Markt für Luftfahrt-Kohlenstofffasern – nach Rohstoff, nach Typ, nach Anwendung und Prognose, 2025 – 2034

Luftfahrtfaser Marktgröße

Der weltweite Luftfahrt-Kohlefasermarkt wurde 2024 auf 2,2 Mrd. USD geschätzt und wird von 2025 bis 2034 mit einem CAGR von 9,8% wachsen.

Kohlenstoffasern stehen im Fokus des Leichtbaus und der Fertigung, da die Kraftstoffeffizienz bei strengeren Vorschriften und der öffentlichen Nachfrage und steigendem Flugverkehr zunehmen muss. Kohlenstofffasern und starke Polymermaterialien, die hohen Drücken standhalten können, haben es sehr einfach gemacht, leichte und kraftstoffeffiziente Flugzeuge herzustellen. In dem von IATA im April 2023 veröffentlichten Bericht wurde festgestellt, dass im Februar 2023 im Vergleich zum Februar 2022 ein Anstieg der Nachfrage nach Luftfahrt um 55,5% festzustellen war. Dieser Verkehr lag bei 84,9% des Ende Februar 2019 verzeichneten Verkehrsniveaus. Es kann auch erwartet werden, dass dieser Trend weitergeht, begleitet von anhaltendem Wachstum bei der Verwendung von Kohlefaser in kommerziellen und militärischen Flugzeugen.

Kohlenstofffasern wurden in große Bauteile wie Flügel, Rumpf und Schwanz integriert. Zum Beispiel hat Airbus im Juni 2024 Interesse an Kohlenstofffaserverbunden als Teil seiner Kampagne zur Dekarbonisierung der Luft- und Raumfahrtindustrie geäußert, als das Unternehmen Pläne zur Verringerung von CO2 aus seinen Produkten bekannt gab. In diesem Zusammenhang untersucht Airbus Kohlenstofffasern auf Basis von Biokraftstoffen als Alternative zu fossilen Brennstoffverbunden und beabsichtigt, dieselben Leistungs- und Sicherheitsstandards zu erreichen, die durch Rumpf- und Flügelermüdung erfüllt sind. Kohlenstofffasern sind mehr verfügbar und ihre Verwendung in der Luft- und Raumfahrt hat sich durch bessere automatisierte Fertigungstechnologien und billigere Produktionsprozesse erhöht.

Trends im Bereich der CO2-Emissionen

Kohlenstofffaserverbunde wurden angenommen, da sich die Luftfahrtindustrie in Richtung nachhaltiger Praktiken verändert. Diese Materialien sind sowohl leistungsstark als auch leichter und werden nun von mechanischen Journalisten zu häufigeren Aluminium- und Stahlalternativen bevorzugt. Diese Änderung unterstützt auch die weltweiten Ziele der Abkürzung der negativen Auswirkungen von Kohlendioxid, der Verbesserung der Kraftstoffleistung und der Minimierung von Gesamtabfällen.

Als Beispiel hat Toray Composite Materials America Inc. eine 3 Jahre MOU mit fortschrittlichen Materialien, um vorelastische Schrottmaterialien in seinem Tacoma, Washington Lager. Diese hochenergetischen Materialien sind auf die Minimierung von Kohlefaserabfällen in der Luft- und Raumfahrtindustrie spezialisiert und haben seit ihrer Gründung mehr als 200.000 Pfund Kohlefaserabfälle abgebaut. Die Entwicklung neuer Recyclingtechnologien soll neben der Förderung von biobasiertem Kohlenstoff zur Entwicklung einer „grüneren“ Luftfahrtindustrie beitragen.

Diese fortschrittlichen Technologien zur Herstellung von Kohlenstofffasern gewinnen im Luft- und Raumfahrtbereich eine größere Akzeptanz. Beispielsweise ist Urban Air Mobility (UAM) ein vertikales elektrisches Start- und Landeflugzeug (eVTOL) zur Änderung des modernen Verkehrsrahmens, um einen wirtschaftlichen, sauberen und schnellen Transport über städtische Gebiete zu ermöglichen. Dieses umweltfreundliche Unternehmen ist auf das regionale Hybrid-Stromzugsystem zurückzuführen, wo Kohlefaserverbunde von höchster Bedeutung sind.

Ebenso profitieren kohlenstofffaserverstärkte Polymere vom Fortschritt der UAM-Herstellung, wie zum Beispiel der automatischen Faserauftrags- und Harztransferformung, was die Erreichbarkeit von Verbundwerkstoffen erhöht. Dies, kombiniert mit einer größeren Effizienz bei der Herstellung komplexer und leichter Komponenten, kann ihren Einsatz in der zivilen und militärischen Luftfahrt verbessern. Da sich die Modernisierung der Produktionsverfahren entwickelt, sinken die Kosten für Kohlefaserverbunde, wodurch das Interesse an der Luftfahrt anregt.

Analyse der CO2-Emissionen

Die CO2-Faser-Anforderungen in der Luftfahrtindustrie ändern sich aufgrund von Politiken wie dem ICAO Emissionsreduktionsplan, der Emissionsreduktion und Nachhaltigkeit fördert. Dies bedeutet, dass Firmen fortschrittliche Materialien wie Kohlenstofffasern herstellen können, die leicht sind und weniger Kraftstoff verwenden. Darüber hinaus könnten Investitionen in Recyclingtechnik und Bio-Verbundwerkstoffe andere Wege für Wachstum bieten. Es gibt jedoch einige Hürden, wie z.B. regulatorische Erfassungen, wie z.B. Zertifizierungs- und Kostenfragen können die Akzeptanzraten verzögern, so dass die Industrie im Allgemeinen gleichzeitig innovativ und kooperieren muss.

Basierend auf Rohstoffen wird der Luftfahrtfasermarkt in PAN-basierte Kohlefaser und Pitch-basierte Kohlenstofffaser segmentiert. Das Segment Kohlefaser auf PAN-Basis entfiel 2024 auf den größten Marktanteil mit 78,4%.

• Die Luftfahrtindustrie setzt stark auf den Einsatz von Polyacrylnitril (PAN)-Fasern in ihren Kohlenstofffaserverbunden. Aufgrund ihres höheren Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses, der erstaunlichen Haltbarkeit und der Fähigkeit, drastische Temperaturen zu ertragen, steigt ihre Nachfrage ständig. Polyacrylnitrilfasern werden mit proprietären Hochtemperaturverfahren und Verfahren mit großer Präzision behandelt, die ein extrem leichtes Material mit erstaunlicher Steifigkeit erzeugen. Dieses Material wird vor allem in Strukturelementen des Flugzeugs wie Flügel, Schotten und Schwänze gelöst. Dies macht ihren Einsatz für die Steigerung der Kraftstoffeffizienz im Flugzeug fast zwingend oder die Verringerung der Umweltauswirkungen der Luftfahrt, da die Kohlenstofffasern aus PAN sehr hohe mechanische Eigenschaften aufweisen.
• Der Fokus der Luftfahrtindustrie auf die Reduktion der CO2-Emissionen hat die Anforderungen an Leistungs- und Nachhaltigkeitsziele, die PAN-basierte Kohlenstofffasern erfüllen können, positiv hervorgehoben. Problematisch ist jedoch, dass die Produktionskosten hoch sind und wirtschaftlich weniger attraktiv sind. Trotz der Fortschritte in allen modernen Bereichen, wie Automatisierung und besser gestaltete Vorstufen, werden die Herstellungskosten drastisch sinken. Angesichts der Nachfrage nach leichten kraftstoffeffizienten Flugzeugen wird die Verwendung von PAN-basierten Kohlenstofffasern sicherlich wachsen.

Basierend auf dem Typ ist der Luftfahrt-Kohlenstoff-Markt in kontinuierliche, lange und kurze unterteilt. Das kontinuierliche Segment ist das am schnellsten wachsende Segment mit einem CAGR von 10,3% während der Prognosezeit.

• Kontinuierliche Kohlenstofffasern sind aufgrund ihrer ausgezeichneten Leistung in der Luft- und Raumfahrt sehr gefragt. Sie bestehen aus Geweben oder Vorschnitten, im Gegensatz zu langen oder geschnittenen Fasern. Kontinuierliche Kohlenstofffasern sind extrem robust und ideal für hochbelastete Bauteile wie Flugzeugflügel und Rumpf. Diese Eigenschaften erhöhen die Festigkeit der Struktur und sparen Kraftstoff.
• Die Luft- und Raumfahrtindustrie nutzt stärkere und leichtere Brennstoffe und umweltfreundliche Materialien, weshalb kontinuierliche Kohlenstofffasern zunehmend eingesetzt werden. Dieses Material hat viele Vorteile und hat die Produktionsgeschwindigkeit von Bauteilen erhöht.

Bis 2034 soll der nordamerikanische Luftfahrtfasermarkt bis zum Jahr 2034 über 1,7 Milliarden USD erreichen. Aufgrund seiner gut ausgebauten Luft- und Raumfahrtinfrastruktur dominieren die USA den Kohlefasersektor in der Luftfahrt. Die Vereinigten Staaten sind Heimat von Branchenführern wie Boeing sowie einer wachsenden Anzahl von Unternehmern in der Luftmobilität, die die Nachfrage nach fortschrittlicheren, kraftstoffeffizienten und leichten Flugzeugen erhöht. Die fortschrittlichsten Flugzeuge bestehen heute aus Kohlenstofffaserverbunden und die kontinuierliche Entwicklung von Kohlenstofffaserverbunden hat sichergestellt, dass Nordamerika die führende Region bei der Übernahme von Kohlenstofffaserverbunden in ihrer Luft- und Raumfahrtindustrie ist.

Im China-Markt sind Kohlenstofffasermaterialien für die chinesische Luft- und Raumfahrtindustrie immer wichtiger, was zur Verbesserung der Flugleistung bei gleichzeitiger Reduzierung der Emissionswerte beiträgt. Aufgrund der Expansion der kommerziellen Luftfahrtflotte und der Produktionskapazität des Landes besteht eine wachsende Nachfrage nach leichten Carbonfaserverbunden. China soll sich auch stärker auf die Entwicklung umweltfreundlicher Materialien konzentrieren, um zukünftige Luftfahrt- und Flugzeugindustrien zu unterstützen, wodurch Kohlenstofffasern zu einem wichtigen Bestandteil der Infrastruktur werden.

In Deutschland ist der Luftfahrtfasermarkt Die Entwicklung des deutschen Luftraums basiert auf dynamischen Innovationen, die Kohlenstoffverbunde und Biokraftstoffmotor kombinieren. Die wichtigsten Unternehmen im Luftfahrtsektor SGL Carbon und Airbus investieren in Deutschlands Kohlenstofffasern und Biokohlenstofffasern, die in militärischen und kommerziellen Flugzeugen verwendet werden. Zusammen versprechen diese Maßnahmen, die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen und die Umweltauswirkungen von Kraftstoffverbrennung und Kohlenstoffemissionen zu reduzieren. Der deutsche Luft- und Raumfahrtsektor integriert neue Technologien in kommerzielle und militärische Flugzeuge.

Um Japans langfristige militärische Vision zu begegnen, sie kostengünstiger und umweltfreundlicher zu gestalten, werden neue Ansätze zur Integration von Kohlenstofffasern benötigt. Um diese Ziele zu erreichen, hat der japanische Luft- und Raumfahrtsektor stark in die Integration von Kohlenstofffasern investiert.

Die koreanische Raumfahrtindustrie wächst, da Kohlenstofffasern für internationale und inländische Märkte eingeführt werden. Die zunehmende Bedeutung von eVTOL- und kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFRP)-Verbundwerkstoffen für gewerbliche Flugzeuge neben der Annahme fortschrittlicher Produktionstechnologien und Klimaschutzziele im Land treibt die Anwendung von Kohlenstofffasern in neuem Flugzeugdesign an.

Marktanteil der Luftfahrtfaser

Das Carbon-Faser-Segment in der Luft- und Raumfahrt ist aktiv und wächst, wie von Spielern wie SGL Carbon SE, Henry Corporation und Toray Industries bewiesen, und sie suchen das Funktionsmerkmal von Leichtigkeit und Robustheit in der neuen Materialentwicklung. SGL Carbon SE beschäftigt sich mit der Entwicklung nachhaltiger Kohlenstofffasern mit hoher Festigkeit und investiert in Recyclinganlagen. Der Fokus von Toray liegt auf der Innovation von Verbundwerkstoffen, die die Flugleistung und den Kraftstoffverbrauch erhöhen. Diese Zusammenarbeit zwischen Unternehmen stimuliert Innovation im Hinblick auf Marktanforderungen.

Luftfahrtfasermarkt Unternehmen

Hauptakteure in der Luftfahrt-Kohlefaserindustrie sind:

• Aernnova Aerospace
• Bally Ribbon Mills
• BGF Industries Inc.
• Chomarat Gruppe
• In den Warenkorb
• DuPont de Nemours, Inc.
• Hexcel Corporation
• HYOSUNG
• Mitsubishi Chemical Group
• Park Aerospace Corp
• SGL Carbon SE
• Solvay S.A.
• TEIJIN LIMI
• Toray Industries, Inc.
• Zoltek Unternehmen in Betrieb genommen

Nachrichten aus der Branche

• Im Oktober 2024 hofft Hexcel auf den wachsenden High-Speed-Composite-Produktionsmarkt, um den AAM-Elektro-Flugzeugmarkt und die Entwicklung von einmotorigen Nutzfahrzeugen der nächsten Generation in der Luft- und Raumfahrtindustrie zu unterstützen.
• Im April 2023, KNK Aerospace hat 2017 seine Vereinbarung mit Solvay wieder aufgenommen. Mit der neuen Erweiterung der Zusammenarbeit entwickeln beide Unternehmen einen gemeinsamen Plan für die Entwicklung neuer thermoplastischer Verbundwerkstoffe (TPCs), der neue Werkstoffe und Produktionsmethoden für Luft- und Raumfahrtkomponenten einführen und zukünftige Expansionsstrategien verfolgen wird. GKN Aerospace wird auch weiterhin Solvay bevorzugen, um TPC-Materialien zu kaufen.

Dieser Forschungsbericht über den Markt für Kohlenstofffaser in der Luftfahrt umfasst eine eingehende Erfassung der Industrie mit Schätzungen und Prognosen in Bezug auf Umsatz (USD-Millionen) von 2021 bis 2034, für die folgenden Segmente:

Markt, von Rohmaterial

• PAN-basierte Kohlefaser
• Pitch-basierte Kohlefaser

Markt, nach Typ

• Kontinuierlich
• Länge
• Kurz

Markt, nach Anwendung

• Handelsfestflugzeuge
• Luftfahrzeuge mit militärischer Ausrüstung
• Rotor

Die vorstehenden Angaben sind für die folgenden Regionen und Länder angegeben:

• Nordamerika
  • US.
  • Kanada
• Europa
  • Vereinigtes Königreich
  • Deutschland
  • Frankreich
  • Italien
  • Spanien
  • Russland
• Asia Pacific
  • China
  • Indien
  • Japan
  • Südkorea
  • Australien
• Lateinamerika
  • Brasilien
  • Mexiko
• MENSCHEN
  • VAE
  • Saudi Arabien
  • Südafrika