Marktbericht zu Kohlenstoffverbundwerkstoffen: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Matrix (Hybrid, Metall, Keramik, Kohlenstoff, Polymer), Verfahren (Prepreg-Laminierung, Pultrusion und Wickeln, Nasslaminierung und Infusion, Press- und Spritzgussverfahren, Sonstige Verfahren), Anwendungen (Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Windkraftanlagen, Sport und Freizeit, Bauwesen, Schiffbau, Sonstige Anwendungen) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2026–2034

Marktgröße und Wachstumsanalyse für Kohlenstoffverbundwerkstoffe

Der globale Markt für Kohlenstoffverbundwerkstoffe hatte 2025 ein Volumen von 24,26 Milliarden US-Dollar und soll von 25,96 Milliarden US-Dollar im Jahr 2026 auf 44,60 Milliarden US-Dollar im Jahr 2034 anwachsen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7 % im Prognosezeitraum von 2026 bis 2034 entspricht. Der asiatisch-pazifische Raum dominierte den Markt für Kohlenstoffverbundwerkstoffe mit einem Marktanteil von 38 % im Jahr 2025.

Der globale Markt für Kohlenstoffverbundwerkstoffe wird primär durch die stark steigende Nachfrage verschiedener Endverbraucher wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Windenergiebranche angetrieben. Die herausragenden physikalischen Eigenschaften von Kohlenstoffverbundwerkstoffen haben deren Einsatz in der Luft- und Raumfahrtindustrie verstärkt und damit das Marktwachstum angekurbelt. Kohlenstoffverbundwerkstoffe bestehen aus Kohlenstofffasern, die in eine kohlenstoffhaltige Matrix eingebettet sind. Ein Verbundwerkstoff, auch Kompositionswerkstoff genannt, wird aus zwei oder mehr Bestandteilen hergestellt. Die unterschiedlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften der Bestandteile werden kombiniert, um einen Werkstoff mit Eigenschaften zu erzeugen, die sich von denen der einzelnen Bestandteile unterscheiden. Die einzelnen Elemente bleiben in der endgültigen Struktur der Kohlenstoffverbundwerkstoffe erkennbar, wodurch sich Verbundwerkstoffe von Gemischen und Mischkristallen unterscheiden.

Typeneinblick

Das Polymersegment dominiert den Weltmarkt. Das Segment der Polymermatrix ist in Duroplaste und Polymere unterteilt.ThermoplastePolymere werden nach Typ unterteilt. Das Segment der Duroplaste dominierte den Markt. Duroplastische Verbundwerkstoffe werden durch Mischen eines Duroplasts mit Kohlenstoff- oder Glasfasern hergestellt. Aufgrund ihres hervorragenden Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses, ihrer Korrosionsbeständigkeit und anderer Faktoren sowie ihrer geringen Herstellungskosten sind sie für verschiedene Anwendungen im Verbundwerkstoffbereich attraktiv. Die zunehmende Verwendung von mit Kohlenstofffasern verstärkten duroplastischen Verbundwerkstoffen hat die Nachfrage erhöht und zu einer Expansion dieses Segments geführt.

Verbundwerkstoffe mit zwei oder mehr Verstärkungsfasern werden als Hybridmatrix-Verbundwerkstoffe bezeichnet. Kohlenstoff-Aramid-verstärktes Epoxidharz (das Festigkeit und Schlagzähigkeit vereint) und glas-kohlenstoffverstärktes Epoxidharz sind die gängigsten Hybridverbundwerkstoffe (die ein hochfestes Material zu einem vernünftigen Preis bieten). Hybridmatrix-Verbundwerkstoffe werden häufig eingesetzt, wenn eine Kombination der Eigenschaften verschiedener Fasertypen benötigt wird oder wenn sowohl Längs- als auch Querfestigkeit erforderlich sind.

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Prozess-Einblicke

Prepregs sind Verbundwerkstoffe, bei denen hochfeste Verstärkungsfasern mit einem duroplastischen oder thermoplastischen Harz getränkt werden. Die Fasern sind entweder unidirektional angeordnet oder miteinander verwebt. Das Harz ist in der Regel schnellhärtend und hat bei Raumtemperatur eine sehr geringe Haltbarkeit. Um die Haltbarkeit zu verlängern, sollten Prepregs bei Gefriertemperaturen (0 °C) gelagert werden. Prepregs, bei denen Fasern und Harz miteinander getränkt sind, sind noch nicht vollständig ausgehärtet. Häufig verwendete Fasern sind Glasfaser, Kohlenstofffaser oder Polyaramid. Die Materialien in diesem Stadium werden als B-Stadium bezeichnet. Die Prepreg-Platten sind sehr flexibel und lassen sich in jede beliebige Form bringen und zuschneiden.

Das Pultrusionsverfahren ist ein weitgehend automatisierter und kontinuierlicher Faserlaminierprozess, der hohe Faservolumenprofile mit konstantem Querschnitt erzeugt. Dank des hohen Faservolumenanteils weist der Pultrusionsprozess ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis des Verbundwerkstoffs auf. Auch das Wickelverfahren ist ein automatisiertes Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen, bei dem Filamente unter Druck/Spannung um ein rotierendes Werkzeug gewickelt werden. Die so hergestellten Verbundwerkstoffe sind hochwertige Produkte mit guten Materialeigenschaften hinsichtlich Festigkeit und Steifigkeit bei geringen Arbeitskosten.

Anwendungseinblicke

Der Luft- und Raumfahrtsektor ist der größte Umsatzträger im Markt für Kohlenstoffverbundwerkstoffe. Anfänglich basierte die Luft- und Raumfahrtindustrie stark auf Metallen wie Aluminium, Stahl und Titan, die etwa 70 % des Gesamtgewichts von Flugzeugen ausmachten. In den letzten Jahren hat der Einsatz von Kohlenstoffverbundwerkstoffen in der Luft- und Raumfahrt jedoch aufgrund der gestiegenen Nachfrage nach Eigenschaften wie Gewichtsreduzierung, extremer Widerstandsfähigkeit, Isolation und Radarabsorption drastisch zugenommen. Auch die Verteidigungsindustrie nutzt Kohlenstoffverbundwerkstoffe in der Raketenabwehr, der Bodenverteidigung und in militärischen Marineanwendungen. Einige große Unternehmen wie Boeing verwenden verschiedene Bauteile aus kohlenstofffaserbasierten Verbundwerkstoffen in ihren Flugzeugen, beispielsweise im Boeing 787 Dreamliner. Zahlreiche etablierte Luft- und Raumfahrtunternehmen wie die Boeing Company, die General Electric Company und Airbus SE investieren verstärkt in die Forschung und Entwicklung (F&E) fortschrittlicher Verbundwerkstoffe und tragen so zum Wachstum des Marktes für Kohlenstoffverbundwerkstoffe bei.

Sport und Freizeit sind ein bedeutender Endverbraucher von Kohlenstoffverbundwerkstoffen. Dazu gehören vor allem Anwendungen mit hohem Absatzvolumen, wie beispielsweise kommerzielle Sportartikel (Golf, Fahrräder, Hockey, Tennis und Wintersport) sowie hochpreisige Produkte wie Bootsbau oder Wettkampfsportartikel. In diesem Segment haben technische Anforderungen und Marketingaspekte Vorrang vor Preisbeschränkungen. Festigkeit und minimales Gewicht sind für Hersteller von Hochleistungssportgeräten von entscheidender Bedeutung. Kohlenstoffverbundwerkstoffe widerstehen selbst stärksten Belastungen in anspruchsvollsten Umgebungen. Sie bieten bemerkenswerte mechanische und Dauerfestigkeit und werden daher von vielen führenden europäischen Sport- und Freizeitherstellern bevorzugt.

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Regionale Einblicke

Der asiatisch-pazifische Raum dominierte 2024 den Markt für Kohlenstoffverbundwerkstoffe mit einem Anteil von 43 % und ist weiterhin der bedeutendste globale Marktteilnehmer. Zu den Hauptabnehmern zählen unter anderem die Luft- und Raumfahrtindustrie, die Verteidigungsindustrie, der Bausektor sowie der Sport- und Freizeitsektor. Die Präsenz aufstrebender Länder wie China und Indien dürfte das Marktwachstum beschleunigen. China produzierte 2021 26,08 Millionen Automobile, ein Anstieg von 3 % gegenüber 25,23 Millionen im Jahr 2020, was die Nachfrage nach Kohlenstoffverbundwerkstoffen voraussichtlich weiter ankurbeln wird. Darüber hinaus prognostiziert die IATA, dass Indien bis zum Ende des Prognosezeitraums zum drittgrößten Luftfahrtmarkt der Welt aufsteigen und China und die USA bis 2030 als drittgrößten Luftverkehrsmarkt der Welt überholen wird. In den nächsten zwei Jahrzehnten wird Indien voraussichtlich 2.100 Flugzeuge benötigen, was einem Umsatz von über 290 Milliarden US-Dollar entspricht. Aufgrund dieser Faktoren wird erwartet, dass die Luft- und Raumfahrtindustrie ihre Nachfrage nach Kohlenstoffverbundwerkstoffen steigern und damit das Wachstum des regionalen Marktes ankurbeln wird.

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Markttrends in Nordamerika

In Nordamerika hat der hohe Verbrauch von Kohlenstoffverbundwerkstoffen in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Windenergie und Bauwesen zur Expansion des Marktes für Kohlenstoffverbundwerkstoffe beigetragen. Die drei US-amerikanischen Sportwagenmodelle Chevrolet Corvette Stingray, Ford Mustang Shelby GT500KR und Viper SRT sind die größten Abnehmer von Kohlenstoffverbundwerkstoffen in der Automobilindustrie. Automobilhersteller verwenden Leichtbaumaterialien wie Kohlenstoffverbundwerkstoffe, um ihre Fahrzeuge kraftstoffsparend und leicht zu gestalten. Auch die Luftfahrtindustrie ist in den Vereinigten Staaten weltweit am weitesten verbreitet. Laut der General Aviation Manufacturers Association (GAMA) trägt die allgemeine Luftfahrt jährlich über 247 Milliarden US-Dollar zur US-Wirtschaft bei und beschäftigt mehr als 1,2 Millionen Menschen. Folglich wird erwartet, dass die genannten Faktoren die Nachfrage nach Kohlenstoffverbundwerkstoffen steigern und damit das Wachstum des nordamerikanischen Marktes für Kohlenstoffverbundwerkstoffe im Prognosezeitraum weiter ankurbeln werden.

Markttrends in Europa

Für Europa wird ein moderates Wachstum erwartet. Der europäische Verteidigungsmarkt dürfte aufgrund der erhöhten Finanzierung deutlich wachsen, da die NATO-Mitglieder eine Erhöhung des Verteidigungshaushalts auf 2 % des BIP anstreben. Laut Barclay wird dies mit dem Erreichen dieser Ziele zu einem jährlichen Anstieg der Verteidigungsausgaben in Europa um 60 Milliarden Euro (67 Milliarden US-Dollar) führen, wovon 30–40 % auf die Ausrüstungsproduktion entfallen. Die höchsten Ausgaben werden voraussichtlich in Deutschland, Italien, Spanien und den Niederlanden getätigt. Dieses hohe Niveau der Verteidigungsausgaben dürfte das regionale Marktwachstum ankurbeln. Angesichts des wachsenden Interesses an urbaner Luftmobilität ging Airbus im Mai 2022 eine Partnerschaft mit mehreren deutschen Unternehmen, Forschungseinrichtungen, Universitäten und Kommunen ein, um die Initiative für urbane Luftmobilität zu entwickeln und die Vision der urbanen Luftmobilität in Deutschland und weltweit zu verwirklichen. Die Initiative dürfte die Nachfrage nach Kohlenstoffverbundwerkstoffen für Ausrüstung und Konstruktionsanwendungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie in den kommenden Jahren steigern.

Brasilien ist der umsatzstärkste Markt in Südamerika. Das Land beherbergt einige der größten Elektronikfertigungsanlagen Südamerikas. Zahlreiche große Elektronikhersteller wie Samsung, LG, Dell, Multilaser, Positivo, Foxconn, AOC, Lenovo und die Leadership Group haben dort ihre Werke angesiedelt. Trotz der schwierigen Lage festigen Samsung und LG ihre Positionen als führende Elektronikhersteller und deuten damit auf ein starkes Marktpotenzial hin. Die Produktion von Elektrogeräten und -materialien stieg im November 2021 im Vergleich zum Vorjahresmonat um 6,7 %. Die erwartete anhaltende Erholung des Elektronikmarktes dürfte die Nachfrage nach Kohlenstoffverbundwerkstoffen in diesem Segment in Brasilien daher weiterhin stabil halten.

Liste der wichtigsten und aufstrebenden Akteure in Markt für Kohlenstoffverbundwerkstoffe