Von einer Maispflanze bis zur Fahrzeugkabine: Die grüne Neugestaltung der biobasierten Lieferkette

Einfach gesagt: etwas, das aus dem Acker wächst, um Erdöl, das aus dem Boden gefördert wird, zu ersetzen.

Die Rohstoffe herkömmlichen Plastiks sind Erdöl – Kohlenstoff, der aus Überresten vor Jahrmillionen lebender Organismen stammt und unterirdisch eingeschlossen wurde. Wenn man dieses Plastik verwendet, danach verbrennt, wird der über Jahrmillionen eingesperrte Kohlenstoff erneut in die Atmosphäre freigesetzt; dies führt unzweifelhaft zu einer reinen Netto-Emission.

Die Rohstoffe biobasierter Materialien sind Mais, Zuckerrohr, Reisstroh oder Bambusfasern, die im selben Jahr gewachsen sind. Pflanzen absorbieren während ihres Wachstums durch Photosynthese CO₂ aus der Luft. Nach Nutzung werden sie verbrannt oder abgebaut – der Kohlenstoff kehrt in die Atmosphäre zurück und wird von neuen Pflanzen wieder aufgenommen. So entsteht ein „geschlossener Kohlenstoffkreislauf“.Pflanzen fixieren Kohlenstoff → werden zu Material → geben Kohlenstoff an die Atmosphäre ab → werden erneut von Pflanzen gebunden.

Dies ist die Bedeutung des Begriffs „biobasiert“. Es geht nicht darum, schwächere, langsamere oder minderwertige Materialien zu akzeptieren, sondern lediglich darum, die Kohlenstoffquelle intelligenter zu gestalten.

„Bio-basiert“ beschreibt die Herkunft des Rohstoffs (ob aus Biomasse oder Erdöl), während „biologisch abbaubar“ den Verbleib nach der Entsorgung (Abbau durch Mikroorganismen) angibt.

Dies ist besonders wichtig für Automobile – Bauteile müssen mehr als 10 Jahre halten, weshalb „biologische Abbaubarkeit“ sogar ein Nachteil wäre. Der Standard bei bio-basierten Materialien im Fahrzeugbau sind genau diese langlebigen Materialien, die „bio-basiert, aber nicht biologisch abbaubar“ sind. Die Kohlenstoffquelle ist grün, die Leistung wird nicht beeinträchtigt.

Bio-basiert bezieht sich auf die Rohstoffseite – woher der Kohlenstoff stammt. Wasserbasierte/lösungsmittelfreie Verfahren lösen das Problem auf der Produktionsseite – ob bei der Herstellung organische Lösungsmittel wie DMF oder Toluol freigesetzt werden. Beide Ansätze können kombiniert werden: Kunstleder aus bio-basierten Rohstoffen mit wasserbasiertem Prozess stellt eine doppelte Form der Nachhaltigkeit dar.

Pflanzenleder wie „Kaktusleder“ oder „Ananasleder“ ist ein Kunstleder, das durch ein Gerüst aus Pflanzenfasern und Harzfüllung hergestellt wird und keine tierischen Bestandteile enthält. Pflanzlich gegerbtes Leder hingegen ist eine alte Technik, bei der Tierhäute mit Tanninsäure gegerbt werden, und ist im Wesentlichen echtes Leder.

in der Werbung vielleicht überzeugen, aber in der Wissenschaft gibt es ein einziges Maß – die C-14-Methode (Kohlenstoff-14).

Das Prinzip ist raffiniert: In allen lebenden Organismen ist Spurenmenge an radioaktivem Kohlenstoff-14 enthalten, das Pflanzen durch Photosynthese ständig aus der Atmosphäre nachliefern. Erdöl hingegen war über Jahrmilliarden unterirdisch gelagert, sodass sein Kohlenstoff-14 vollständig zerfallen ist. Durch Messung des Kohlenstoff-14-Gehalts im Material kann genau berechnet werden, welcher Anteil des Kohlenstoffs aus Biomasse stammt – dies ist die international anerkannte ASTM D6866-Norm.

Auf dieser Analyse basierend haben verschiedene Länder Zertifizierungssysteme entwickelt: das USDA Bio-Based Label der US-Landwirtschaftsbehörde, die deutsche DIN-Zertifizierung und das belgische OK Biobased Label (mit 1 bis 4 Sternen je nach Gehalt an bio-basiertem Kohlenstoff).

Für Beschaffer ist ein unabhängiges Zertifikat ein entscheidendes Werkzeug, um grüne Behauptungen in prüfbare Beschaffungskriterien umzuwandeln –Dies filtert effektiv Greenwashing heraus – etwa wenn mit geringem pflanzlichen Anteil groß angepriesene Umweltvorteile beworben werden.

Ziehen wir die Kamera zurück, um einen Überblick über die gesamte Lieferkette zu erhalten. Diese gliedert sich klar in drei Stufen.Obere Stufe: Bio-Rohstoffe → mittlere Stufe: Materialherstellung → untere Stufe: Automobilanwendung.

Hieraus entstehen auch Schlüsselmonomere wie Milchsäure (PLA), Pentamethylendiamin, langkettige Dicarbonsäuren und bio-basierter Polyol – technologisch am anspruchsvollsten, mit hoher Konzentration an Lieferanten. Nimmt man beispielsweise bio-basierten Polyol, so halten die drei weltweit führenden Unternehmen etwa 30 % Marktanteil. Wer die Monomere kontrolliert, kontrolliert auch die Preisgestaltung.

Unternehmen im Mittellauf polymerisieren Monomere aus dem Oberlauf zu Harzen und verarbeiten diese weiter zu Endmaterialien wie Kunststoffen, Fasern, Kautschuk, Lacken und Kunstleder.

Im Segment Kunstleder nimmt die Dekarbonisierung im Mittellauf die Form von „drei gleichzeitigen Entwicklungssträngen“ an.Wasserbasierter Prozess(Ersetzung organischer Lösungsmittel durch Wasser)Lösemittelfreier Prozess(Reaktive Formgebung mit nahezu 100 % Feststoffgehalt)Biobasierte Rohstoffe(Mais, Bambusfasern, Kaffeesatz zur Ersetzung petrochemischer Rohstoffe) – diese drei können kombiniert werden, was zu einem „doppelten Grün“, letztlich sogar zu einem „dreifachen Grün“ führt.

Innerhalb dieses mittleren Abschnitts der Wertschöpfungsketteist Changfeng New Materials ein praktisches Beispiel für die Umsetzung dieser „drei parallelen Stränge“.Wasserbasierte Prozesse ersetzen organische Lösungsmittel wie DMF durch Wasser; lösemittelfreie Prozesse formen durch Reaktion mit nahezu 100 % Feststoffgehalt. Auf der Rohstoffseite ersetzen Mais, Bambusfasern, Kaffeesatz und andere Biomassen petroleumbasierte Komponenten. Die Kombination dieser drei Ansätze in einem einzigen Kunstleder entspricht der gleichzeitigen Beantwortung der Fragen: „Woher kommt der Rohstoff?“ und „Was wird im Produktionsprozess emittiert?“ – Dies ist die dreifach grüne Strategie von „wässrig/lösemittelfrei × bio-basiert“.

Für Automobilhersteller liegt der Wert solcher Zulieferer nicht nur darin, ein grünes Label vorlegen zu können, sondern darin, die Geschichte einer klimafreundlichen Fahrzeugkabine messbar, nachverfolgbar und direkt in Beschaffungsvorgaben integrierbar zu machen.

Gleichzeitig entstehen inländisch spezialisierte grüne Kunstleder-Industriecluster (z. B. der Wirtschafts-Entwicklungsbezirk Lishui in der Provinz Zhejiang), und das zugehörige System von Harzen, Trägerstoffen bis zum fertigen Leder wird zunehmend vervollständigt.

EU-Vorgaben zur Altfahrzeug-Verordnung (ELV) sowie nationale „Zwei-Kohlenstoff“-Ziele (Peak Carbon & Carbon Neutralität) zwingen Automobilhersteller dazu, die „Kohlenstoffbilanz“ pro Material zu berechnen. Geruchsbelästigung und VOC-Werte im Fahrzeuginnenraum waren lange Zeit häufige Beschwerdegründe. „Healthy Cabin“ wird daher zunehmend zum Verkaufsargument. Vegane Interieurkonzepte sind bereits in Europa und den USA etabliert und strömen nun auch zusammen mit neuen Marktteilnehmern zurück nach China.

Konkret umgesetzt findet man dies beispielsweise bei Sitzschaumstoff (Fords Sojaöl-basierter Schaum wurde bereits in über 15 Millionen Fahrzeuge verbaut), Innenraumgewebe und Kunstleder (NIOs biobasierter Ultrafeinfaser), Türverkleidungen und Dachverkleidungen (Hanffaserverbundwerkstoffe von Mercedes), Ölschläuchen (Alkemas PA11) und sogar Batteriegehäusen (gemeinsame Fabrik von Cathay und CATL mit jährlich geplanten 2,5 Millionen Sets).

Ein Signal besteht darin, dass mittelständische Materialhersteller ihre Bindung zu nachgelagerten Partnern verstärken. Gemeinsam mit Batterie- oder Automobilherstellern errichten sie Joint-Venture-Fabriken, entwickeln gemeinsam Produkte und ‚binden den Endkunden ganz oben ein‘, um Produktionskapazitäten abzuschöpfen und die Validierungszyklen für Fahrzeugstandards zu verkürzen.

Nachdem das Konzept erläutert und die gesamte Lieferkette betrachtet wurde, wechseln wir nun die Perspektive – tatsächlich sind es nur diese vier Fragen, die Automobilhersteller wirklich beschäftigen.

Die Antwort ist optimistischer als gedacht. Am Beispiel von Kunstleder betrachtet: PU-Leder übertrifft echtes Leder hinsichtlich Abriebfestigkeit (über 19.000 Zyklen ohne Lochbildung im Scheibenreibtest gegenüber ca. 1.800 Zyklen beim Echtleder), Biegefestigkeit und Dimensionsstabilität. Die mechanischen Eigenschaften biobasierten Polyurethans erreichen das Niveau petrochemischer Varianten; der Unterschied liegt primär im Gehalt an biobasierten Bestandteilen. Für die Einführung in Automotive-Anforderungen sind jedoch noch Langzeitprüfungen hinsichtlich Hydrolysebeständigkeit, Witterungsbeständigkeit und VOC nötig – dies ist jedoch eine Frage der Zeit, kein technisches Hindernis.

Im oberen Bereich der Monomere haben große Player wie BASF, Covestro, Wanhua und Cathay bereits Position bezogen und erweitern kontinuierlich ihre Produktionskapazitäten. Im mittleren Fertigungsbereich haben sich inländische industrielle Cluster mit eigenem Profil gebildet. Im unteren Validierungsbereich haben Serien- oder quasi-serienmäßige Anwendungen bei NIO, BMW, Mercedes und Ford bereits die Zertifizierungswege für Automotive-Standards geebnet. Diese Lieferkette ist bereits Der Fokus verlagert sich von ‚ob vorhanden‘ hin zu ‚wie gut oder teuer es ist‘.

Es gibt eine gewisse Preisaufschlag, der jedoch schnell schrumpft. Die Branche erwartet allgemein, dass die Kosten bis 2030 auf gleichem Niveau liegen werden. Betrachtet man dies auf der Achse von Kunstleder, wird die Rechnung noch einfacher: Kunstleder ist an sich bereits etwa 78 % günstiger als Echtleder. Die bio-basierte Variante fügt nur einen begrenzten Aufpreis hinzu und ermöglicht gleichzeitig „Lederoptik auf Echtleder-Niveau + messbare CO₂-Reduktion + geruchsneutrales Erlebnis“.

Das ist äußerst klar: Der nationale „14. Fünfjahresplan zur Entwicklung der Biowirtschaft“ positioniert biobasierte Materialien als Schwerpunktthema. Die „Drei-Jahres-Aktionsplattform zur Beschleunigung innovativer Entwicklungen nicht-nahrungsmittelbasierter biobasierter Materialien“ von sechs Ministerien zielt darauf ab, bis 2025 die Wettbewerbsfähigkeit bestimmter nicht-nahrungsmittelbasierter Produkte auf das Niveau fossiler Produkte zu bringen.

Auch die Standards konkretisieren sich zunehmend –Im Jahr 2025 wurde Chinas erster Umweltzertifizierungsstandard für ökologische Qualität von Kunstleder veröffentlicht., erstmals wurden die Bio-basierte Gehalt zusammen mit Formaldehyd, DMF und VOCs in die Bewertungskriterien integriert. Damit erhält Nachhaltigkeit eine ‚Klassifizierung‘, und bei der Beschaffung können Materialien entsprechend der jeweiligen Klasse ausgewählt werden.

Biobasierte Materialien sind kein fernes Konzept mehr, sondern bereits im Gange befindliche Neugestaltung der Wertschöpfungskette.

Er redefiniert die Herkunft des „Kohlenstofflieferanten“ auf Rohstoffseite, die „Emissionsgrenzen“ auf Produktionsseite und die Definition von „Luxus“ auf Produkseite. Hochwertige Fahrzeugkabinen der Zukunft messen sich nicht mehr nur an Herkunftsort und Gerbverfahren von Naturleder, sondern an ihrem Carbon Footprint, biobasierten Gehalt und Gesundheitsindizes.

Für Automobilhersteller geht es nicht mehr um die Frage, ‚ob‘ sie eingesetzt werden, sondern um ‚wann‘ und ‚bei welchen Bauteilen‘ der Einsatz beginnen soll – die Technologie ist bereits etabliert, die Lieferkette nimmt Form an, die Kosten sinken und die Standards konkretisieren sich. Das Fenster öffnet sich oft innerhalb der nächsten Jahre.

Für Materialunternehmen werden jene Player in der vorteilhaftesten Position sein, die gleichzeitig fundierte Antworten darauf liefern können, woher der Kohlenstoff stammt, was bei der Produktion emittiert wird und was der Nutzer wahrnimmt. Genau das istPURE^®Changfeng New Materials hat sich für die dreifach grüne Strategie „100 % vollständig wässrig/lösemittelfrei × bio-basiert“ entschieden.Dies liegt daran, dass die Rohstoffe aus Mais, Bambusfasern oder Kaffeesatz stammen, bei der Herstellung statt Lösungsmitteln Wasser verwendet wird und der Benutzer keinerlei unangenehme Gerüche wahrnimmt.