A Delphi study of factors affecting forest biorefinery development in the pulp and paper industry : the case of bio-based products

Als eine ausgereifte Industrie, sind Stärken der Papier- und Zellstoffindustrie (pulp and paper industry PPI) gegeben durch ihre existierende Infrastruktur, Technologie-know-how und reichliche Verfügbarkeit von Biomasse. Die Einbrüche in den Verkaufszahlen holzbasierender Produkte sendet der Industrie allerdings ein klares Signal, ihr Geschäftsmodell zu ändern um die Profitabilität wieder zu erhöhen. Mit der global steigenden Aufmerksamkeit auf biobasierte Wirtschaft und Kreislaufwirtschaft, in Kombination mit den niedrigen Preisen fossiler Rohstoffe, beginnt die PPI Bioraffinerie als Wertschöpfungsgeschäftsmodell zu integrieren, um die Wettbewerbsfähigkeit der Industrie zu halten. Dennoch zeigt das Aufkommen von innovativer Bioraffinerie der PPI einige Hindernisse auf, von denen die Unsicherheit des vielversprechenden Produkts eine der wichtigsten Hürden wird. Diese Studie zielt darauf ab, Faktoren zu bewerten, welche die Verbreitung und Entwicklung der Holz-Bioraffinerie in der PPI beeinflussen. Dazu gehören treibende Faktoren, Hindernisse, Vorteile, Nachteile, sowie die vielversprechendsten Produkte auf biologischer Basis der Holz-Bioraffinerie. Die identifizierten Faktoren werden anhand der zugehörigen Geschäftsebene untersucht, welche das Makro-Umfeld, die Industrie, und der strategische Wandel sind. Außerdem wird ein Überblick erarbeitet, welcher zeigt wie die identifizierten Faktoren implementiert werden können um notwendige Verbesserungen zu erreichen. Es wird eine Zwei-Phasen-Delphi-Methode verwendet um die empirischen Daten der Studie, bestehend aus einer Online basierten Umfrage und Interviews, zu sammeln. Die Delphi-Methode ist ein effektives Kommunikationstool zum entlocken von Ideen aus einer Gruppe Experten, um im weiteren einen gemeinsamen Konsens für zukünftige Entwicklungen prognostizieren zu können. In Zusammenarbeit mit insgesamt 50 Experten, hat die Studie ergeben, dass in jeder Geschäftsebene der PPI Einflussfaktoren gefunden werden konnten. Die politische Dimension hat dabei einen wesentlichen Einfluss darauf, die wirtschaftlichen Hindernisse zu bewältigen, während ökologische und soziale Begünstigungen im Makro-Umfeld verstärkt werden. Auf der Industrieebene schien die Verfügbarkeit von Biomasse eine Stärke der PPI zu sein, wohingegen die Lücken in Technologie- und Markt-know-how Hindernisse darstellten. Folglich muss die Zusammenarbeit der Wissenschaft und der chemischen Industrie verstärkt werden. Zusammen mit Anzeichen des Widerstandes der PPI gegenüber der Implementierung der Bioraffinerie als Innovation, wurden Personalressourcen als wichtige Voraussetzung dieser Hindernisse identifiziert. Ferner wurden Produkte auf Cellulosebasis für die Produktentwicklung in naher Zukunft erklärt, während Lignin-basierende Produkte für die langfristige Zukunft hervorgehoben wurden.Being a mature industry, pulp and paper industry (PPI) possess strength points coming from its existing infrastructure, technology know-how, and abundant availability of biomass. However, the declining trend of the wood-based products sales sends a clear signal to the industry to transform its business model in order to increase its profitability. With the emerging global attention on bio-based economy and circular economy, coupled with the low price of fossil feedstock, the PPI starts to integrate biorefinery as a value-added business model to keep the industrys competitiveness. Nonetheless, biorefinery as an innovation exposes the PPI with some barriers, of which the uncertainty of the promising product becomes one of the major hurdles. This study aims to assess factors that affect the diffusion and development of forest biorefinery in the PPI, including drivers, barriers, advantages, disadvantages, as well as the most promising bio-based products of forest biorefinery. The study examines the identified factors according to the layer of business environment, being the macro-environment, industry, and strategic group level. Besides, an overview of future state of the identified factors is elaborated as to map necessary improvements for implementing forest biorefinery. A two-phase Delphi method is used to collect the empirical data for the study, comprising of an online-based survey and interviews. Delphi method is an effective communication tools to elicit ideas from a group of experts to further reach a consensus of forecasting future trends. Collaborating a total of 50 experts in the panel, the study reveals that influential factors are found in every layers of business of the PPI. The politic dimension is apparent to have a significant influence for tackling the economy barrier while reinforcing the environmental and social benefits in the macro-environment. In the industry level, the biomass availability appears to be a strength point of the PPI while the knowledge gap on technology and market seem to be barriers. Consequently, cooperation with academia and the chemical industry has to be improved. Human resources issue is indicated as one important premise behind the preceding barrier, along with the indication of the PPIs resistance towards biorefinery implementation as an innovation. Further, cellulose-based products are acknowledged for near-term product development whereas lignin-based products are emphasized to gain importance in the long-term future.by Natasha GabriellaZusammenfassungen in Deutsch und EnglischKarl-Franzens-Universität Graz, Masterarbeit, 2016(VLID)151297