Der Markt für Kohlenstofffasern wächst um 8 %

Laut einer neuen Studie von IHS Markit wächst der globale Markt für Kohlenstofffasern bis 2020 um mehr als 8 % pro Jahr.

Laut Marktanalysten ist dieses Wachstum auf industrielle Anwendungen wie die Herstellung von Flugzeugen, Automobilen, Druckbehältern, Windkraftanlagen und Sportartikeln zurückzuführen. IHS Markit prognostiziert zudem, dass der weltweite Verbrauch von Kohlenstofffasern von über 60.000 Tonnen im Jahr 2015 auf rund 90.000 Tonnen bis 2020 steigen wird.

„Große technologische und verfahrenstechnische Fortschritte haben die Nachfrage nach Hochleistungs-Kohlenstofffasern drastisch erhöht“, sagte Michael Malveda, Direktor bei IHS Markit und leitender Analyst des Berichts „Kohlenstofffasern: Chemisches Wirtschaftshandbuch“. „Die Einführung von Fasern in größeren Mengen und zu geringeren Kosten, verbunden mit Produktivitätssteigerungen, hat die Herstellungskosten von Kohlenstofffasern gesenkt. Die Kosten sind ein wesentlicher Faktor für die Nachfrage, und mit sinkenden Kosten sehen wir ein deutliches Nachfragewachstum.“

Malveda erklärte, dass Flugzeug- und Automobilhersteller, die unter dem Druck von Umweltauflagen und Regulierungsbehörden stehen, Gewicht zu reduzieren, die Energieeffizienz zu verbessern und CO₂-Emissionen zu senken, maßgeblich zum Nachfragewachstum nach Kohlenstofffasern beitragen. Laut einer Studie von IHS Markit entfallen derzeit über 60 % des weltweiten Kohlenstofffaserbedarfs auf Anwendungen im Automobil- und Industriebereich sowie in der Windenergie. Die Nachfrage in diesem Sektor wird zwischen 2015 und 2020 voraussichtlich um durchschnittlich fast 9 % pro Jahr steigen. Der weltweite Bedarf im Luft- und Raumfahrtsektor überholte den Markt für Sportartikel und Freizeitprodukte und wurde 2011/12 zum zweitgrößten Markt für Kohlenstofffasern, so Malveda.

„Kohlenstofffasern finden zunehmend Verwendung im zivilen und militärischen Flugzeugbau“, sagte er. „Sie werden für den Bau des Rumpfes, der Tragflächen, der Triebwerke usw. eingesetzt und können zu einem geringeren Flugzeuggewicht und niedrigerem Treibstoffverbrauch führen. Darüber hinaus ermöglichen Kohlenstofffasern höhere Flugzeuggeschwindigkeiten und größere Reichweiten.“

Der Verkehr nimmt zu

IHS Markit erwartet ein Wachstum des Marktes für Verkehrsflugzeuge aufgrund steigender Passagierzahlen und des Bedarfs an Flottenerneuerungen. Besonders im Langstreckenbereich kommen die Vorteile von Kohlenstofffasern zum Tragen. Laut Malveda rechnet das Unternehmen bis zum Studienzeitraum 2020 mit einem jährlichen Wachstum des Kohlenstofffaserverbrauchs im Flugzeugmarkt von 9 Prozent bzw. über 20.000 Tonnen bis 2020, verglichen mit weniger als der Hälfte im Jahr 2012.

Trotz des starken Wachstums im Einsatz von Kohlenstofffasern bestehen laut einer Studie von IHS Markit weiterhin Einschränkungen. So muss beispielsweise der Einsatz in der Massenproduktion von Automobilen höhere Produktionskosten und/oder Verarbeitungstechnologien bewältigen, die gewisse Herausforderungen mit sich bringen können. Zudem sind die Qualität und die Konstanz der Kohlenstofffaserversorgung von entscheidender Bedeutung.

„Automobilhersteller arbeiten mit Kohlefaserproduzenten zusammen, um die Produktionskosten und Qualitätsstandards zu verbessern. Niedrigere Kosten werden den Herstellern helfen, den Einsatz dieser Materialien auf mehr Modelle auszudehnen, und zwar nicht nur auf den Markt für Sport- und Spezialfahrzeuge“, sagte Malveda.

Nordamerika (USA) und Westeuropa sind die größten Märkte für Kohlenstofffasern und machten 2015 über 58 % des weltweiten Verbrauchs aus. Diese beiden Regionen sind die größten Abnehmer von Kohlenstofffasern sowohl in der Luft- und Raumfahrt als auch in industriellen Anwendungen. In China wird aufgrund zunehmender staatlicher Pläne zum Einsatz von Kohlenstofffasern und Verbundwerkstoffen, beispielsweise in Windkraftanlagenflügeln, ein starkes jährliches Wachstum des Kohlenstofffaserverbrauchs von 10 bis 11 % erwartet. Laut Malveda steht China jedoch weiterhin vor Herausforderungen beim Aufbau heimischer Produktionskapazitäten für Kohlenstofffasern.

Fertigwaren

Die Herstellung von Sportartikeln und Freizeitprodukten wird bis 2020 mehr als 17 % der Nachfrage nach Kohlenstofffasern ausmachen. Asien war 2015 für 76 % des weltweiten Verbrauchs von Kohlenstofffasern in der Sportartikel-/Freizeitproduktion verantwortlich, und die Region wird laut einem Bericht von IHS Markit bis 2020 80 % des Verbrauchs für diesen Zweck generieren.

Laut IHS Markit zeichnet sich ein Trend zur vollständigen Integration der Kohlenstofffaserproduktion ab, von den Vorläuferrohstoffen bis hin zu den fertigen Produkten. So investieren Hersteller in Westeuropa beispielsweise in die Rückwärtsintegration, etwa in Anlagen zur Herstellung von Polyacrylnitril (PAN)-Vorprodukten, oder erweitern ihre nachgelagerten Produktionsstätten mit Werken zur Verbundwerkstoffherstellung.

Auch Toray, der weltweit größte Hersteller von Kohlenstofffasern, verfügt über eine durchgängige, vertikale Produktionskette – von Vorprodukten über Kohlenstofffasern bis hin zu kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) – auf globaler Ebene. Ende 2015 unterzeichnete das Unternehmen einen langfristigen Vertrag mit Boeing zur Lieferung von Torayca™-Kohlenstofffaser-Prepregs für das neue Flugzeug Boeing 777X.

Malveda erklärte, dass mehrere große Automobilhersteller und Kohlenstofffaserproduzenten in den letzten Jahren Partnerschaften geschlossen haben, die zukünftig zu einer breiteren Anwendung des Materials führen könnten. So schlossen beispielsweise Ford und DowAksa 2015 eine Kooperationsvereinbarung zur gemeinsamen Entwicklung, um die Serienproduktion von Kohlenstofffasern in Automobilqualität weiter zu erforschen. 2009 wurde SGL Automotive Carbon Fibers als Joint Venture zwischen der BMW Group und der SGL Group gegründet. Das Unternehmen ist exklusiver Lieferant von Kohlenstofffasermaterialien für die BMW Group, die in der i-Serie von Elektro- und Hybridfahrzeugen zum Einsatz kommen. In den letzten Jahren hat SGL Automotive seine Produktionskapazitäten für Kohlenstofffasern erweitert, um der steigenden Nachfrage der Automobilindustrie gerecht zu werden.