Momentaufnahme der Innovationsaktivität und Marktteilnehmer im CFK-Recycling
Die zunehmende Verbreitung von Kohlenstofffasern, steigende Produktionskapazitäten und sinkende Herstellungskosten haben dazu geführt, dass das Recycling von Kohlenstofffasern
(CF) und CF-Verbundwerkstoffen (CFK) eine immer wichtigere Rolle spielt. In diesem sich entwickelnden Markt hat sich die IP-Landschaft in den letzten zwei Jahrzehnten stark verändert.
Mit der Reifung des CFK-Marktes und seinem stetigen Wachstum rücken Fragen der Nachhaltigkeit, insbesondere der Kreislaufwirtschaft und der Schaffung von „Second-Life“-Produkten, immer mehr in den Vordergrund. Diese Entwicklungen spiegeln sich deutlich in den Anmeldedaten wider: Seit 2010 verzeichnet dieses Technologiefeld ein bemerkenswertes jährliches Wachstum der Patentanmeldungen von 14,8 % (CAGR).
Dynamisches Wachstum in der Innovationslandschaft seit 2010
Eine Auswertung der Innovationsaktivität im Bereich CFK Recycling (Abb. 1) zeigt, wie die Aktivität ausgehend von einem konstanten Plateau (1) in den Jahren vor 2010 in eine Phase starken Wachstums (2) übergegangen ist. Bemerkenswert ist, dass diese Dynamik auch nach 2022 nicht nachlässt, was auf eine weiterhin intensive Innovationsaktivität hinweist. Eine genauere Analyse der Portfolios der Hauptakteure zeigt, wie diese versuchen, ihre Position in diesem aufstrebenden Markt zu definieren.
Abb. 1: Innovationsentwicklung (Anzahl der Anmeldungen)
Marktakteure und ihre Strategien: Eine Innovations-Markt-Matrix Analyse
Die Analyse der Patentlandschaft (Abb. 2) bietet spannende Einblicke in die Strategien und technologischen Schwerpunkte der wichtigsten Marktakteure. Unterschiede in der Herangehensweise sowie in der angestrebten Positionierung werden hierbei besonders deutlich.
Sinopec, einer der größten Anmelder in diesem Bereich, legt einen starken Fokus auf Pyrolyseverfahren und die Entwicklung von Katalysatoren für diese Technologie. Zusätzlich wird recyceltes Material als Ausgangsstoff für neue Produkte vorangetrieben. Mitsubishi Chemical
verfolgt hingegen eine andere Strategie: Der Schwerpunkt liegt hier auf der Entwicklung neuer CFK-Produkte, die aus zurückgewonnenen Fasern bestehen.
Auch Toyota nimmt eine zentrale Rolle ein. Als führender Automobilhersteller im Bereich CFK-Recycling baut das Unternehmen ein wachsendes Patentportfolio für Verfahren und recycelte Fasern auf, die speziell für den Automobilbau optimiert sind.
In Deutschland zeigt sich ein ähnliches Bild: Unternehmen in der Automobilbranche konzentrieren sich auf die Integration von recycelten Fasern in ihre Produktionsprozesse und treiben die Rückgewinnung von Fasern aus gebrauchten Materialien voran.
Im Bereich der direkten Faserrückgewinnung prägen derzeit insbesondere Forschungsinstitute wie Fraunhofer diesen Bereich durch eine hohe Anmeldeaktivität und die Entwicklung
neuer Technologien. Aufkommende Technologien wie thermoplastische CFK könnten neuen Marktteilnehmern Chancen bieten, sich in diesem stark wachsenden Technologiefeld zu positionieren.
Abb. 2: Analyse der Patentlandschaft
Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) bestehen neben den Kohlenstofffasern (CF) aus einer Matrix, meist aus duroplastischen Polymeren. Die Recyclingverfahren sind vielfältig und reichen von chemischen über mechanische bis zu thermischen Verfahren. In diesem Kurzbericht wurden alle Verfahren berücksichtigt, wobei auch das Recycling von rückgewonnenen Fasern einbezogen wurde.
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Dr. rer. nat. Tristan Schuh
Data Analyst | Patent Department
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