Marktstudie Bioverbundwerkstoffe WPC und NFC erschienen

Demnach sind die wichtigsten Einsatzgebiete das Baugewerbe (Terrassendielen, Verkleidungen und Zäune) und die Automobilindustrie. WPC und NFC decken 10 bis 15 % des europäischen Verbundwerkstoffmarktes ab. Die Ergebnisse der Studie „Wood-Plastic Composites (WPC) and Natural-Fibre Composites (NFC): European and Global Markets 2012 and Future Trends“ werden erstmalig auf Europas größtem WPC-Event, dem „5. Deutschen WPC-Kongress“ am 10. und 11. Dezember 2013 in Köln präsentiert.

Die Marktstudie gibt erstmals einen umfassenden und detaillierten Überblick über die Verwendung und das Volumen von Holz- und Naturfasern zur Verstärkung von Verbundstoffen als Teil der biobasierten Ökonomie Europas. Die Analyse umfasst sowohl Naturfaser- als auch Holz-Polymer-Werkstoffe für Extrusion, Spritzgießen und Formpressen in verschiedenen Branchen und Anwendungsbereichen.

Um verlässliche Basisdaten zu erhalten, stützt sich die Studie auf eine Umfrage unter Produzenten und Kunden der WPC- und NFC-Industrie aus dem Jahr 2013. Die Rücklaufquote war außergewöhnlich hoch, insbesondere für den WPC-Teil der Studie; die teilnehmenden Firmen stellen zusammen mehr als 50 % des extrudierten WPC her – das entspricht rund 65 europäischen WPC-Produzenten aus 21 Ländern.

WPC-Markt: Dielen dominieren den Markt
Das Gesamtvolumen der WPC-Produktion in Europa belief sich 2012 auf 260.000 t (plus 90.000 t Naturfaserverbundwerkstoffe für die Automobilindustrie (siehe Bild). Dabei variieren die Marktanteile biobasierter Verbundwerkstoffe für verschiedene Regionen und Anwendungsbereiche. Deutschland ist sowohl bei der Anzahl der Akteure als auch in der Produktion führend.

Der typische Produktionsprozess in Europa ist die Extrusion eines Terrassenprofiles mit den Kunststoffen PVC oder PE. Der steigende Marktanteil von WPC am Terrassenmarkt bedeutet, dass das WPC-Volumen stark zugenommen hat und der europäische Markt eine große Reife erreicht hat. Die Studie prognostiziert insbesondere im deutschsprachigen Raum Wachstum einhergehend mit einem Aufschwung im Bauwesen, insbesondere im Bereich Sanierung, sowie einen weiterhin steigenden WPC-Anteil im hart umkämpften Terrassendielenmarkt. Zudem erleben verschiedene neue Ausführungen von WPC-Dielen wie aufgeraute ummantelte Volldielen oder Gartenzäune einen Aufschwung in ganz Europa.

Die Entwicklung der Marktanteile zeigt, dass WPC auch zunehmend für den Gebrauch jenseits der traditionellen Einsatzgebiete wie Terrassendielen und Kraftfahrzeugteile genutzt wird. WPC wird vermehrt im Spritzgießen verwendet, um beispielsweise Möbel, technische Bauteile, Gebrauchsgüter und Haushaltselektronik zu produzieren. Auch werden neue Produktionsmethoden für die Extrusion breiter WPC-Platten entwickelt.

Abb. 1 zeigt die verschiedenen Anwendungsgebiete der in Europa produzierten Wood-Plastic-Composite. Der Dielenmarkt führt mit 67 % (überwiegend Extrusion), gefolgt von Autoinnenraumteilen mit 23 % (überwiegend Formpressen und Plattenextrusion mit Thermoformung. Obwohl sie noch geringere Marktanteile haben, zeigen Fassadenverkleidungen, Zäune sowie technische Anwendungen (überwiegend Extrusion), Gebrauchsgüter und Möbel (überwiegend Spritzgießen) prozentual die höchsten Zuwächse. Mit steigenden Polymerpreisen werden WPC-Granulate für Spritzgießen immer attraktiver und finden sich zunehmend in der Produktpalette europäischer Anbieter.

Darüber hinaus bietet der Report einen Überblick über die neuesten Entwicklungen der Märkte in Nordamerika und Asien sowie eine Darstellung und einen Ausblick auf die globale Marktlage für WPC, die auf weltweit 2,5 Mio. t Produktion im Jahr 2012 angewachsen ist. Mit einem Produktionsvolumen von 900.000 t in 2012 zeigt China die stärkste Wachstumsrate und bemüht sich Nordamerika zu überholen, wo im Jahr 2012 die WPC-Produktion auf 1,1 Mio. t angewachsen ist. Der Anteil von WPC-Dielen im gesamten Dielenmarkt ist nach einer Phase von Immobilienkrisen und WPC-Qualitätsproblemen, die zu einer Gesundschrumpfung der führenden WPC-Produzenten geführt hat, wieder angestiegen.

Terrassendielen haben auch in China im Vergleich zu anderen WPC-Anwendungen den größten Marktanteil, hauptsächlich durch den starken Export, obgleich der Binnenmarkt in jüngster Zeit eine steile Entwicklung mitgemacht hat. Außerdem besitzt China den weltweit größten Markt für Fenster und Türen. Infolgedessen haben Unternehmen begonnen, kommerzielle Fensterrahmen aus WPC mit annähernd 40 % Holzfasern zu produzieren, das PVC in Kombination mit Aluminium ersetzt. China produziert eine große Vielfalt an WPC zur Verwendung in der Innenausstattung. Ein erfolgreiches Produkt sind extrudierte WPC-Türen, die bereits in 30 Firmen produziert werden.

NFC: in der Automobilindustrie dominierend
Die bei weitem dominierende Nutzung von Naturfaserverbundwerkstoffen (NFC) findet sich bei Innenteilen der Automobilindustrie – andere Sektoren wie Gebrauchsgüter befinden sich dagegen noch in einem sehr frühen Stadium. Der Fokus der Naturfaserverbundwerkstoffe liegt bei Kraftfahrzeugen auf Innenverkleidungen hochwertiger Türen und Armaturenbretter. Holz-Polymer-Werkstoffe werden hauptsächlich in Heckablagen und Verkleidungen von Gepäckraum und Ersatzradmulde sowie auch Innenverkleidungen von Türen verwendet.

Abb. 2 zeigt die Nutzung von Naturfaser-Verbundwerkstoffen in der europäischen Automobilindustrie 2012. Das produzierte Gesamtvolumen von 80.000 t verschiedener Holz- und Naturfasern bildete die Grundlage für die vornehmlich in PKWs und LKWs verbauten 150.000 t Verbundwerkstoffe (davon 90.000 t Naturfaser- und 60.000 t Holz-Polymer-Werkstoffe). Verbundwerkstoffe auf Basis recyclierter Baumwollfasern werden vorwiegend für Fahrerkabinen von LKWs eingesetzt.

Die größten Marktanteile haben Holzfasern (aus Europa), recycelte Baumwolle (vom Weltmarkt) und Flachsfasern (aus Europa). Verglichen mit der letzten Erhebung aus dem Jahr 2005 zeigen die Anteile von Kenaf (aus Asien) und Hanffasern (aus Europa) den größten prozentualen Zuwachs.

Prozesstechnisch ist Formpressen von Holz- und Naturfaserverbundwerkstoffen ein etabliertes und bewährtes Verfahren für die Produktion von großflächigen, leichten und hochwertigen Innenteilen in Mittelklasse- und Oberklassefahrzeugen. Die Vorteile (leichte Konstruktion, Crashverhalten, Verformungsfestigkeit, Beschichtungs¬eigenschaften und, abhängig vom Gesamtkonzept, der Preis) und Nachteile (begrenzte Möglichkeiten bei Form und Design, Abfälle und Preisnachteile im Falle von hoher Bauteilintegration bei Konstruktionsteilen) sind gut bekannt. Um bestimmte Nachteile wie Verschnitt zu reduzieren und Abfälle wiederzuverwerten sind Prozessoptimierungen im Gange.

Seit dem Jahr 2009 haben verbesserte formgepresste Bauteile beeindruckende Eigenschaften bei der Gewichtsreduzierung erzielen können. Dies ist einer der Gründe für das wachsende Interesse am Einsatz solcher Teile in neuen Automodellen. Mit neuesten Technologien ist heute ein Flächengewicht von 1.500 g/m2 (mit Thermoplasten) und sogar darunter bis 1.000 g/m2 (mit Duroplasten) möglich – hervorragende Eigenschaften im Vergleich zu reinen Kunststoff- oder glasfaserverstärkten Teilen.

In der EU wurden im Jahr 2011 15,7 Mio. Pkw produziert; zusätzlich wurden 2 Mio. andere Kraftfahrzeuge (inkl. Lkw, Transporter, Motorräder, etc.) hergestellt. In Anbetracht dessen, dass 30.000 t Naturfasern und weitere 30.000 t Holzfasern in 15,7 Mio. Pkw verwendet wurden, enthält jeder PKW in Europa durchschnittlich 1,9 kg Natur- bzw. 1,9 kg Holzfasern; insgesamt wurden also fast 4 kg der genannten Fasern pro Auto verbaut.

Aus technischer Sicht sind viel höhere Mengen möglich. Fahrzeuge mit wesentlich höheren Anteilen von über 20 kg Natur- und Holzfasern werden bereits seit Jahren erfolgreich in Serienproduktion hergestellt. Die Entwicklung des Marktes hängt dabei auch von den politischen Rahmenbedingungen ab: Jeder Anreiz für einen vermehrten Einsatz von Natur- und Holzfasern in der europäischen Automobilindustrie könnte dazu beitragen, die bestehende Menge von je 30.000 t/Jahr für Natur- und Holzfasern zu erhöhen: Ein Steigerung um das Fünffache wäre durchaus realistisch. Dies entspräche einem Anstieg auf 150.000 t/Jahr je Fasertyp – die Technologien sind bereit zum Einsatz. Ein großes Potenzial für Bioverbundwerkstoffe!

Inhalte und Autoren der Studie
Die vollständige Studie „Wood-Plastic Composites (WPC) and Natural-Fibre Composites (NFC): European and Global Markets 2012 and Future Trends“ umfasst rund 150 Seiten und deckt nahezu alle Aspekte technischer Märkte für Naturfasern und WPC ab.

Inhalte: 1. WPC und NFRC: Definition, Standards und Normen, Zertifizierungen, 2. Verarbeitungstechniken, 3. Mechanische Eigenschaften, 4. Umfassende Analyse des WPC-Marktes und der Anwendungsgebiete sowie Vertriebswege in Europa 2012 mit einem Überblick über weitere Regionen, 5. Weltmarkt für Naturfasern, 6. Naturfasern in der Europäischen Automobilindustrie 2012, 7. Übersicht über Ökobilanzen für WPC und Naturfaserverbundwerkstoffe, 8. Zusammenfassende SWOT-Analyse.

Hauptautoren der Studie sind Michael Carus, Lara Dammer, Lena Scholz vom Nova-Institut in Hürth und Dr. Asta Eder von der Asta Eder Composites Consulting in Österreich/Finnland.

Die Studie kann ab sofort für 1.000 Euro (plus VAT) online auf der Internet-Seite des Nova-Institutes (Nova-Shop) bestellt werden; die Auslieferung beginnt Ende Januar.

(dw)

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