Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit spielen eine zunehmend wichtige Rolle bei der Entwicklung neuer Produkte. Verbraucherinnen und Verbraucher legen einerseits Wert auf Regionalität und Umweltverträglichkeit, andererseits wird der Einsatz von chemischen Produktzusätzen immer strenger reglementiert. Vor diesem Hintergrund bietet der Einsatz von Inhaltsstoffen aus Schweizer Holz eine interessante Lösung: regionale Produktion und die Nutzung von Reststoffen sind nachhaltig, umweltverträglich und entsprechen der aktuellen Nachfrage der Verbraucherinnen und Verbraucher.
Verschiedene Holzinhaltsstoffe werden bereits industriell in einem eigenständigen Extraktionsprozess gewonnen und werden mit stabilen Absätzen und Erlösen in etablierten Zielmärkten vermarktet. Für die in der Schweiz heimischen Holzarten liegen jedoch noch keine einheitlich erhobenen und damit vergleichbaren Daten zur möglichen Extraktausbeute und Zusammensetzung der Inhaltsstoffe vor, und auch zur Diskussion möglicher Geschäftsmodelle fehlen die nötigen Datengrundlagen. Eine Erweiterung der Wertschöpfungskette in der Schweiz im Sinne der Kaskadennutzung der Ressource Holz erscheint jedoch interessant, wenn in einer regionalen und Cluster-basierten Zusammenarbeit innovative Produkte mit ökonomischem und ökologischem Mehrwert entstehen.
Die Hauptziele dieses Projekts bestehen folglich in der Bereitstellung:
- des aktuellen Stands des Wissens zur Zusammensetzung und Nutzung von Holzinhaltsstoffen.
- von quantitativen Daten zur Verfügbarkeit relevanter Reststoffe aus der heimischen Forst- und Sägeindustrie und daraus extrahierbaren Inhaltsstoffen.
- von einer Skizzierung möglicher Geschäftsmodelle.
Die Analyse zeigt, dass mögliche Rohstoffe für die Extraktion in der Schweiz in grossen Mengen vorhanden sind. Bei der Holzernte im Jahr 2017 fielen in der Schweiz circa 506’300 Fm Industrieholz, 1'801’000 Fm Energieholz und circa 357’000 m3 Rinde sowie zusätzliche circa 695'600 m3 Restholz in Sägereien an. Diese Sortimente kommen grundsätzlich für eine Extraktion in Frage.
Die stoffliche Charakterisierung der Inhaltsstoffe der in der Schweiz vorhandenen Sortimente weist auf einzelne Holzarten hin, die im Hinblick auf die Ausbeute bei der Extraktion, die stoffliche Zusammensetzung der Extrakte sowie das Rohstoff-Vorkommen besonders geeignet erscheinen. Von Bedeutung sind insbesondere die phenolischen Verbindungen, welche mittels Heisswasserextraktion gewonnen werden können. Zu den interessanten Sortimenten zählen Rinde von Fichte und Weisstanne sowie Holz von Eiche, Kastanie, Waldkiefer, Lärche und Arve. Das Holz von Fichte, Weisstanne und Buche könnte wegen der anfallenden Mengen ebenfalls von Bedeutung sein, allerdings ist die Eignung dieser Extrakte für bestimmte Anwendungen weitestgehend unerforscht und bedarf weiterer Abklärung.
Für die Geschäftsmodellanalyse wurden vier beispielhafte Geschäftsmodelle genauer untersucht. Die Berechnungen zeigen insbesondere für die Geschäftsmodelle «grosses Sägewerk», «Energieerzeugungsanlage» und «Extraktionsanlage» ein grosses Potential. In Abhängigkeit der Art und Menge der zur Verfügung stehenden Rohstoffe kann von interessanten Margen ausgegangen werden. Grundsätzlich gilt für alle wahrscheinlichen Geschäftsmodelle, dass eine Extraktion von Holzinhaltsstoffen ein zusätzlicher Schritt in etablierten Wertschöpfungsketten darstellen kann und keine Konkurrenzsituation mit etablierten Prozessen entstehen muss. Vielmehr stellt die Extraktion die Möglichkeit einer zusätzlichen Wertschöpfung dar.
Für manche Sortimente fehlt allerdings die notwendige Datengrundlage zur wirtschaftlichen Beurteilung und der Abschätzung des Vermarktungspotenzials der Extrakte. Grund hierfür ist, dass bislang keine Untersuchungen für stoffliche Anwendungen dieser Extrakte durchgeführt wurden und dadurch auch ihre Anwendungs- und Vermarktungspotentiale nicht seriös abgeschätzt werden können.
Für die weitere Entwicklung von Anwendungen der Extrakte bis hin zur Industriereife bedarf es neuer Pilotanlageninfrastruktur, die Extrakte aus Schweizer Holz in ausreichender Menge, unter geeigneten Prozessbedingungen und unter Berücksichtigung vor- und nachgelagerter Konversionsschritte erzeugen kann. Eine solche Infrastruktur existiert innerhalb der Schweiz und der angrenzenden Nachbarländer noch nicht, würde jedoch einen massgeblichen Beitrag für die Absenkung der bestehenden Hürden auf dem Weg zu einer grossmassstäblichen Umsetzung von Extraktionsprozessen leisten können.
