Marktgröße und Marktanteil für Automobil-Kohlefaserverbundwerkstoffe in Deutschland – Analyse von Wachstumstrends und Prognosen (2025 - 2030)

Markttrends und Erkenntnisse für Automobil-Kohlefaserverbundwerkstoffe in Deutschland

Technologische Fortschritte als Wachstumstreiber im Markt

Die Automobilindustrie sucht ständig nach Methoden, um Fahrzeuge günstiger, leichter, stärker und schneller zu machen, und versucht seit den frühen 1970er Jahren, Kohlefaserverbundwerkstoffe einzusetzen. Deutschland belegte den 9. Platz in der Liste der führenden Länder nach Kohlefaserproduktion, wobei allein im Jahr 2018 5.800 Tonnen produziert wurden. Heute bestehen die meisten Komponenten jedes Rennautos aus Kohlefaser. Diese Technologie wurde bald auch in Personen- und Nutzfahrzeugen eingesetzt, da OEMs nach Leichtbaumaterialien suchten, um die Emissionsnormen weltweit einzuhalten, jedoch mit gleicher oder höherer Festigkeit als herkömmliche Metalle.

In der Automobilindustrie werden Kohlefaserverbundwerkstoffe aufgrund ihrer hohen Kosten in Luxus- und Rennfahrzeugen eingesetzt. Die Kosten für Kohlefaserverbundwerkstoffe liegen zwischen 7 USD und 20 USD pro Pfund. SGL und Toray sind führende Hersteller in Deutschland. Der Durchschnittspreis der von diesen Unternehmen produzierten Faser liegt im Bereich von 8 USD/Pfund bis 11 USD/Pfund. Die Hersteller versuchen, die Kosten auf rund 4 USD zu senken, um den Einsatz in großvolumigen Wirtschaftsfahrzeugen und Nutzfahrzeugen rentabel zu machen. Die 3D-Drucktechnologie wird eingesetzt, um die erforderliche Form von Kohlefaserverbundwerkstoffen herzustellen, was nachweislich Kosten und Zeit reduziert. Sie ermöglicht eine hohe Präzision bei der Fertigung von Teilen verschiedener Größen.

Die deutsche Kohlefaserfertigungsindustrie sieht sich auch einer ständigen Bedrohung durch chinesische Hersteller ausgesetzt, die günstigere Alternativen anbieten. Aufgrund der derzeit hohen Kosten wird jedoch ein langsames Marktwachstum erwartet; mit den technologischen Verbesserungen wird jedoch ein exponentielles Wachstum in der zweiten Hälfte des Prognosezeitraums erwartet.

Zunehmende Nutzung von Kohlefaser in der Automobilindustrie

Die Anwendungen von Kohlefaserverbundwerkstoffen im Automobilbereich sind vielfältig und wachsen schnell. OEMs investieren zunehmend in Forschung und Entwicklung, um kosteneffiziente Kohlefaserverbundteile zu entwickeln, die deutlich leichter als Stahl sind, aber die Festigkeitsanforderungen erfüllen. Dies trägt zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung von Leistung und Sicherheit bei. Der Einsatz von Kohlefaser in Fahrzeugen hat nachweislich die Kraftstoffeffizienz um 6 % bis 8 % verbessert. Ultrahochelastische Kohlefaser verfügt über einen hohen Elastizitätsmodul, der zehnmal höher ist als der von Stahl. Im Prognosezeitraum wird erwartet, dass ultrahochelastische Kohlefaser ein vergleichsweise höheres Wachstum verzeichnet. Im Prognosezeitraum (2020 - 2025) wird ein Anstieg der Verkäufe erwartet. Die steigende Nachfrage nach Luxusfahrzeugen wird einen Bedarf an Kohlefaserverbundwerkstoffen schaffen. Im Jahr 2018 wurden Kraftfahrzeuge im Wert von 37 Milliarden EUR in die Vereinigten Staaten exportiert, was dieses Land zum größten Exportmarkt für Deutschland macht. Die US-amerikanischen Vorschriften schreiben vor, dass der durchschnittliche Kraftstoffverbrauchsstandard bis 2025 54,5 Meilen pro Gallone erreichen muss. Gemäß dem US-amerikanischen Energieministerium ergibt eine Gewichtsreduzierung von Fahrzeugen um 10 % eine Steigerung der Kraftstoffeffizienz um 6-8 %. Infolgedessen haben Unternehmen begonnen, Materialien wie Kohlefaserverbundwerkstoffe einzusetzen, um Fahrzeuge leichter und kraftstoffeffizienter zu machen. Der Einsatz von Glasfaserverbundwerkstoffen trägt zur Gewichtsreduzierung von Fahrzeugen um 25 % bei. Die EU-Emissionsvorschriften schreiben lediglich 95 g/km CO2 bis 2021 vor, mit einer weiteren Reduzierung um 15 % bis 2025 und im Jahr 2030 einer weiteren Reduzierung um 30 % gegenüber 2021.

Gemäß europäischen Richtlinien und Normen (2000/53/EG – Altfahrzeuge), dem US-amerikanischen Verkehrsministerium muss die Automobilfertigungsindustrie bestimmte Normen hinsichtlich umweltfreundlichem Recycling und der Demontage von Fahrzeugen, höherer Kraftstoffeffizienzstandards und der Erhöhung des Einsatzes recycelbarer Materialien einhalten, was ein hohes Potenzial für das Wachstum des Marktes für Kohlefaserverbundwerkstoffe im Prognosezeitraum bietet.

Eine Verlangsamung des globalen Wirtschaftswachstums und der Strukturwandel in der Automobilindustrie belasten diesen Markt, aber im Prognosezeitraum wird erwartet, dass der Markt für Automobil-Kohlefaserverbundwerkstoffe in Deutschland wächst.