Luftfahrt

Weltweit boomende Luftfahrt ist auf Verbundwerkstoffe angewiesen

Sie lassen sich von extremen Temperaturwechseln nicht beeindrucken, überzeugen durch ihre Leichtigkeit und halten selbst hohen Belastungen locker stand: Faserverbundwerkstoffe eignen sich ideal für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt. Dies unterstreicht auch die COMPOSITES EUROPE vom 6. bis 8. November 2018 in Stuttgart. Zusätzlich zum Angebot der Aussteller informiert die Fachmesse im Rahmen des Composites Forum und im Lightweight Technologies Forum mit Themenschwerpunkten zu Faserverbundwerkstoffen in der Luft- und Raumfahrt.

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Zahlreiche Aussteller der COMPOSITES EUROPE arbeiten bereits erfolgreich 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 CNC-Fertigungsspezialist Reichenbacher HAMUEL einplanen. Außerdem sind Hersteller und Entwickler von Trennmitteln Chem-Trend oder CMS Deutschland, deren CMS CNC-Bearbeitungszentren weltweit u.a. in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt werden, vor Ort. Auch HEXCEL, ein führendes Unternehmen im Bereich Advanced Composites und HUFSCHMIED Zerspanungssysteme, Produzent für High Performance Tools die u.a. in der Luftfahrt eingesetzt werden, sind als Ansprechpartner auf der Messe vertreten. Spezialist für hochpräzise Laserprojektoren LAP, MAKA Systems, dessen 5-Achs-CNC-Bearbeitungszentren und ganzheitliche Lösungskonzepte auch in der Luftfahrt zum Einsatz kommen und zahlreiche weitere Unternehmen bieten im Rahmen der Messe ebenfalls Know-How rund um den Einsatz von Composites in Flugzeugen und Co. 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 aktuellen Anforderungen und Herausforderungen der Composites-Industrie für diesen Branchenzweig.

Höhere Nachfrage dank neuer Flugzeugtypen

Auch BELOTTI ist Aussteller auf der COMPOSITES EUROPE 2018. 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 Composites-Industrie 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 Prozent, beträgt er beim A350 XWB bereits 53 Prozent. Dabei sind die Tragflächen des riesigen Passagierjets die größten jemals aus kohlefaserverstärktem Kunststoff hergestellten Bauteile. Insgesamt soll der Jet 10 Tonnen weniger wiegen als das Vorgängermodell A330. Auch die Boeing 787 spart dank 50-Prozent-CFK-Anteil rund ein Fünftel Gewicht ein. Da bereits bei einem Airbus A320 100 kg weniger Gewicht fast 10.000 Liter weniger Kerosin pro Flugzeug und Jahr entsprechen, lässt sich leicht nachvollziehen, welch enormes Sparpotenzial der Einsatz von Composites birgt.

Aktuelle Marktstudien unterstreichen dies. So werden im 2015 erschienenen Bericht „Bestandsaufnahme Leichtbau in Deutschland“ des VDI-Zentrums für Ressourceneffizienz die Wachstumspotenziale von Verbundwerkstoffen im Flugzeugbau als sehr gut eingeschätzt. So beträgt das für die Luft- und Raumfahrt bis 2020 prognostizierte Marktwachstum für FVK etwa 15 Prozent. Eine Herausforderung bleibt dabei das Problem der zu hohen Kosten. Die Entwicklung kostengünstigerer skalierbarer automatisierter Produktionstechniken ist daher Forschungsschwerpunkt in Deutschland.

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 voraussichtlich weiter deutlich anwachsen wird. 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 deutlich zu dieser Entwicklung bei. Zwischen 2015 und 2016 wurde ein Wachstum von ca. 8 Prozent 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.

Raumfahrt bringt 60 Prozent des globalen Gesamtumsatzes

Auch im Raumfahrtsegment gibt es aktuelle Aktivitäten im Bereich der Trägerraketen. Sowohl die Falcon9 (SpaceX) 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 beispielsweise von MT Aerospace (Augsburg, Deutschland) und AVIO (Collefero, Italien) in einem Wickelverfahren entwickelt und anschließend gefertigt. Ebenfalls stark vorangetrieben wird das Raumfahrtprogramm in Asien. Hier reichen die Bestrebungen bis hin zum Aufbau einer eigenen chinesischen Orbitalstation für die Zeit nach der Stilllegung der ISS.

Ein Alleinstellungsmerkmal der Luft- und Raumfahrt bei Carbon Composites sind die deutlich höheren Umsätze im Vergleich zu anderen Segmenten. So liegt die Bedarfsmenge der Aerospace-Branche am weltweiten Gesamtmarkt mit rund 38.000 Tonnen (30 Prozent) zwar nur leicht oberhalb des Automobilsektors mit knapp 28.000 Tonnen (22 Prozent). Der Anteil an den Erlösen ist jedoch deutlich größer und macht mit 11,7 Mrd. USD rund 60 Prozent 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.

COMPOSITES EUROPE 2018 in Stuttgart

Die COMPOSITES EUROPE zeigt vom 6. - 8. November sämtliche Fertigungsprozesse faserverstärkter Kunststoffe, von Rohstoffen bis zu Verarbeitungsprozessen. Im parallel stattfindenden Lightweight Technologies Forum geht es zudem um Leichtbau-Innovationen in Automobilbau, Luftfahrt, Bootsbau, in der Windenergie-Wirtschaft und im Bausektor.

Die Messebesucher treffen auf rund 400 Aussteller aus 30 Nationen, die in Stuttgart, der führenden Technologieregion der Branche im weltweit führenden Forschungs- und Entwicklungsland Deutschland, den Stand der Technik und das Potential von Faserverbundwerkstoffen zeigen – und das nicht nur im Ausstellungsbereich, sondern auch auf den zahlreichen Event-Areas, in Vortragsforen, Themenrundgängen und Workshops.

 

Organisiert wird die COMPOSITES EUROPE vom Messeveranstalter Reed Exhibitions in Kooperation mit dem europäischen Branchenverband EuCIA und der Wirtschaftsvereinigung Composites Germany, einem Zusammenschluss der Organisationen AVK, CCeV, CFK-Valley und VDMA AG Hybride Leichtbau Technologien.

www.composites-europe.com