind die wichtigsten Märkte der Algenkultur in der Region.

Abbildung 1. Globaler Marktanteil der Algenkultur (%), nach Region, 2023

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Algaculture Market Drivers

• Steigerung der Nachfrage nach Biokraftstoffen : Die steigende Nachfrage nach nachhaltigen und erneuerbaren Energiequellen hat neue Chancen für das Wachstum von Algenbiokraftstoffen eröffnet. Verkehrssektoren auf der ganzen Welt sind immer mehr Druck, um ihre CO2-Bilanz und Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren. Algae bietet eine lebensfähige Lösung, um Biokraftstoffe der nächsten Generation wie Biodiesel an Kraftwagen zu produzieren. Algen können in großem Umfang mit verschiedenen Produktionsmethoden angebaut werden und ihr Wachstumszyklus ist deutlich schneller als herkömmliche Energiepflanzen. Viele Länder unterstützen aktiv die Forschung und Entwicklung von Algenbrennstoffen. So hat das US-Energieministerium seit 1978 über 500 Millionen Dollar investiert, um die Algenanbautechnologien zu verbessern und die Produktion zu steigern. So wuchsen die Daten der International Renewable Energy Agency, globale Investitionen in fortgeschrittene Biokraftstoffe Projekte auf Basis von Algenöl von $110 Mn im Jahr 2019 auf über $230 Mn im Jahr 2021.
• Anbau von Anwendungen in der Nutraceuticals-Industrie : Algen sind bekanntermaßen eine reiche Quelle von Proteinen, Vitaminen, Mineralstoffen, mehrfach ungesättigten Fettsäuren und anderen bioaktiven Verbindungen, die mehrere gesundheitsfördernde Wirkungen haben. Die Industrie hat begonnen, Algenextrakte und ganze Algenbiomasse in verschiedenen funktionellen Lebensmitteln und Nahrungsergänzungsmittel zu verwenden. Spirulina wird in Tabletten und Pulverformulierungen für seine antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften verwendet. Chlorella-Extrakte werden zu Energieriegeln, Schütteln und Pillen aufgrund der Anwesenheit von Chlorophyll, Beta-Carotin und Gamma-Linolensäure hinzugefügt, die Energie und Immununterstützung bieten. Dunaliella salina ist eine wertvolle Quelle von natürlichem Beta-Carotin, und seine Kultivierung ist für die Herstellung von Beta-Carotin-Zutat aufgestiegen.
• Investitionen von Regierungs- und privaten Akteuren : Investitionen verschiedener Akteure zu fördern, ist ein wichtiger Faktor für das Wachstum der Algenkultur weltweit. Regierungen in allen Ländern haben in den letzten Jahren deutlich mehr Mittel für die Algenbiokraftstoff- und Bioproduktforschung bereitgestellt. Mit Unterstützung der Regierungspolitik und der Verfügbarkeit von Risikokapital ist die Algenindustrie bereit, weiter zu florieren. In den kommenden Jahren dürften sich die Anbau- und Produktionsmengen vermehren. Während Biokraftstoffe weiterhin für den Massenbedarf verantwortlich sind, wird das Nachfragewachstum nach Nussraceuticals, Futtermitteln und Spezialchemikalien neue Umsatzströme eröffnen. Wenn diese Förderdynamik aufrecht erhalten bleibt, könnte Algen als eine leistungsfähige Alternative für die Erfüllung industrieller und ernährungsphysiologischer Bedürfnisse weltweit entstehen. Zum Beispiel hat die Europäische Kommission gemäß dem Bericht Blue Bio Economy zwischen 2018 und 2022 50 Mio. € für die Förderung von Makroalgenproduktion und Saline-Landwirtschaftsprojekten bereitgestellt.
• Erweiterung der Anwendungsbereiche in der Personalpflege: Die persönliche Pflegebranche hat in den letzten Jahren eine verstärkte Nutzung von Algen erlebt, die durch eine erhöhte Nachfrage nach natürlichen und nachhaltigen Inhaltsstoffen verursacht wurde. Algae wird aufgrund seiner vielfältigen Vorteile als Quelle für Wirkstoffe in einer Reihe von persönlichen Pflegeprodukten weit verbreitet. Algen enthält hohe Konzentrationen an Nährstoffen, Antioxidantien und Vitaminen, die für Haut und Haar nützlich sind. Häufige Algenarten wie Spirulina und Chlorella sind gute Quellen für Proteine, Mineralstoffe, Fettsäuren und Pigmente. Ihre Extrakte und überkritischen Co2-basierten Fraktionen werden umfassend untersucht und in Formulierungen für Anti-Aging Cremes, Feuchtigkeitscremes, Haaröle und natürliche Farben verwendet. Die ernährungs- und antioxidantienreiche Zusammensetzung von Algen macht es geeignet für die Verwendung in Produkten, die auf spezifische Haut- und Haarbelange wie Akne, Pigmentierung und Haarausfall ausgerichtet sind. So wird die globale Nachfrage nach nachhaltigen Wirkstoffen in den nächsten 5 Jahren um 15-20% jährlich erhöht.

Algenkulturmarkt Möglichkeiten

• Klimaschutz: Klimaschutz durch Algenkultur bietet eine große Chance für eine nachhaltige Entwicklung. Algen haben die natürliche Fähigkeit, Kohlendioxid mit einer sehr hohen Rate durch den Prozess der Photosynthese zu absorbieren. Sie können Kohlenstoff aus industriellen Emissionen sequestrieren und Biomethan durch anaerobe Verdauung wachsen, wodurch der Kohlenstofffußabdruck reduziert wird. Große Industrien, die große Mengen an Kohlenstoff wie Zement, Stahl und Kohlekraftwerke emittieren, können Algen in der Nähe kultivieren, um ihre Emissionen zu absorbieren. Dies hilft, den Klimawandel kostengünstig zu drosseln. Algen haben auch sehr hohe Wachstumsraten und können unter Verwendung von nicht-arablen Flächen, Abwasser oder Meerwasser angebaut werden. Sie benötigen kein Süßwasser, Düngemittel oder landwirtschaftliches Land, das knappe Ressourcen sind. Bestimmte Algenarten können zur Herstellung von Biokraftstoffen wie Biodiesel und Bioethanol weiterverarbeitet werden. So könnte beispielsweise laut International Renewable Energy Agency (IRENA) die globale Produktion von Algenbiokraftstoffen bis 2050 die Emissionen bis zu 1,5 Gigatonnen CO2 verringern. Algale Biokraftstoffe sind nachhaltige und einfallende Ersatzstoffe für fossile Brennstoffe.
• Globale Partnerschaften: Globale Partnerschaften könnten erhebliche Chancen für die Algenkultur bieten. Algenanbau erfordert große Flächen und Wasser sowie umfangreiches Kapital und technisches Know-how. Kein einziges Land besitzt alle notwendigen Ressourcen und Fähigkeiten, um den Algensektor allein zu entwickeln. Internationale Kooperationen ermöglichen es Ländern und Unternehmen, ihre relative Stärken zu nutzen und Schwächen zu überwinden, indem sie komplementäre Vermögenswerte kombinieren .
• Mensch und Tier Ernährung: Angesichts der proteinreichen Natur einiger Algen besteht die Möglichkeit, sie als Proteinquelle in der Lebensmittel- und Futtermittelindustrie zu entwickeln. So berichtete beispielsweise die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO), dass über 50% der globalen Fischbestände wegen Überfischung von Omega-3 reichen Ölen abgereichert wurden. Mit Algenkultur können diese wertvollen Öle unabhängig von der Meeresfischerei nachhaltig produziert werden. Produkte wie Algenproteinpulver, Algenöl und Algenbiomasse werden bereits als Inhaltsstoffe in Lebensmitteln, Nahrungsergänzungsmitteln und Tierfutter verkauft. Da die Verbrauchernachfrage nach nahrhaften, nachhaltigen und planetenfreundlichen Optionen wächst, kann die Algenkultur dramatisch zunehmen, um den globalen Märkten zu dienen. Große Marken in Lebensmitteln, Getränken und Ernährung haben auch begonnen, Algen-Anwendungen zu erkunden und mit Herstellern zusammenzuarbeiten.

Markt für Algenkultur Entwicklung

• Technologische Fortschritte: Innovationen in Bioreaktoren, Photobioreaktoren und anderen Kultivierungssystemen machen es einfacher und effizienter, Algen auf kleinem und größerem Maßstab zu kultivieren. Zum Beispiel, National Center for Biotechnology Information (NCBI) im Januar 2023 veröffentlicht Kultivierende Algen in einem Bioreaktor könnte das Wachstum optimieren, was zu einer effizienteren CO2 Entfernung aus dem Rauchgas führt.
• Integrierte Systeme: Die Kombination der Algenkultur mit anderen Industrien wie Aquakultur oder Landwirtschaft wird häufiger. Die Idee besteht darin, Abfälle aus einem System als Ressource für ein anderes zu verwenden, um die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft zu fördern. So erreichten beispielsweise nach dem Bericht 2020 des National Renewable Energy Laboratory (NREL), einer führenden US-Forschungsanlage, Algenfarmen, die mit integrierten Photobioreaktor- und Bioraffineriesystemen experimentierten, 30 bis 50 % höhere Erträge im Vergleich zu herkömmlichen Methoden. Diese Verringerung der Produktionsunsicherheiten macht die Algenzucht wirtschaftlicher. Damit kommen neue Spieler bequem in den Markt, um der wachsenden Nachfrage nach Algen-basierten Lebensmitteln, Futtermitteln, Kraftstoffen und anderen Produkten gerecht zu werden.
• Carbon Capture and Utilization: Viele Unternehmen und Forschungseinrichtungen konzentrieren sich auf das Potenzial der Algen, Kohlendioxidemissionen aus industriellen Quellen zu erfassen und diese Emissionen zu wertvollen Produkten zu machen. So wuchsen beispielsweise nach Daten der nationalen Laboratorien der US-Abteilung für Energie die Mittel für die Nutzung von Algendioxid zwischen 2020 und 2021 um über 15%. Mehrere gentechnologische Unternehmen arbeiten an der Entwicklung neuartiger Algenstämme, die sehr produktiv sind und in Umgebungen mit erhöhtem CO2-Gehalt von 20-30% thrive können. Wenn erfolgreich, diese modifizierten Algen würde es Industrien ermöglichen, größere Mengen an Kohlenstoff durch biologische Methoden im Vergleich zu traditionellen chemischen oder geologischen Lagerung zu sequestrieren. Ihre Fähigkeit, Kohlendioxid rund um die Uhr durch die Photosynthese zu absorbieren, ohne bestehende industrielle Operationen zu stören, treibt Optimismus rund um die Algen-Kohle-Erfassung als eine tragfähigere und wirtschaftliche Alternative zu aktuellen CCU-Methoden. Insgesamt ist die Algenkultur wesentlich von der wachsenden Bedeutung von Kohlenstoffabbautechnologien.

Algaculture Market Restraints

• Hohe Produktionskosten: In einigen Fällen können die Kosten der Kultivierung und Verarbeitung Algen hoch sein, insbesondere im Vergleich zu den Preisen von alternativen Produkten oder Dienstleistungen. Dies kann einige Algen abgeleitete Produkte (wie Biokraftstoffe) weniger wettbewerbsfähig machen. So benötigt beispielsweise nach dem Bericht 2021 Food and Agriculture Organization (FAO) die Produktion von Algenbiomasse 5-10 mal mehr Nährstoffe pro Tonne im Vergleich zu Soja. Ebenso erfordern CO2-Anforderungen für ein optimales Algenwachstum eine kostspielige CO2-Auffang-, Kompressions- und Lieferinfrastruktur. Die Ernte, Trocknung und Verarbeitung von Algen in Biomasse oder wertvolle Nebenerzeugnissen macht 30-50% der Gesamtproduktionskosten aus.

Gegenleistung: Innovationen im Bioreaktordesign, Gentechnik von Algenstämmen und Erntetechniken können die Kosten im Laufe der Zeit erheblich reduzieren.

• Skalierbarkeitsfragen: Der Übergang von einem Labor oder Pilot-Skala zur kommerziellen Produktion kann Herausforderungen stellen, einschließlich der Erhaltung der Konsistenz, der Umgang mit Schädlingen und Krankheiten und der Gewährleistung eines effizienten Ressourceneinsatzes. Zum Beispiel nach einem 2022-Bericht der UN-Food and Agriculture Organization, einer der weltweit größten Algenfarmen in Südaustralien, die über 6.000 Hektar mit Skalierungsproblemen nach einer ersten Periode des Erfolgs kämpfte. Faktoren wie erhöhte Verdunstungswasserverluste, höhere Kosten bei der Überwachung einer so großen Verbreitung und bei der Aufrechterhaltung optimaler Wachstumsparameter führten konsequent zu einer geringeren Produktivität und wirtschaftlichen Rentabilität im Maßstab. Es sei denn, innovative Technologien oder Produktionsmethoden können die Effizienz der Algenanbauten drastisch verbessern und Kosten senken, werden hohe Skalierbarkeitskosten die Fähigkeit des Marktes, den vollen ökologischen und wirtschaftlichen Nutzen der Algen zu verwirklichen, weiterhin einschränken.

Gegenleistung: Effektive Planung, Investitionen in die Technologie, die Nutzung von Skaleneffekten und das regulatorische Engagement sind alle entscheidenden Aspekte der Skalierung der Algenwirtschaft. Der Ansatz kann zwischen Unternehmen variieren und hängt vom spezifischen Kontext jeder Operation ab, wie Zielmärkte, lokale Vorschriften und der Art der Algenprodukte.

• Herausforderungen der Ernte: Der Prozess der Trennung von Algen aus Wasser (Erdung) kann energieintensiv und kostenintensiv sein, was einen erheblichen Teil der Herstellungskosten darstellt. So schätzt das Energy Biosciences Institute, dass die Ernte bis zu 30 % der Gesamtkosten für die Erzeugung von Algenbiokraftstoffen ausmacht. Es sei denn, die Erntekosten können durch innovative neue Technologien drastisch gesenkt werden, wird Mikroalgen kämpfen, um wirtschaftlich mit konventionellen Quellen in hochwertigen Märkten konkurrieren.

Gegenleistung: Forscher und Unternehmen erforschen neuartige Techniken wie Bio-Flockulation, Verwendung von magnetischen Partikeln und Ultraschall, um Algenzellen zu bündeln und die Effizienz zu verbessern.

• Technische Herausforderungen: Optimale Anbaubedingungen können schwer zu pflegen sein. Faktoren wie Temperatur, pH, Lichtintensität und Nährstoffbilanz müssen konsequent verwaltet werden, insbesondere in offenen Teichsystemen. Eine Studie, die 2021 im Journal of Applied Phycology veröffentlicht wurde, gab als Ursache für über 30% Verlust der Gesamtproduktion für einige in den USA gewachsene Algenarten an.

Gegengewicht: Modulare Systeme ermöglichen eine allmähliche Expansion, die sich an die Nachfrage anpassen und die Skalenwirtschaft verbessern kann.

Analystenansicht

Die Algenkulturindustrie hat in den kommenden Jahren erhebliche Wachstumschancen. Da Algen für verschiedene Anwendungen wie Nahrung und Futter, Nussraceuticals, persönliche Pflegeprodukte und Biokraftstoffe genutzt werden können; die Nachfrage nach Algen steigt stetig. Das Lebensmittel- und Futtermittelsegment dominiert derzeit den Algenkulturmarkt durch den hohen Einsatz von Algen in der Aquakultur. Allerdings werden Segmente wie Nutraceuticals und Biokraftstoffe erwartet, dass ein starkes Wachstum vorangeht.

Nordamerika ist derzeit der größte regionale Markt für Algenkultur. Allerdings dürfte die Region Asien-Pazifik die schnellste Wachstumsrate im Voraus beobachten. Dies kann auf das steigende Einkommensniveau und das Gesundheitsbewusstsein in Schwellenländern Asiens zurückgeführt werden. Die Ausweitung der Endverbraucherindustrien wie Pharmazeutika und Futtermittel in China und Indien wird die Nachfrage weiter erhöhen.

Dennoch bleiben hohe Kapitalanforderungen für die Einrichtung von Algenanbauanlagen eine große Zurückhaltung. Auch die unkonsistente Versorgung aufgrund der Abhängigkeit von Wetterbedingungen kann die Markterweiterung teilweise behindern. Um diesen Herausforderungen entgegenzuwirken, konzentrieren sich Unternehmen auf die Entwicklung kostengünstiger Produktionstechnologien. Sie führen auch Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten zur Diversifizierung von Algenarten und Stämmen durch.

Schließlich hat die Algenkulturindustrie einen positiven langfristigen Ausblick. Die zunehmende Betonung auf nachhaltige und natürliche Produkte in mehreren Sektoren werden Algenproduzenten profitieren.

Neueste Entwicklungen

Neue Produktstarts

• Dünger auf Algenbasis: Ein Unternehmen namens Algix startete einen Algen-basierten Dünger, der zur Verbesserung der Ernteerträge und zur Verringerung des Bedarfs an chemischen Düngemitteln entwickelt wurde. Der Dünger besteht aus einer Mischung aus Seetang und Mikroalgen, die reich an Nährstoffen sind, einschließlich Stickstoff, Phosphor und Kalium. Algix ist ein grünes Technologieunternehmen, das sich auf die Verbesserung des Planeten konzentriert, indem es das Leben verbessert und die dringendsten Herausforderungen der Gesellschaft anspricht. Sie nutzen das Potenzial von Algen, nachhaltige Produkte und Lösungen wie Biokunststoffe und sauberes Wasser zu schaffen.
• Algenbasierter Futtermittelzusatzstoff: Ein Unternehmen namens BlueOceanNutrition hat einen Algen-basierten Futtermittelzusatzstoff eingeführt, der zur Verbesserung der Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Tieren entwickelt wurde. Der Futtermittelzusatzstoff wird aus einer Mischung von Mikroalgen hergestellt, die reich an Omega-3-Fettsäuren, Vitaminen und Mineralstoffen sind. Blue Ocean Nutrition ist ein globales, wissenschaftliches Unternehmen, das sich auf die Bereitstellung von Lösungen in den Bereichen Ernährung, Gesundheit und nachhaltigen Lebensstil spezialisiert hat.
• Biokraftstoff auf Algenbasis: Ein Unternehmen namens Sapphire Energy hat einen Algen-basierten Biokraftstoff gestartet, der zur Verringerung der Treibhausgasemissionen entwickelt wurde. Der Biokraftstoff wird aus einer Sorte Algen hergestellt, die natürlich resistent gegen Schädlinge und Krankheiten ist und in einer Vielzahl von Klimazonen angebaut werden kann. Sapphire Energy war ein in San Diego ansässiges amerikanisches Energieunternehmen, das mit Algen Rohöl produzieren wollte. Das Unternehmen konzentrierte sich auf den Anbau von Algen und die Umwandlung von Algenöl in Brennstoffe. Das Projekt Sapphire Energy umfasste den Anbau von Algen in offenen Teichen und die Umwandlung von Algenmasse in Biokraftstoff. Das Unternehmen zielte darauf ab, die technische und wirtschaftliche Machbarkeit eines Algen-zu-Trop-in-Grün-Brennstoff-Prozesses zu demonstrieren, mit dem Ziel, den Schlüsselprozess für die Produktion von grünen Brennstoffen zu integrieren. Während das Unternehmen erhebliche Fortschritte bei der Algenanbau- und Biokraftstoffproduktion erzielte, liefern die Suchergebnisse keine spezifischen Informationen über die Einführung eines Algen-basierten Biokraftstoffs durch Sapphire Energy.

Erwerb und Partnerschaften

• Im Jahr 2022 wurde Solazyme, ein führender Hersteller von Algenprodukten, von Amyris, einem synthetischen Biologieunternehmen, erworben. Mit dieser Akquisition wird Amyris sein Produktportfolio erweitern und neue Märkte erreichen.
• Solazyme, jetzt bekannt als TerraVia, war ein Biotechnologie-Unternehmen, das proprietäre Technologie verwendet, um kostengünstige pflanzliche Zucker in hochwertige Öle und ganze Algenbestandteile zu verwandeln. Solazyme's Technologie ermöglichte Mikroben, Öl und Biomaterialien in Standardfermentation effizient und im großen Maßstab zu produzieren, die als Ersatz für fossiles Erdöl und traditionelle Biokraftstoff-Einsatzstoffe verwendet werden könnten.
• Im Jahr 2021 hat BlueNerd Foods, ein Produzent von Algen-basierten Snacks, mit Tyson Foods, einem großen Lebensmittelunternehmen, zusammengearbeitet. Diese Partnerschaft wird BlueNerd Foods dabei unterstützen, ihre Produktion und Verbreitung zu steigern.
• Im Jahr 2020 hat AlgaeCal, ein Hersteller von Algen-basierten Kalzium-Ergänzungen, zusammen mit CVS Health, einem großen Pharmazie-Händler. Diese Partnerschaft wird AlgaeCal helfen, ein breiteres Publikum zu erreichen. AlgaeCal ist ein Unternehmen, das Algen-basierte Kalziumergänzungsmittel produziert. Ihr Flaggschiff-Produkt, AlgaeCal Plus, ist eine pflanzliche Kalzium-Ergänzung, die alle 13 Knochen unterstützende Mineralien enthält und klinisch unterstützt wird, um die Knochendichte zu erhöhen. AlgaeCals Meeresalgen absorbiert alle Knochenbau Mineralstoffe aus Meerwasser in einer Ganznahrungsform, die hoch bioverfügbar ist. Die Ergänzung ist mit Vitamin D3 befestigt, um die Calciumaufnahme zu verbessern und K2 (MK-7 Form) zu helfen, das Kalzium in die Knochen zu leiten, AlgaeCal Plus enthält auch Bor, Magnesium und Vitamin C in Mengen auf der Grundlage der effektivsten Behandlungsgruppen.

Abbildung 2. Globaler Algenmarktanteil (%), nach End Product Form, 2023

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Top-Unternehmen in Algaculture Market

• Algenol
• Solazyme (TerraVia Holdings)
• Saphirenergie
• Cyanotech Corporation
• Algensysteme
• I.D.- Parry (Indien) Limited (Parry Nutraceuticals)
• Evonik Industries
• Cargill, Incorporated
• DIC Corporation (Spirulina-Produktion)
• Cellana

Definition: Algenkultur bezieht sich auf den Anbau von Algen, vor allem für kommerzielle Zwecke wie Biokraftstoffproduktion, Nahrungsergänzungsmittel, Pharmazeutika und andere Produkte.