Composites im Boots- und Schiffsbau

Nordamerika und Asien sorgen für Marktwachstum

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Motorboote, Kreuzfahrtschiffe und Segeljachten: Ein kleines, aber stabil wachsendes Segment für Composites sind maritime Anwendungen. Der mit Abstand größte Markt für den Einsatz von Faserverbundwerkstoffen im Schiffsbau und gleichzeitig der mit den besten Wachstumsaussichten ist Nordamerika. Dort werden die meisten Motorboote und Segeljachten gebaut. Dort wird auch die umfangreichste Entwicklungsarbeit betrieben. Auch auf der COMPOSITES EUROPE steht das Thema Verbundwerkstoffe für den Boots- und Schiffsbau im Fokus.

Wie GFK und CFK für den Boots- und Schiffbau eingesetzt werden können, zeigen auf der Fachmesse u.a. Biesterfeld Spezialchemie, ELANDAS EUROPE, HUFSCHMIED Zerspanungssysteme und KauPo Plankenhorn. Auch Reichenbacher GAMUEL und SAERTEX präsentieren auf der COMPOSITES EUROPE ihre Composites-Lösungen zu dem Anwendungsfeld.

Asiatisch-pazifischer Raum kurbelt Composites-Nachfrage an

Neben Nordamerika entwickelt sich auch im asiatisch-pazifischen Raum eine moderne Schiffsbau-Industrie, die hervorragende Zukunftsperspektiven für Composites bietet und die Nachfrage nach entsprechenden Werkstoffen ankurbelt. Darauf verweist etwa die Studie „Marine Composite Market – Segmented by Type, Application, and Geography – Growth, Trends, and Forecast (2018 - 2023)” der indischen Marktforscher von Mordor Intelligence. Demnach sind vor allem China, Indien und Südkorea die Länder, in denen mit hohen Wachstumsraten zu rechnen ist.

Für GFK prognostiziert ein Marktbericht von Roland Berger Strategy Consultants[1] ein langsames, aber stetiges Wachstum von rund drei Prozent pro Jahr bis 2020. Bei CFK wird laut „Composites-Marktbericht“[2] im selben Zeitraum immerhin eine Verdopplung des Bedarfs von derzeit 1.400 Tonnen auf 3.100 Tonnen erwartet. Vor allem im Bereich der Highspeed-Rennsportboote und bei den Super-Luxusjachten nimmt dabei der Einsatz von CFK zu: zum einen als hochfestes Material zur Gewichtsreduzierung und zum anderen als optisch und haptisch ansprechendes Designelement.

2,6 Mrd. USD für die Fertigung von Motorbooten

Der Studie „Marine Composites Market – Global Trends and Forecasts to 2019“ der Analysten von „Markets and Markets“ zufolge, wird der Gesamtumsatz für Faserverbundwerkstoffe im Schiffsbau im Jahr 2019 bei rund 5,0 Mrd. USD liegen. Der überwiegende Teil entfällt dabei nach Ansicht der Experten mit rund 2,6 Mrd. USD auf die Fertigung von Motorbooten. CFK verzeichnet das stärkste Wachstum vor allem durch den Einsatz im maritimen Rennsport, während Glasfaser im Boots- und Schiffbau vor allem im Bereich der Schiffsrümpfe und teilweise auch bei den Aufbauten eingesetzt wird.

Große Bauteile, komplexe Lagenaufbauten, eine hohe Flexibilität und ein geringer maschineller Aufwand – im weit überwiegenden Teil der Anwendungen werden Endlosfasern verwendet, deren Verarbeitung in beinahe ausschließlich sehr kleinen Serien in größtenteils offenen, manuellen Verfahren wie etwa dem Handlaminieren erfolgt. Dabei werden trockene Faserhalbzeuge als Gewebe oder Gelege manuell in eine Form eingebracht, mit Harz imprägniert und per Hand, zum Beispiel mit Rollern, gehärtet. Diese Konsolidierung wird in manchen Fällen bei Standarddruck und Raumtemperatur, häufig aber auch bei erhöhten Temperaturen mit Hilfe beheizbarer Formen realisiert. Trotz der begrenzten Wachstumsmöglichkeiten gehen Experten von einem Fortbestand dieser handwerklich geprägten Verfahren in der Composites-Industrie aus.

Bauteile für maritime Anwendungen im Seriendruck möglich

Laut „Composites-Marktbericht 2017“ werden Bauteile für maritime Anwendungen auch im Resin Transfer Moulding (RTM) hergestellt. So lassen sich entsprechende Komponenten auch in größerer Serie herstellen, allerdings lassen sich die Takt- und Zykluszeiten im Vergleich zu anderen Verfahren nur eingeschränkt verkürzen. Wie in den Vorjahren wächst das Segment mit 3,5 Prozent auf eine Gesamtmenge von 146 Kilotonnen weiter überdurchschnittlich.

Diese Menge beschränkt sich weitgehend auf „klassische“ RTM-Verfahren. Dabei ist die GFK-Menge, die mit sogenannten Infusionsverfahren hergestellt wird, jedoch nicht enthalten. Eine genaue Erfassung der Produktionsmenge ist derzeit nicht möglich. Es ist aber davon auszugehen, dass europaweit geschätzt rund 300.000 Tonnen produziert werden. Diese relativ große Menge wird – etwa zur Hälfte – vor allem für den Bau von Windkraftanlagen eingesetzt. Ein weiterer wichtiger Bereich ist der Marinesektor.

[1] 2013 veröffentlicht

[2] Composites-Marktbericht 2015