vermarktung von phosphor aus erneuerbaren quellen: was ...€¦ · fossil rock mining value chain...

1 Carolin Block Lehrstuhl für Technologie- und Innovationsmanagement im Agribusiness

Vermarktung von Phosphor aus

erneuerbaren Quellen: Was sind die

größten Herausforderungen?

Carolin Block,

Prof. Dr. Stefanie Bröring

Vechta, 05.12.2019


Technologie- und Innovationsmanagement im Agribusiness:

Multidisziplinäres Team mit Passion für neue Technologien

www.tim.uni-bonn.de

IT Biotech

Food

TechWirtschafts-

psychologieWirtschafts-

ingenieurAgrar-

ökonomie

BWL

Sustainability

Management


Forschungsschwerpunkte des Lehrstuhls

Technologie- und Innovationsmanagement im Agribusiness

Grundlagen-

forschung

Technologie-

entwicklung

Vorentwicklungs-

aktivitäten

Markt-

einführung

Theorie

Technologie

Prototyp

Invention

Innovation

TIM Prozess

explo

rato

ryexplo

itative

Produkt- & Prozess-

entwicklung

Quelle: Golembiewski, Sick, Bröring (2015): The emerging research landscape on bioeconomy: What has been done so far and what is essential from a

technology and innovation management perspective?, Innovative Food Science and Technology 03/2015.

Research areas Topics Research Methods and Data

(I) Strategic Technology

Management

Technology dynamics – Analyses of

emerging technologies and knowledge

areas

Technology Innovation Systems

Technology forecasting

Convergence of science and technology

Bibliographic patent analyses

(data mining)

Semantic patent analyses (text

mining)

Publication analyses

Network analyses

(II) Innovations-

management &

Entrepreneurship

Emergence of new value chains

Cross-industry business modelling

Cross-industry innovation / Open

innovation

Entrepreneurial opportunity recognition

Case study analyses

Qualitative expert interviews

Publication analyses

Workshops

Company reports

M&A / Joint Venture analyses

(III) Public understanding

of Technology and

Innovation

Risk perception

Technology acceptance model

Information frames

Qualitative interviews

Quantitative expert surveys

Experiments (e.g. discrete choice)

Group concept mapping

Regression analyses


Die Bioökonomie ist durch einen Cross-Industry Charakter gekenn-

zeichnet, da verschiedene Sektoren versuchen, fossile durch

erneuerbare Ressourcen zu ersetzen.

„Bio-Plastik, -Fasern,

-Materialien“

Bio-energie

Bio-Pharma-ceutika

Energie(Fossil)

Pharma

Lebensmittel

Nutra-ceuticals

Chemie

Biomasse

Quelle: Boehlje, Bröring, (2011), On the multifunctional role of agricultural raw materials: three dilemmas for innovation and adoption. In: International Food and

Agribusiness Management Review. Vol. 14 (2). ; Bröring (2005) The front end of innovation in converging industries, Springer-Verlag.

Cross-Industry:

branchenübergreifende Nutzung

gleicher Rohstoffbasis und

Technologieplattformen

Konvergenz unterschiedlicher

Industriesektoren


Schlüseltechnologien sind erforderlich, um Recyling oder Kaskaden-

nutzung auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft zu realisieren.

Auf jeder Stufe gibt es einen immensen Forschungsbedarf, um nicht nur Biomasse effizienter

herzustellen, sondern auch neue Nutzungs- und Konversionsmöglichkeiten zu etablieren.

Nahrungs-

mittelEinzelhandel

Neben-

produkte

Futter

Inhaltsstoffe

Wertsteigernde

Lebensmittel-

inhaltsstoffe

Neben-

produkteMaterial

Abfall Energie

Pfl

an

zlic

he B

iom

asse

1. Nutzung 2. Nutzung 3. Nutzung 4. Nutzung

B2B

Biokunststoffe

heutiger

Fokus


Die Phosphorknappheit führt zu verschiedenen neuen

Technologien zur Phosphorrückgewinnung.

Traditioneller Phosphorabbau

Verschiedene Rohstoffe und Technologien zur PhosphorrückgewinnungBilder: Errazzouki (2017); Kompetenzzentrum Wasser Berlin (2019); Müller (2010); ESPP (2019).

Was sind die größten Herausforderungen für

die Akteure in der Wertschöpfungskette?

Die neue EU-

Düngemittelverordnung

öffnet den europäischen

Markt für recycelte

Düngemittel (ESPP

2019).


Die Phosphatrückgewinnung aus Ölpresskuchen erfordert

neue vernetzte Wertschöpfungsketten.

Polyphos-phate

Rock mine extraction

Press cakes

Myo-inositol

phosphate

Farmer/ breeder

P-accumulating

yeast

Phosphate

Feed-mix

Press cakes

Fertilizers

Detergents

Food additives

PackagingPurifi-cation

Oil

Phosphoric acid

Rapeseed oil

Food value chain

Fossil rock mining value

chain

New inter-industry value

chain

Strains, glycolisation, bio-process

Phosphate release

SeedsCompany D (feeding mix

producer)

Phytasevariants

Meat

Dairy products

Company B (rapeseed oil

processor)

Company A (phosphate processor)

Press cakes low in

phosphate

Company C (ind. biotech

company)

Quelle: Carraresi, Berg, Bröring (2018), Emerging value chains within the bioeconomy: Structural changes in the case of phosphate recovery, in: Journal of Cleaner Production, Vol 183, pp. 87-101

Press cakes low in

phosphate

Natural Polyphos-

phate


Szenario 1: Phosphatfreisetzung erfolgt durch

Polyphosphat-Produzenten (Company A)

Polyphos-phate


Press cakes

Myo-inositol phosphate

Farmer/ breeder

Press cakes low in phosphate

P-accumulating

yeast

Phosphate

Feed-mix

Press cakes

Fertilizers

Detergents

Food additives


Oil

Phosphoric acid

Rapeseed oil

Food value chain


chain


chain

Strains, glycolisation,bio-process

Phosphate release

Company D (feeding mix

producer)

Phytasevariants

Meat

Dairy products


processor)


Seeds


company)

• Fehlendes Know-how in Bio-tech

• Fragmentierung des Ölsektors

• Abhängigkeit von spezifischen

Eigenschaften des Polyphosphats je nach

Endanwendung



Szenario 2: Phosphatfreisetzung erfolgt durch Rapsöl-

Produzenten (Company B)

Polyphos-phate


Press cakes


Farmer/ breeder

P-accumulating

yeast

Phosphate

Feed-mix

Press cakes

Fertilizers

Detergents

Food additives


Oil

Phosphoric acid

Rapeseed oil

Food value chain


chain


chain


Phosphate release


producer)

Phytasevariants

Meat

Dairy products


processor)




company)

• Investition in einen Bio-Reaktor


• Verhandlungsmacht zwischen Ölkuchen-

und Futtermittelproduzenten



Szenario 3: Phosphatfreisetzung erfolgt durch Futtermittel-

Produzenten (Company D)

Polyphos-phate


Press cakes


Farmer/ breeder

P-accumulating

yeast

Phosphate

Feed-mix

Press cakes

Fertilizers

Detergents

Food additives


Oil

Phosphoric acid

Rapeseed oil

Food value chain


chain


chain


Phosphate release


producer)

Phytasevariants

Meat

Dairy products


processor)




company)

• Investition in einen Bio-Reaktor


• Vorwärtsintegration durch Verknüpfung mit

Polyphosphatproduzenten



Szenario 4: Phosphatfreisetzung erfolgt durch einen

Collector (Neuer Akteur)

Polyphos-phate


Press cakes


Farmer/ breeder

P-accumulating

yeast

Phosphate

Feed-mix

Press cakes

Fertilizers

Detergents

Food additives


Oil

Phosphoric acid

Rapeseed oil

Food value chain


chain


chain


Phosphate release


producer)

Phytasevariants

Meat

Dairy products


processor)



Collector


company)

• Collector verfügt über alle notwendigen

Ressourcen und Kompetenzen

• Collector hat passenden Standort und

Netzwerk



Die Herausforderungen lassen sich in 5 Hauptkategorien

einordnen.

Fehlender Zugang zu

Netzwerken

Mangelnde absorptive

capacity

Dominanz bestehender

Geschäftsmodelle

Fehlende Kompetenzen

Organisation

Fragmentierung im

Sektor

Rapsöl/Presskuchen

Lage

Fehlende

Industriestandards

StandardsÖkonomische Rentabilität

Größenvorteile

Marktakzeptanz

Preisgestaltung

Verhandlungsmacht

Wirtschaftlichkeit

Variabilität in der

Zusammensetzung der

Rohstoffe

Unklare technologische

Einsatzbereitschaft

Qualität

Quelle: Carraresi, Berg, Bröring (2018), Emerging value chains within the bioeconomy: Structural changes in the case of phosphate recovery, in: Journal of Cleaner Production, Vol 183, pp. 87-101; icons made by fjstudio, v

https://www.flaticon.com/authors/fjstudio, Freepik, https://www.freepik.com/, DinosoftLabs,https://www.flaticon.com/authors/dinosoftlabs, Smashicons, https://smashicons.com/


Geschäftsmodelle müssen sich anpassen, um die Vermarktung von

recycletem Phosphor aus Agrarnebenströmen zu verwirklichen!

Quelle: Chesbrough und Rosenbloom 2002; Amshoff et al. 2015; Osterwalder und Pigneur (2010; Bild: https://ut11.net/de/blog/dein-geschaftsmodell-kompakt-der-business-model-canvas/, zuletzt 11/2019; :

Entwickelt von Alexander Osterwalder im Jahre 2004

Instrument zur Visualisierung eines Geschäftsmodells in 9

Bausteinen

„Ein Geschäftsmodell beschreibt das Grundprinzip, nach

dem eine Organisation Werte schafft, vermittelt und erfasst.“

Business Model CanvasWarum brauchen wir

Geschäftsmodellinnovationen?

Pfadabhängiges Verhalten in der Evolution von neuen

Geschäftsmodellen aktueller Fokus Operational

Excellence

Phosphatrückgewinnung = disruptive Technologie?

Veränderungen in gegebenen Marktbedingungen und

Wertschöpfungsnetzwerken

„It might be that innovative technologies that have the potential

to meet key sustainability targets are not easily introduced by

existing business models within a sector, and that only by

changes to the business model would such technologies

become commercially viable.”

(Budde Christensen et al. 2012, S. 499)

https://ut11.net/de/blog/dein-geschaftsmodell-kompakt-der-business-model-canvas/


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Carolin Block

Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik (ILR)

Professur für Technologie- und Innovationsmanagement im Agribusiness

Prof. Dr. Stefanie Bröring

Meckenheimer Allee 174

53115 Bonn

Telefon: +49 228 / 73 - 3506

E-Mail: [email protected]

Web: www.tim.uni-bonn.de

Gefördert durch:

mailto:[email protected]

http://www.tim.uni-bonn.de/

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