Marktbericht für faserverstärkte Verbundwerkstoffe: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Fasertyp (Kohlenstofffasern, Glasfasern, Aramidfasern, Sonstige), Harztyp (Duroplastische Verbundwerkstoffe, Thermoplastische Verbundwerkstoffe), Endverbrauchsbranche (Bauwesen, Automobilindustrie, Elektrotechnik und Elektronik, Luft- und Raumfahrt, Sportartikel, Windenergie, Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Marktes für faserverstärkte Verbundwerkstoffe

• Steigende Nachfrage aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie

Es besteht ein zunehmender Bedarf an leichten Materialien, die den Kraftstoffverbrauch reduzieren, die Reichweite erhöhen und die CO2-Emissionen senken.Automobil- und LuftfahrtindustrieDie Emissionskontrolle ist zum Haupttreiber für die Entwicklung hochentwickelter Verbundwerkstoffe für Karosserieteile und Strukturbauteile der Luftfahrt geworden. Daher steigt die Nachfrage nach faserverstärkten Verbundwerkstoffen in der Automobil- und Luftfahrtindustrie stetig. Zudem befinden sich beide Branchen in einem Transformationsprozess, der die Einführung von Elektrofahrzeugen und Flugtaxis mit sich bringt. Dieser Mobilitätswandel begünstigt die Entwicklung neuer Verbundwerkstoffe mit einem hohen Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Langlebigkeit und Witterungsbeständigkeit. Dies führt zu einer steigenden Nachfrage auf dem globalen Markt für faserverstärkte Verbundwerkstoffe.

• Großflächige Nachfrage aus dem Bausektor

Aufgrund ihres hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses und ihrer ausgezeichneten Haltbarkeit haben faserverstärkte Verbundwerkstoffe in der Industrie zunehmend an Bedeutung gewonnen.Bau- und KonstruktionsindustrieFaserverstärkte Verbundwerkstoffe sind langlebig und über viele Jahre verschleiß- und beanspruchungsbeständig. Sie sind auch als wartungsfreie Fertigplatten erhältlich. Diese Platten sind wasserdicht und einfach zu pflegen. Verbundwerkstoffe können Holz, Metall und sogar Beton im Tiefbau ersetzen, beispielsweise bei der Sanierung von Gebäuden, Brücken und Rohrleitungen.

Verbundwerkstoffe bieten gegenüber traditionellen Materialien zahlreiche Vorteile. Holz beispielsweise verrottet unter feuchten Bedingungen, während Stahl bei Feuchtigkeitseinwirkung mit der Zeit korrodiert. Verbundwerkstoffe hingegen rosten oder verrotten nicht. Faserverstärkte Verbundplatten haben zudem eine Lebensdauer von rund 75 Jahren und sind nahezu wartungsfrei. Verbundwerkstoffe bestehen aus Fasern und Harz, deren Zusammensetzung individuell an den jeweiligen Anwendungszweck angepasst werden kann. Diese Produktdifferenzierung, zusammen mit der einfachen Anwendung, treibt das Wachstum des globalen Marktes für faserverstärkte Verbundwerkstoffe im Prognosezeitraum voran.

Marktbeschränkung

• Hohe Rohstoffpreise

Verbundwerkstoffe erzielen aufgrund der hohen Kosten für Verstärkungsfasern und Harze einen höheren Verkaufspreis. Die Herstellung von Verstärkungsfasern wie Kohlenstoff- und Glasfasern ist komplex und energieintensiv. Kohlenstoffatome müssen neu angeordnet und koordiniert werden, um eine Mikrofaser herzustellen, was zeitaufwändig ist. Aus diesen Fasern wird anschließend Kohlenstofffaserbündel (CB) gefertigt.

Folglich bleiben Kohlenstoff- und Glasfasern teurer als herkömmliche Werkstoffe wie Stahl, Aluminium und Holz. Die Kosten von Thermoplasten hängen hingegen von den Rohölpreisen ab, und ein Anstieg der Rohölpreise dürfte die Preise für Duroplast-Verbundwerkstoffe in die Höhe treiben und somit Preisschwankungen verursachen. Daher wird erwartet, dass die hohen und schwankenden Rohstoffpreise das Wachstum des globalen Marktes für faserverstärkte Verbundwerkstoffe im Prognosezeitraum begrenzen werden.

Marktchance

• Wachsender Windenergiemarkt

Verschiedene Regierungen konzentrieren sich auf den Ausbau erneuerbarer Energien, insbesondere auf die Erzeugung von Solar- und Windenergie. Dies geschieht durch neue Strategien für nachhaltige Energie und einen entsprechenden Regulierungsrahmen. Um sauberere und kostengünstigere Energie zu gewinnen, wenden sich die Staaten von fossilen Brennstoffen wie Kohle ab und setzen verstärkt auf Windkraftanlagen und Solarmodule. Der Übergang zu erneuerbaren Energien reduziert die Importe von Kohle und anderen fossilen Brennstoffen. Folglich wird ein Wachstum des Marktes für Windkraftanlagenflügel im Prognosezeitraum erwartet.

Folglich wird in absehbarer Zukunft mit einem Anstieg der Installationen von Onshore- und Offshore-Windenergieanlagen gerechnet. Zudem werden die Rotorblätter der Windkraftanlagen verlängert, um die Stromerzeugung zu steigern. Dies dürfte im Prognosezeitraum die Nachfrage nach faserverstärkten Verbundwerkstoffen im Windenergiemarkt erhöhen.

Regionalanalyse

Der asiatisch-pazifische Raum wird im Prognosezeitraum den größten Anteil am Markt für faserverstärkte Verbundwerkstoffe halten und mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7,8 % wachsen. Länder wie China und Japan tragen maßgeblich zu diesem Markt bei. China ist der weltweit größte Automobilproduzent; die zunehmende Industrialisierung und die steigenden verfügbaren Einkommen haben zu einem Anstieg der Fahrzeugverkäufe geführt. Die rasante Expansion des Automobilmarktes führt jedoch zu einem verstärkten Fokus auf Fahrzeugemissionen. Ein führender Wirtschaftsexperte prognostiziert daher, dass sich der Sektor auf Leichtbau, Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und die Entwicklung von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben (NEVs) konzentrieren wird. Dies dürfte dem Markt für faserverstärkte Verbundwerkstoffe neue Wachstumschancen eröffnen.

Europa

Europa wird im Prognosezeitraum einen Anteil von 39.435,23 Millionen US-Dollar mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 4,5 % halten. Europa ist aufgrund der engen Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschung eine Schlüsselregion für faserverstärkte Verbundwerkstoffe. Forschung und Entwicklung im Bereich faserverstärkter Verbundwerkstoffe sind unerlässlich für die Entwicklung neuer Produkte sowie die Automatisierung und Optimierung der Produktion. Länder wie Deutschland spielen dabei eine entscheidende Rolle, da Deutschland über eine immense Stärke in Technologie- und Fertigungssektoren wie der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie Elektronikindustrie verfügt. Offshore-Windkraft gilt als vielversprechende erneuerbare Energiequelle, und die europäischen Staaten hoffen, ihre Wirtschaft bis 2050 zu dekarbonisieren.

Einblick in den Fasertyp

Es wird erwartet, dass Glasfasern einen massiven Marktanteil erreichen und im Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 5,8 % wachsen werden. Glasfaser, oft auch als Fiberglas bezeichnet, besteht hauptsächlich aus Siliziumdioxid-Filamenten mit Durchmessern im Mikrometerbereich. Glasfasern zeichnen sich durch hohe mechanische Festigkeit und ein hervorragendes Kosten-Nutzen-Verhältnis aus. E-Glas, C-Glas und S-Glas sind die gängigsten Glasfaserarten. Glasfasern verstärken Polymere in zahlreichen Branchen, darunter Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Schiffbau, Sport- und Freizeitartikel, Bauwesen und Tiefbau. Sie werden auch zur Herstellung von Strukturverbundwerkstoffen in der Automobilindustrie verwendet, dem wichtigsten Markttreiber für Glasfaserverbundwerkstoffe.

Aufgrund seines hervorragenden Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses trägt es zur Gewichtsreduzierung von Fahrzeugen bei. Der Einsatz von glasfaserverstärkten Verbundwerkstoffen im Fahrzeugbau erhöht deren Kraftstoffeffizienz. Da die Automobilindustrie den Fokus auf maximale Kraftstoffeffizienz legt, steigt der Einsatz von Glasfasern. Darüber hinaus wird erwartet, dass die weltweite Nachfrage nach Windkraftanlagenflügeln die Nachfrage nach Glasfasern im Prognosezeitraum steigern wird. Die Nachfrage nach größeren Windkraftanlagenflügeln dürfte dem Glasfasersegment im Prognosezeitraum neue Perspektiven eröffnen.

Kohlenstofffaser ist ein Polymer, das gelegentlich auch als Graphitfaser bezeichnet wird. Es handelt sich um ein äußerst robustes und dennoch leichtes Material. Polyacrylnitril (PAN) ist der wichtigste Ausgangsstoff für die Herstellung von Kohlenstofffaser, aber auch Viskose und Erdölpech werden verwendet. Kohlenstofffaser weist ein deutlich besseres Festigkeits-Gewichts-Verhältnis als Stahl auf. Daher ist sie fester und leichter als Stahl. Verschiedene Endverbraucherbranchen, wie die Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Sportartikel- und Bauindustrie, setzen Kohlenstofffaser bereits ein.

Stahlbetonkonstruktionen werden mit kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstoffen repariert und verstärkt. Diese Verbundwerkstoffe werden in der Automobil- und Luftfahrtindustrie zur Herstellung leichter Strukturbauteile eingesetzt. Aufgrund ihres geringen Gewichts tragen sie wesentlich zur Bewältigung globaler Umweltprobleme bei und steigern die Systemeffizienz langfristig. Im Vergleich zu Stahl sind sie leichter und robuster und reduzieren die CO₂-Emissionen über den gesamten Produktlebenszyklus erheblich. Dies dürfte den Einsatz kohlenstofffaserverstärkter Verbundwerkstoffe in der Luftfahrt- und Automobilindustrie weiter steigern.

Die Segmentierung nach Harztyp umfasst Duroplast-Verbundwerkstoffe und thermoplastische Verbundwerkstoffe.

Einblick in die Harztypen

Duroplastische Verbundwerkstoffe werden voraussichtlich den größten Marktanteil erreichen und im Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 5,8 % wachsen. Duroplaste sind Stoffe, die beim Erhitzen aushärten, aber nach ihrer ersten Aushärtung nicht wieder erhitzt oder umgeformt werden können. Thermoplaste hingegen können beliebig oft erhitzt, umgeformt und abgekühlt werden, ohne dass sich ihre chemische Zusammensetzung verändert. Epoxidharze, Polyesterharze, Polyurethane und Phenolharze zählen zu den gebräuchlichsten Duroplasten. Jedes dieser Duroplaste besitzt spezifische Eigenschaften und eignet sich daher für verschiedene Anwendungen.

Duroplaste lassen sich bei niedrigen Drücken herstellen und sind in verschiedenen Dichten und Viskositäten erhältlich. Dadurch können Verstärkungsfasern wie Kohlenstoff- und Glasfasern imprägniert werden. Bauteile aus Duroplasten weisen auch bei hohen Betriebstemperaturen keine signifikante Schwächung auf. Sie bieten erhöhte thermische Stabilität, chemische Beständigkeit und strukturelle Integrität. Um die Kraftstoffeffizienz zu steigern, stehen die Automobil- und Luftfahrtindustrie unter ständigem Druck, das Gewicht von Strukturbauteilen zu reduzieren. Dies dürfte die Nachfrage nach Duroplast-Verbundwerkstoffen im Prognosezeitraum weiter erhöhen.

Thermoplastische Verbundwerkstoffe gelten als das am schnellsten wachsende Segment. Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyetheretherketon (PEEK) und Polyamide zählen zu den wichtigsten Thermoplasten. Thermoplastische Verbundwerkstoffe finden vielfältige Anwendung in der Automobil- und Luftfahrtindustrie sowie in Sport- und Elektronikkomponenten. Sie ersetzen häufig Metalle, wodurch das Gewicht von Flugzeugen reduziert und ihre Reichweite erhöht wird.

Thermoplaste reduzieren zudem Emissionen und Kraftstoffverbrauch. Die globale Transportindustrie, einschließlich Automobile, Nutzfahrzeuge und Eisenbahnen, ist der Haupttreiber des Marktes für thermoplastische Faserverbundwerkstoffe. Der Einsatz thermoplastischer Verbundwerkstoffe in der Automobilindustrie hilft Automobilherstellern, das Fahrzeuggewicht zu reduzieren und somit die CO₂-Emissionen zu senken. Dies erleichtert die Einhaltung bestehender und zukünftiger Emissionsvorschriften.

Die Segmentierung nach Herstellungsverfahren umfasst Kompressions- und Spritzgussverfahren, Layup, Filamentwicklung, Pultrusion, Harzinjektionsverfahren (RTM) und Sonstige.

• Auf der Grundlage des Herstellungsprozesses

Kompressions- und Spritzgießverfahren sind weit verbreitet zur Herstellung von Verbundbauteilen mit komplexen Formen und hohen Produktionsmengen. Sie werden üblicherweise in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie eingesetzt.

Die Segmentierung nach Endverbrauchsbranche umfasst Bauwesen, Automobilindustrie, Elektrotechnik und Elektronik, Luft- und Raumfahrt, Sportartikel, Windenergie und Sonstige.

Einblick in die Endverbraucherbranche

Der Luft- und Raumfahrtsektor wird voraussichtlich den Markt dominieren und bis 2032 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7,5 % wachsen. Faserverstärkte Verbundwerkstoffe ermöglichen die Herstellung von robusten und leichten Strukturbauteilen in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Die Luft- und Raumfahrtindustrie setzt stark auf Verbundwerkstoffe, um das Gewicht von Flugzeugen zu reduzieren und die Reichweite zu erhöhen. Verbundwerkstoffe werden zur Fertigung von Tragflächenblättern für Geschäftsreiseflugzeuge und Verkehrsflugzeuge verwendet. Im militärischen Bereich werden aus faserverstärkten Polymerverbundwerkstoffen Strukturen für Verteidigungsflugzeuge und -jets, Marineschiffe und U-Boote hergestellt.

Aufgrund seiner außergewöhnlichen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit wird Vinylester zunehmend für den Bau größerer Schiffe, insbesondere Militärschiffe, eingesetzt. Die Nachfrage nach leichten Bauteilen in der Luftfahrtindustrie ist der Haupttreiber für faserverstärkte Verbundwerkstoffe. Gewichtsreduzierung trägt zu einem geringeren Treibstoffverbrauch und einer Verringerung der CO₂-Emissionen bei. Flugtaxis und kommerzielle Drohnen stellen einen weiteren wichtigen Trend in der Luft- und Raumfahrtindustrie dar. Im Prognosezeitraum dürften die zunehmende Verkehrsdichte und die Erschwinglichkeit von Flugreisen den Marktanteil von Flugtaxis weiter steigern.

Der Windenergiesektor wächst rasant. Aktuell bestehen die Rotorblätter aller Windkraftanlagen im Kraftwerksmaßstab aus faserverstärkten Verbundwerkstoffen. Kohlenstoff- und Glasfasern sind die am häufigsten verwendeten Verstärkungsmaterialien, während Epoxidharz das gängigste Harz ist. Der Bedarf an erneuerbaren Energiequellen wie Wind- und Solarenergie ist stark gestiegen. Dies hängt mit staatlichen Initiativen zur Reduzierung der Energieerzeugung aus fossilen Brennstoffen zusammen. Der Übergang zu erneuerbaren Energien verbessert zudem die Energieversorgungssicherheit und senkt die Kosten für Energieimporte. Infolgedessen hat sich die Offshore-Windindustrie in den letzten Jahren stark entwickelt und wird voraussichtlich auch im Prognosezeitraum weiter wachsen.