Größe und Marktanteil des deutschen Automobilverbundwerkstoffmarktes – Wachstumstrends und Prognosen (2025 - 2030)

Trends und Erkenntnisse des deutschen Automobilverbundwerkstoffmarktes

Zunehmender Einsatz von Leichtbauwerkstoffen

• Mit ausreichenden technologischen Fortschritten wird erwartet, dass deutsche Hersteller einen Anstieg der Nachfrage nach Fahrzeugexporten verzeichnen werden, was wiederum die Nachfrage nach Verbundwerkstoffen erhöhen wird, da die Hersteller bestrebt sind, das Fahrzeuggewicht zu reduzieren, um mit den Emissionsnormen weltweit Schritt zu halten.
• Mit der Einführung von Elektrofahrzeugen auf dem Markt wird erwartet, dass die Wachstumsrate im Prognosezeitraum steigen wird. Da Deutschland bestrebt ist, den Energieverbrauch zu senken, wird der Automobilverbundwerkstoffmarkt positiv beeinflusst. Die Automobilindustrie konzentriert sich seit Jahrzehnten auf das Fahrzeuggewicht, da dieses einen direkten Einfluss auf die Fahrdynamik und den Kraftstoffverbrauch hat.
• Aufgrund der hohen Kosten potenzieller Leichtbaulösungen und der begrenzten Zahlungsbereitschaft der Verbraucher für Gewichtsreduzierungen im Automobilbereich war der Einsatz kostenintensiver Leichtbauwerkstoffe bisher begrenzt. Da Regierungen weltweit strenge Emissionsvorschriften einführen und sogar planen, in den kommenden Jahren noch strengere Emissionsstandards festzulegen, wird die Bedeutung von Leichtbauwerkstoffen zunehmen. In einem typischen Kraftfahrzeug beträgt der Faseranteil 50 % des Volumens, trägt jedoch nur 10 % zum Gewicht bei. Laut dem US-amerikanischen Energieministerium (DOE) führt eine Gewichtsreduzierung von Fahrzeugen um 10 % zu einer Verbesserung der Kraftstoffeffizienz um 6-8 %. Infolgedessen haben Unternehmen begonnen, Werkstoffe wie Kohlenstofffaser- und Glasfaserverbundwerkstoffe einzusetzen, um Fahrzeuge leichter und kraftstoffeffizienter zu machen. Der Einsatz von Glasfaserverbundwerkstoffen trägt dazu bei, das Fahrzeuggewicht um 25 % zu reduzieren. Die EU-Emissionsvorschriften schreiben ab 2021 lediglich 95 g/km CO2 vor, mit einer weiteren Reduzierung um 15 % bis 2025 und einer weiteren Reduzierung um 30 % bis 2030.
• Gemäß europäischen Richtlinien und Normen (2000/53/EG – Altfahrzeuge), dem US-amerikanischen Verkehrsministerium muss die Automobilfertigungsindustrie bestimmte Normen hinsichtlich umweltfreundlicher Verwertung und Demontage von Fahrzeugen, höherer Kraftstoffeffizienzstandards und einer Erhöhung des Anteils recycelbarer Materialien einhalten, was dem Verbundwerkstoffmarkt im Prognosezeitraum ein hohes Wachstumspotenzial bietet. Eine Verlangsamung des globalen Wirtschaftswachstums und der Strukturwandel in der Automobilindustrie belasten diesen Markt, aber im Prognosezeitraum wird erwartet, dass der Verbundwerkstoffmarkt wächst.

Technologische Fortschritte als Markttreiber

• Technologische Fortschritte spielen eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung des deutschen Automobilverbundwerkstoffmarktes. Diese Fortschritte haben zur Entwicklung innovativer Werkstoffe, Fertigungsverfahren und Anwendungen geführt, die verbesserte Leistung, Kosteneffizienz und Nachhaltigkeit bieten. Im Folgenden sind einige wichtige technologische Fortschritte aufgeführt, die zum Wachstum des deutschen Automobilverbundwerkstoffmarktes beitragen:
• Die Entwicklung neuer Verbundwerkstoffe mit verbesserten Eigenschaften war ein wesentlicher Treiber. Beispielsweise bieten kohlenstofffaserverstärkte Verbundwerkstoffe ein außergewöhnliches Festigkeit-Gewichts-Verhältnis, Steifigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Diese Werkstoffe werden in der Automobilindustrie zunehmend eingesetzt, um das Fahrzeuggewicht zu reduzieren, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern und die Gesamtleistung zu steigern.
• So kündigte BMW beispielsweise im März 2023 an, bei der Produktion seines neuen Elektrofahrzeugs iX Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe einzusetzen. Dies ist ein bedeutender Schritt, da es das erste Mal ist, dass BMW Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe in einem in Massenproduktion hergestellten Fahrzeug einsetzt.
• Hybridverbundwerkstoffe, die verschiedene Arten von Verstärkungsfasern kombinieren oder Fasern mit anderen Werkstoffen verbinden, haben an Bedeutung gewonnen. Durch die Kombination der Vorteile verschiedener Werkstoffe bieten Hybridverbundwerkstoffe verbesserte mechanische Eigenschaften und maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Anwendungen. Diese Technologie ermöglicht es Herstellern, die Gewichtsreduzierung zu optimieren, die Festigkeit zu erhöhen und Kosteneinsparungen zu erzielen.
• Fortschrittliche Fertigungsverfahren wie die automatisierte Faserplatzierung (AFP) und das automatisierte Bandlegen (ATL) haben die Produktion von Verbundwerkstoffkomponenten revolutioniert. Diese Verfahren ermöglichen eine präzise Faserplatzierung und reduzieren menschliche Fehler, was zu einer höheren Produktionseffizienz, verbesserter Teilequalität und reduzierten Fertigungskosten führt. Der Einsatz von Robotik und computergesteuerten Systemen in der Verbundwerkstoffherstellung hat die Produktionsrate erheblich beschleunigt und den Anwendungsbereich von Verbundwerkstoffen im Automobilsektor erweitert.
• Computergestützte Konstruktion (CAD) und Simulationswerkzeuge sind zunehmend ausgereifter geworden und ermöglichen es Ingenieuren, Verbundwerkstoffstrukturen präzise zu modellieren und zu analysieren. Diese Werkzeuge helfen bei der Optimierung des Komponentendesigns, der Leistungsvorhersage und der Simulation von Fertigungsverfahren. Die Möglichkeit, das Verhalten zu simulieren und vorherzusagen, ermöglicht eine effiziente Produktentwicklung und reduziert den Bedarf an kostenintensiven physischen Prototypen.
• Der Fokus auf Nachhaltigkeit hat die Entwicklung umweltfreundlicher Verbundwerkstoffe und Fertigungsverfahren vorangetrieben. Recycelte Kohlenstofffasern, biobasierte Harze und Naturfasern werden verwendet, um Verbundwerkstoffe mit geringeren Umweltauswirkungen herzustellen. Darüber hinaus haben Fortschritte in der Recyclingtechnologie es ermöglicht, Verbundwerkstoffe zurückzugewinnen und wiederzuverwenden, wodurch Abfall reduziert und die Gesamtnachhaltigkeit der Automobilindustrie verbessert wird.
• Insgesamt treiben diese technologischen Fortschritte die Einführung von Automobilverbundwerkstoffen in Deutschland voran. Sie bieten erhebliche Vorteile wie Gewichtsreduzierung, verbesserte Leistung, Energieeffizienz und Nachhaltigkeit, was Verbundwerkstoffe zu einer attraktiven Wahl für Automobilhersteller macht, die bestrebt sind, den sich wandelnden Marktanforderungen gerecht zu werden.