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Was ist Fiberglas?

FiberglasEs handelt sich um einen anorganischen, nichtmetallischen Werkstoff mit hervorragenden Eigenschaften. Er ist in einer Vielzahl von Ausführungen erhältlich und bietet Vorteile wie gute Isolationsfähigkeit, hohe Hitzebeständigkeit, starke Korrosionsbeständigkeit und hohe mechanische Festigkeit.

Glasfasern werden aus Mineralien wie Glimmerschiefer, Kaolin, Kalkstein und Quarzsand durch Verfahren wie Hochtemperaturschmelzen, Ziehen, Trocknen und Wickeln hergestellt. Der Durchmesser eines einzelnen Faserfadens reicht von wenigen Mikrometern bis über zwanzig Mikrometer, was etwa einem Zwanzigstel bis einem Fünftel der Dicke eines menschlichen Haares entspricht.

Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich bei Glasfasern um „ultrafeine Glasfäden“, die aus Glas gezogen werden und um ein Vielfaches dünner sind als ein menschliches Haar.

Arten von Glasfasern

Anhand des Alkaligehalts im Glas lassen sich Glasfasern in alkalifreie Glasfasern (E-Glas), mittelalkalische Glasfasern (C-Glas) und hochalkalische Glasfasern einteilen. E-Glas ist mit über 95 % der Gesamtproduktion der Branche mit Abstand am weitesten verbreitet.

Nach Anwendungsgebiet lassen sie sich in Glasfasern für die Elektronikindustrie und Glasfasern für industrielle Anwendungen einteilen.

Zu den Glasfaserprodukten in Elektronikqualität zählen vor allem Elektronikgarne und Elektronikgewebe, die in Leiterplatten (PCBs), kupferkaschierten Laminaten (CCLs) und Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitsmaterialien verwendet werden und als High-End-Glasfasern gelten.

Glasfasern in Elektronikqualität werden häufig in Gewebe der ersten, zweiten und dritten Generation eingeteilt.

Die Gewebe der ersten Generation bestehen hauptsächlich aus herkömmlichen E-Glasfasern, bieten eine hohe Vielseitigkeit und werden in Standard-Leiterplatten und Unterhaltungselektronik eingesetzt.

Glasfasergewebe der zweiten Generation sind dielektrisch und verlustarm (Low-Dk/Df) und weisen deutlich bessere dielektrische und Dämpfungseigenschaften als Gewebe der ersten Generation auf, was zu einer stabileren Signalübertragung führt. Sie werden in Leiterplatten der mittleren bis oberen Preisklasse, Servern der mittleren bis oberen Preisklasse, 5G/6G-Basisstationen und Automobilelektronik eingesetzt.

Je niedriger die Dielektrizitätskonstante (Dk), desto schneller breitet sich das elektrische Signal aus; je niedriger der dielektrische Verlust (Df), desto geringer sind die Signalverluste und desto geringer ist die Wärmeerzeugung.

Das Gewebe der dritten Generation ist ein Quarzglasfasergewebe mit extrem niedrigem Dk/Df-Wert, auch bekannt als Q-Gewebe (Quarz). Es findet Anwendung in der Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitskommunikation, in KI-Servern, in Hochfrequenz-HF-Anwendungen und als hochwertiges Gehäusesubstrat und ist aktuell ein Kernmaterial für High-End-Elektroniksubstrate.

Zu den Glasfaserprodukten in Industriequalität gehören Rovings, Kurzfasern, Oberflächenfilze, Gewebe, unidirektionale Gewebe und Glaswolle, die in Windkraftanlagenflügeln, Baumaterialien, Automobilen und Rohrleitungen verwendet werden.

Basierend auf der Glaszusammensetzung werden industrietaugliche Glasfasern weiter unterteilt in:E (elektrisches) Glas, das am weitesten verbreitete Glas; C (Chemikalienglas), das eine ausgezeichnete Säurebeständigkeit bietet und in chemischen Rohrleitungen, Lagertanks und ähnlichen Anwendungen eingesetzt wird; S (Hochfestes)/R (Verstärkungsglas), das in der Luft- und Raumfahrt, bei Hochdruckgasflaschen und in High-End-Windkraftanlagen verwendet wird; und HM (Hochmodulglas), das in großen Windkraftanlagenflügeln und ähnlichen Anwendungen eingesetzt wird.

Anwendungsgebiete von Glasfaser

Die wichtigsten Anwendungsgebiete von Glasfasern und ihre jeweiligen Marktanteile sind wie folgt: Infrastruktur und Baumaterialien (25%), Transportwesen (24%), Elektronik und Elektrotechnik (18%), Energie und Umweltschutz (14%), Konsumgüter (8%) und Sonstige (11%) (einschließlich Schifffahrt, Luft- und Raumfahrt sowie medizinische Anwendungen).

Dazu gehören sowohl relativ zyklische Anwendungsbereiche (Baumaterialien, Industrieanlagen usw.) als auch aufstrebende Anwendungsbereiche (Leichtbau im Automobilbereich, 5G, Windkraft, Photovoltaik), sodass die Glasfaserindustrie sowohl „zyklische“ als auch „Wachstums“-Merkmale aufweist.

Warum die Preiserhöhungen?

Die Preise für Glasfasern sind in letzter Zeit weiter gestiegen, einige Produkte sind sogar knapp geworden. Dies ist vor allem auf das Zusammenwirken dreier Schlüsselfaktoren zurückzuführen: stark steigende Nachfrage, anhaltend begrenztes Angebot und steigende Kosten – ein Muster, das den Preisanstiegen bei Speicherchips ähnelt.

Auf der Nachfrageseite hat sich das explosive Wachstum in High-End-Sektoren zum Haupttreiber entwickelt. KI-Server haben die Nachfrage nach hochwertigen Elektroniktextilien sprunghaft ansteigen lassen, wobei der Glasfaserverbrauch pro Leiterplatte in einem einzelnen KI-Server den eines Standardservers um mehr als das Doppelte übersteigt. Gleichzeitig beschleunigt sich der Trend zu größeren Windkraftanlagenflügeln und die Gewichtsreduzierung von Elektrofahrzeugen, was die Gesamtnachfrage der Branche weiter verstärkt und ein Marktumfeld schafft, das durch „Engpässe bei High-End-Produkten und ein ausgeglichenes Angebot an traditionellen Produkten“ gekennzeichnet ist.

Auf der Angebotsseite erschwert die begrenzte Flexibilität das Aufrechterhalten des Nachfragewachstums.FiberglasherstellerDie Hersteller haben ihre Produktportfolios proaktiv angepasst und ihre traditionellen Produktionskapazitäten auf margenstarke Spezialglasfasergewebe verlagert, was zu einem Rückgang des Angebots an Standard-Elektronikgewebe geführt hat. Hinzu kommt, dass die Lieferzeiten für Kernanlagen zur Herstellung hochwertiger Elektronikgewebe 18 bis 24 Monate betragen, wodurch ein Ersatz durch inländische Produkte kurzfristig unmöglich ist. In Verbindung mit niedrigen Lagerbeständen der Branche hat dies ein deutliches Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage geschaffen.

Auf der Kostenseite zwingt der hohe Kostendruck die Unternehmen zu Preiserhöhungen. Der Preis für Platin, einen wichtigen Rohstoff, ist drastisch gestiegen, während die Preise für Hilfsstoffe wie Illit parallel dazu zunahmen, was die Gewinnmargen der Unternehmen erheblich schmälert. Preiserhöhungen sind für Unternehmen unausweichlich geworden, um den laufenden Betrieb aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus verstärkt die Verlangsamung des Kapazitätsausbaus in der Industrie die Preissteigerungen zusätzlich.