Die Luftfahrt boomt – und braucht Verbundwerkstoffe

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Zusätzlich zum Angebot der Aussteller informiert die Composites Europe in zwei Foren zu Faserverbundwerkstoffen in der Luft- und Raumfahrt.

Sie lassen sich von extremen Temperaturwechseln nicht beeindrucken, überzeugen durch ihre Leichtigkeit und halten selbst hohen Belastungen stand: Faserverbundwerkstoffe eignen sich ideal für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt. Zahlreiche Aussteller der Composites Europe (6.-8.11.2018 in Stuttgart) arbeiten bereits mit der Luft- und Raumfahrtindustrie zusammen.

Wer sich rund um Best Practices und Innovationen informieren will, sollte beispielsweise einen Besuch bei dem Airbus-Lieferanten Flugzeug-Union Süd oder dem CNC-Fertigungsspezialisten Reichenbacher Hamuel einplanen. Außerdem ist der Hersteller von Trennmitteln Chem-Trend oder CMS Deutschland, deren CNC-Bearbeitung in vielen Bereichen der Luftfahrt zum Einsatz kommt, vor Ort. Auch Hexcel, ein Unternehmen im Bereich Advanced Composites, und Hufschmied, Produzent für High Performance Tools, die in der Luftfahrt eingesetzt werden, sind auf der Messe vertreten.

Darüber hinaus steht das Programm am Donnerstag, den 8. November, ganz im Zeichen von Aerospace. Sowohl im Composites Forum als auch im Lightweight Technologies Forum widmen sich an diesem Tag Experten den Anforderungen der Compositeindustrie für diesen Branchenzweig.

Höhere Nachfrage dank neuer Flugzeugtypen

Auch Belotti ist Aussteller. Das italienische Unternehmen ist zudem Kooperationspartner des staatlichen chinesischen Flugzeugherstellers Comac. Dessen C919 hob im Mai 2017 zum Jungfernflug ab, womit seitens Comac der erste Schritt getan war, um Airbus und Boeing in eine neue Konkurrenzsituation zu bringen. Seit November 2017 befinden sich zwei Flugzeuge im Testbetrieb, auch der zweite Prototyp hat inzwischen erste Leistungschecks bestanden. Geplant ist, 2021 die ersten Flieger an Kunden zu übergeben. Mehrere Hundert Bestellungen liegen bereits vor.

Was für die Wettbewerber der Chinesen eine Heraus­forderung darstellt, ist für die Compositeindustrie eine gute Nachricht: Denn mit jedem neuen Flugzeug­typ wächst die Nachfrage nach Verbundwerkstoffen. Auch Comac setzt bei der Produktion der C919 auf die Materialien, um Gewicht zu sparen. So wird das Kabinendruckschott im hinteren Teil des Flugzeug­rumpfs aus einem Strukturschaum auf PMI-Basis hergestellt. Dieser ist sehr leicht, hält selbst extremen Temperaturwechseln und hohen mechanischen Belas­tungen stand und erfüllt damit die Anforderungen für sicherheitsrelevante Teile im Flugzeugaußenbereich.­

Ein halbes Flugzeug aus Composites

Auch bei Airbus und Boeing sind Composites längst etabliert. Lag beispielsweise der CFK-Anteil beim A380 noch unter 30 %, beträgt er beim A350 XWB bereits 53 %. Dabei sind die Tragflächen die größten jemals aus CFK hergestellten Bauteile. Insgesamt soll der Jet 10 t weniger wiegen als das Vorgängermodell A330. Auch die Boeing 787 spart dank 50 % CFK-Anteil rund ein Fünftel Gewicht ein. Da bereits 100 kg weniger Gewicht fast 10.000 l weniger Kerosin pro Flugzeug und Jahr entsprechen, lässt sich leicht nachvollziehen, welch enormes Sparpotenzial der Einsatz von Composites birgt. Aktuelle Marktstudien unter­streichen dies.

China und Indien pushen den Markt

Eine Analyse des Marktforschungsinstituts Ceresana­ aus dem Jahr 2017 prognostiziert, dass der globale Flugverkehr und damit die Nachfrage nach neuen zivilen Jets in den kommenden Jahren deutlich anwachsen werden. Gleichzeitig steigt der Anteil an Verbundwerkstoffen sowohl in der zivilen als auch in der militärischen Luftfahrt sowie in der Raumfahrt. Dementsprechend positiv sind die Aussichten an den Standorten der jeweiligen Hersteller: Airbus (Westeuropa), Boeing (USA), Bombardier (Kanada), Embraer (Brasilien) und Comac (China).

Auch der Composites-Marktbericht 2017 geht – speziell bei CFK – sehr detailliert auf die guten Wachstumsprognosen in der Aerospace-Industrie ein. So trägt vor allem der Bereich der kommerziellen Luftfahrt mit den Programmen A350 XWB, A380, B787 und B777X zu dieser Entwicklung bei. Zwischen 2015 und 2016 wurde ein Wachstum von circa 8 % verzeichnet. Im asiatischen Raum bestehen zunehmende­ Bestrebungen, das nationale Luft- und Raumfahrtsegment deutlich auszubauen. Neben neuen groß angelegten Aktivitäten in Indien ist vor allem die Entwicklung in China interessant.

CFK-Umsatz zu 60 Prozent in der Luft- und Raumfahrt

Auch im Raumfahrtsegment gibt es aktuelle Aktivitäten im Bereich der Trägerraketen. Sowohl die Falcon 9 (Space X) als auch die Ariane 6 (ESA/ASL) werden zu großen Anteilen unter Zuhilfenahme von Carbon Composites konstruiert. So werden die CFK-Booster der Ariane 6 von MT Aerospace (Augsburg/Deutschland) und Avio (Collefero/Italien) in einem Wickelverfahren gefertigt. Ebenfalls stark vorangetrieben wird das Raumfahrtprogramm in Asien. Hier reichen die Bestrebungen bis hin zum Aufbau einer chinesischen Orbitalstation für die Zeit nach der Stilllegung der ISS.

Ein Alleinstellungsmerkmal der Luft- und Raumfahrt bei CFK sind die deutlich höheren Umsätze im Vergleich zu anderen Segmenten. So liegt die Bedarfsmenge der Aerospace-Branche am weltweiten CFK-Gesamtmarkt mit rund 38.000 t (30 %) zwar nur leicht oberhalb des Automobilsektors mit knapp 28.000 t (22 %). Der Anteil an den Erlösen ist jedoch deutlich größer und macht mit 11,7 Mrd. USD rund 60 % des globalen Gesamtumsatzes in Höhe von 19,3 Mrd. USD aus. Laut Marktbericht liegt das vor allem an den hohen Qualitätsansprüchen und Zulassungskosten, die zu vergleichsweise signifikant höheren Kilopreisen führen.

mg

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