Marktbericht für Verbundwerkstoffe: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Produkt (Kohlenstofffaser, Glasfaser), Herstellungsverfahren (Laminieren, Filament, Spritzgießen, Pultrusion, Formpressen, RTM, Sonstige), Endverbraucher (Automobil- und Transportwesen, Elektrotechnik und Elektronik, Windenergie, Bauwesen und Infrastruktur, Rohre und Tanks, Schifffahrt, Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Marktes für Verbundwerkstoffe

Steigende Nachfrage nach Leichtbaumaterialien in der Automobilindustrie

Die steigende Nachfrage nach Verbundwerkstoffen in der Automobilindustrie dürfte das Marktwachstum im Prognosezeitraum ankurbeln. Steigende Benzinpreise haben den Bedarf an kraftstoffsparenden Fahrzeugen verstärkt. Daher werden Verbundwerkstoffe immer häufiger anstelle von Stahl eingesetzt.AluminiumAufgrund ihres überlegenen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses werden auch Holz und andere Materialien verwendet. Angesichts wachsender Umweltbedenken und strengerer Gesetze zur Schadstoffbekämpfung sind Automobilhersteller gezwungen, ihre Technologien zu verbessern und emissionsarme Fahrzeuge zu entwickeln.

Das Gesamtgewicht eines Fahrzeugs ist einer der wichtigsten Faktoren, die den Kraftstoffverbrauch und die Fahrzeugemissionen beeinflussen. Verbundwerkstoffe werden aufgrund ihrer hohen Kosten bisher nur in Fahrzeugen des Premiumsegments eingesetzt. Große Unternehmen investieren jedoch massiv in Forschung und Entwicklung, um kostengünstige Verbundwerkstoffe mit vergleichbaren mechanischen Eigenschaften wie die teuren Varianten zu entwickeln. Dies dürfte die Nachfrage im Automobilsektor im Prognosezeitraum steigern.

Marktbeschränkung

Hohe Herstellungs- und Verarbeitungskosten

Die Automobil- und Luftfahrtindustrie nutzt kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) in zahlreichen Anwendungen. Der Bedarf an Verbundwerkstoffen in diesen Branchen wurde durch die Nachfrage nach kraftstoffsparenden Autos und Flugzeugen angekurbelt. Der Markt für Verbundwerkstoffe in der Automobilindustrie dürfte aufgrund bestehender und geplanter Gesetze zur Reduzierung der durch Kraftfahrzeuge verursachten Umweltverschmutzung weiter wachsen. Trotz der außergewöhnlichen Vorteile von Verbundwerkstoffen haben deren hohe Kosten deren Einsatz in verschiedenen Anwendungsbereichen bisher eingeschränkt. Strukturen aus CFK wiegen etwa ein Drittel des Gewichts von Aluminium und die Hälfte des Gewichts von Stahl.

Aufgrund seines geringeren Gewichts wird CFK trotz des höheren Preises gegenüber Metallen bevorzugt. Wegen der hohen Kosten von Verbundwerkstoffen beschränkt sich deren Einsatz jedoch auf Hochleistungsfahrzeuge wie Kampfjets, Raumschiffe, Rennwagen, Rennyachten, exotische Sportwagen und vor allem die neuesten Flugzeuge von Airbus und Boeing.

Marktchance

Zunehmende Nutzung von Kohlenstofffaserkomponenten in der Automobilindustrie

Der zunehmende Einsatz von Kohlefaserteilen in der Automobilindustrie, insbesondere bei Elektrofahrzeugen, dürfte dem Markt zahlreiche Chancen eröffnen. Elektrofahrzeuge erfreuen sich weltweit wachsender Beliebtheit und Nachfrage. Durch die signifikante Reduzierung der Fahrzeugemissionen hoffen namhafte Automobilhersteller, Umweltauflagen und Emissionsnormen einzuhalten. Infolgedessen werden batteriebetriebene Fahrzeuge wie Pkw und leichte Nutzfahrzeuge weltweit immer häufiger anzutreffen.

Mit der Einführung von Elektrofahrzeugen in ihre Produktlinien durch Marktführer wie Ford Motors, Toyota und General Motors sowie dem Aufstieg reiner Elektrofahrzeughersteller wie Tesla Motors hat sich die Produktion dieser Fahrzeuge in den letzten Jahren beschleunigt.

• Darüber hinaus hat die Entwicklung kraftstoffsparender Hochleistungsfahrzeuge die Nachfrage nach leichten Bauteilen gesteigert, was zur breiten Akzeptanz von Verbundwerkstoffen in der Automobilindustrie geführt hat.

Produkt-Einblicke

Das Segment der Glasfasern trägt am meisten zum Markt für Verbundwerkstoffe bei und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 5,6 % wachsen. Die Nachfrage nach Glasfasern dürfte aufgrund der breiten Anwendung in der Bau-, Windenergie-, Elektro- und Elektronik- sowie Automobil- und Transportindustrie steigen. Der Einsatz dieser Verbundwerkstoffe in der Rohrherstellung hat sich dank technologischer Fortschritte, die ihre Festigkeit und Haltbarkeit verbessert haben, ausgeweitet. Darüber hinaus dürfte der Markt für Verbundwerkstoffe durch die steigende Nachfrage nach hochfesten Materialien in der Automobil- und Luftfahrtindustrie gestützt werden.

Kohlenstoffatome sind in parallel ausgerichteten Kohlenstofffaserkristallen miteinander verbunden. Diese Fasern werden mit anderen Materialien zu Verbundwerkstoffen verbunden. Ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff entsteht durch das gemeinsame Formen von Kunststoffharz und Kohlenstofffasern. Aufgrund ihrer vorteilhaften Eigenschaften, wie minimale Wärmeausdehnung, hohe Steifigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Chemikalienbeständigkeit und geringes Gewicht, werden diese Fasern häufig in industriellen Anwendungen und der Fertigung eingesetzt.

Einblicke in den Fertigungsprozess

Das Segment der Laminierverfahren hält den größten Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 8,4 % wachsen. Das Laminierverfahren wird aufgrund seiner einfachen Anwendung und des Bedarfs an kostengünstiger Ausrüstung häufig zur Herstellung von Verbundwerkstoffen eingesetzt. Dabei werden Verbundfasern schichtweise auf eine Matrix aus Harz und Härter aufgebracht. Anschließend kühlt das Laminiergewebe bei Raumtemperatur ab und härtet aus, wodurch es haltbarer und robuster wird. Das Handlaminierverfahren ist eine kostengünstige Werkzeugtechnik, die Lieferanten und verschiedenen Materialarten vielfältige Optionen bietet. Die steigende Produktion von Booten, Windkraftanlagenflügeln und architektonischen Formteilen dürfte das Wachstum des Laminierverfahrenssektors auf dem globalen Markt für Verbundwerkstoffe weiter vorantreiben.

Ein effektives Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Verbundwerkstoffe ist die Pultrusion. Sie ermöglicht die Fertigung von faserverstärktem Polymer in einem durchgehenden Strang. Bei diesem Verfahren wird die Glasfaserverstärkung während des Ziehvorgangs mit flüssigem Harz getränkt. Die Pultrusion ist eine praktische und ressourcenschonende Technologie zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen mit Polymermatrix. Das Verfahren kann auf thermoplastische Matrizen aus Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyethylenterephthalat (PET) angewendet werden, indem die Glasfaser mit thermoplastischem Matrixmaterial umhüllt oder mit thermoplastischem Matrixpulver imprägniert wird. Mit diesem Verfahren lassen sich Voll- und Hohlrohre, Flachstangen, Profile, Stäbe und andere Produkte herstellen.

Endnutzer-Einblicke

Der Automobil- und Transportsektor trägt am meisten zum Markt für Verbundwerkstoffe bei und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 6,8 % wachsen. Dank der erheblichen Gewichtsreduzierung der Komponenten bieten Verbundwerkstoffe Vorteile für die Transportindustrie, wie beispielsweise eine verbesserte Kraftstoffeffizienz. Aufgrund ihres hohen Preises können diese Materialien derzeit jedoch nur in Oberklassefahrzeugen eingesetzt werden. Die Nachfrage nach Kohlenstoff wird voraussichtlich aufgrund technologischer Fortschritte zur Gewichtsreduzierung von Fahrzeugen steigen. Verbundwerkstoffe sind aufgrund ihrer überlegenen Eigenschaften wie Langlebigkeit und geringem Gewicht vorteilhaft für die Konstruktion und Produktion von Automobilteilen.

Die Einführung von Verbundwerkstoffen in der Windenergiebranche zielt darauf ab, das Gewicht der Rotorblätter zu reduzieren und deren überlegene Eigenschaften wie Feuerbeständigkeit, außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit, Designflexibilität und Langlebigkeit zu nutzen. Es wird erwartet, dass die Windenergie im Prognosezeitraum aufgrund des zunehmenden Einsatzes von Verbundwerkstoffen und des rasanten Baus von Windparks das schnellste Marktwachstum verzeichnen wird. Der Windenergiesektor verwendet Verbundwerkstoffe in großem Umfang für verschiedene wichtige Anwendungen, darunter Rotorblätter, Rohre für Ölplattformen und Rahmen für Solarmodule. Da die Materialien eine hervorragende Leistung bieten, um intensiven mechanischen und zyklischen mehrachsigen Belastungen unterschiedlicher Amplituden standzuhalten, werden Glasfasern oder …Epoxid-Verbundwerkstoffewerden häufig für Windkraftanlagenflügel verwendet.

Regionale Einblicke

Der asiatisch-pazifische Raum ist der bedeutendste Anteilseigner des globalen Marktes und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7,6 % wachsen. Aufgrund seiner starken Volkswirtschaften zählt die Region zu den profitabelsten Standorten für Hersteller von Elektro- und Elektronikgeräten, Automobilen, Gebäuden und der Luft- und Raumfahrtindustrie. Die steigende Rentabilität der Region ist unter anderem auf den zunehmenden Flugverkehr, die steigende Autoproduktion und die ambitionierten Ausbauziele der Regierungen im gesamten asiatisch-pazifischen Raum, darunter China, Indien, Japan und Taiwan, für die Elektro- und Elektronikfertigung zurückzuführen. Im Jahr 2020 war China der weltweit größte Markt für Pkw.

Im Prognosezeitraum dürfte die steigende Produktion von Leichtbaufahrzeugen die Nachfrage nach Leichtbaumaterialien, insbesondere Verbundwerkstoffen, ankurbeln. Die wachsende Verbrauchernachfrage nach elektronischen Geräten, vor allem in China und Indien, wird voraussichtlich das Marktwachstum im gesamten Prognosezeitraum beflügeln. Beispielsweise produzieren in Japan über 200 Unternehmen Industriemaschinen, darunter DMG Mori Seiki, Fanuc, Yamazaki Mazak und Okuma. Der Markt dürfte aufgrund steigender Industrieinvestitionen und der bedeutenden Exporte von Schwermaschinen durch das Land weiter wachsen.

Europa: Am schnellsten wachsende Region mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 6,9 %

Für Europa wird im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 6,9 % erwartet, was einem Umsatz von 35.509,98 Millionen US-Dollar entspricht. Aufgrund ihrer umfangreichen Fertigungsindustrie besteht in Westeuropa ein überproportional hoher Bedarf an Verbundwerkstoffen. Die etablierten Branchen Bauwesen, Elektrotechnik und Elektronik, Luft- und Raumfahrt sowie die Automobilindustrie werden das industrielle Wachstum auf dem europäischen Markt voraussichtlich maßgeblich vorantreiben. Der Markteintritt neuer Flugzeughersteller, wie beispielsweise der Commercial Aircraft Corporation of China, Ltd., in Europa dürfte den regionalen Wettbewerb und die Flugzeugproduktion weiter steigern.

Im Prognosezeitraum wird die Nachfrage nach elektronischen Bauteilen und Geräten voraussichtlich das europäische Angebot übersteigen. Die Branchen Industrieelektronik und Automobilelektronik des deutschen Elektronikmarktes werden primär von Megatrends wie … angetrieben.intelligente FertigungElektromobilität und der Umstieg auf erneuerbare Energien sind wichtige Faktoren. Es wird erwartet, dass der Ausbau der französischen Schifffahrtsindustrie zu einer steigenden Nachfrage nach Verbundwerkstoffen für maritime Anwendungen beitragen wird.

Für Nordamerika wird im Prognosezeitraum ein deutliches Wachstum erwartet. Verkehrs-, Fracht-, Großraum- und Militärflugzeuge werden in Nordamerika, insbesondere in den USA, in beträchtlichen Stückzahlen produziert. Darüber hinaus weisen die Automobilhersteller des Landes einen hohen Anteil an Verbundwerkstoffen für die Produktion wichtiger Fahrzeugteile auf, was die Nachfrage im Prognosezeitraum voraussichtlich weiter steigern wird.

Große Flugzeughersteller wie Airbus S.A.S. und Boeing setzen verstärkt auf Verbundwerkstoffe, was die Nachfrage nach diesen Werkstoffen in der Luftfahrtindustrie ankurbelt. Aufgrund der steigenden Nachfrage nach Komponenten für den Innenraum von Verkehrsflugzeugen, wie Deckenpaneelen, Trennwänden, Fußböden, Kabinentrennwänden und Bordküchen, sowie des zunehmenden Passagieraufkommens wird für Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe ein deutliches Wachstum prognostiziert.

• Darüber hinaus wird für den kanadischen Automobilmarkt aufgrund technologischer Fortschritte, einer förderlichen Infrastruktur und staatlicher Initiativen ein Wachstum erwartet. Die steigende Nachfrage nach Automobilverbundwerkstoffen in Kanada resultiert aus der zunehmenden Nachfrage nach leichten Nutzfahrzeugen und der Entwicklung kraftstoffsparender Pkw.

Aufgrund der wirtschaftlichen Erholung Brasiliens von der Krise wird für den Bausektor ein moderates Wachstum prognostiziert. Es wird jedoch erwartet, dass die staatlichen Maßnahmen zur Ankurbelung der Wirtschaft, wie beispielsweise Initiativen wie „Mein Haus, mein Leben“ und der „Nationale Bildungsplan“, die Expansion des Bausektors unterstützen und die Nachfrage in der Baubranche steigern werden.

Brasiliens Luft- und Raumfahrtindustrie dürfte von verbesserten Handelsbeziehungen, einer beträchtlichen Produktionskapazität und dem zunehmenden Einsatz von Verkehrsflugzeugen profitieren, was die Nachfrage steigern wird. Brasilien verfügt trotz der lokalen Wirtschaftsprobleme über ein erhebliches Marktpotenzial im Bereich der militärischen Luftfahrt. Argentiniens Fahrzeugindustrie, die auf einer soliden industriellen Basis beruht, hat in den letzten Jahren ein beachtliches Wachstum verzeichnet. Volkswagen, Fiat, General Motors, Honda, Groupe PSA, Ford, Toyota und andere große multinationale Unternehmen sind auf dem Markt aktiv.