Marktgröße, Marktanteil und Covid-19-Auswirkungsanalyse für Flugzeugmikroturbinen, nach Mikrotriebwerkstyp (Turbowelle, Turbojet und Turboprop), nach Kraftstofftyp (JET-A-1, Diesel, Kerosin, Erdgas und nachhaltiger Flugkraftstoff), Nach Anwendung (VTOL, Air Taxi, RC-Flugzeuge und UAVs) und nach Endbenutzer (kommerziell und militärisch) und regionale Prognose, 2021-2028

Die globale Marktgröße für Flugzeug-Mikroturbinen betrug im Jahr 2020 25,9 Millionen US-Dollar. Es wird erwartet, dass der Markt von 29,1 Millionen US-Dollar im Jahr 2021 auf 58,7 Millionen US-Dollar im Jahr 2028 wächst, bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 10,6 % im Zeitraum 2021–2028. Die globalen Auswirkungen von COVID-19 waren beispiellos und erschütternd, da Aircraft Micro Turbine inmitten der Pandemie in allen Regionen einen negativen Nachfrageschock erlebte. Basierend auf unserer Analyse verzeichnete der Weltmarkt im Jahr 2020 einen Rückgang von -10,3 %. Der plötzliche Anstieg der CAGR ist auf die Nachfrage und das Wachstum dieses Marktes zurückzuführen, der nach dem Ende der Pandemie wieder auf das Niveau vor der Pandemie zurückkehrt.

Der Bau von Mikroturbinentriebwerken (MTEs) ist das Ergebnis einer etwa zwanzigjährigen Entwicklungszeit. Die ersten Entwürfe und Entwicklungen wurden von einer Gruppe RC-Enthusiasten von Luftfahrtmodellbauern durchgeführt, die neugierig waren, echte, jedoch im Mikromaßstab hergestellte Motoren für den Antrieb von Turbojet- oder Turboprop-Flugzeugmodellen zu finden. Die Flugzeug-Mikroturbinen sind Miniaturgasturbinen und haben sich von Turboladern zu Automotoren oder Hilfsflugzeugeinheiten weiterentwickelt. Unabhängig von ihrer Herkunft ähnelten sie in ihren Hauptkomponenten herkömmlichen Gasturbinen mit Kompressor, Brennkammer und Arbeitsturbine. Der Hauptunterschied besteht trotz ihrer Größe darin, dass die Mikroturbine nur über einen Satz Verdichterschaufeln und einen Satz Turbinenschaufeln verfügt. Der Markt für Mikroturbinen für den Luftfahrtsektor ist im letzten Jahrzehnt im Entstehen begriffen. Der zunehmende Einsatz von Mikroturbinen für UAVs und Kleinflugzeuge ist einer der Hauptfaktoren, die in den kommenden Jahren für ein erhebliches Wachstum verantwortlich sein werden.

Die Idee der Anwendung von Mikroturbinentriebwerken für den Antrieb kleiner und mittlerer professioneller Militärflugzeuge Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) ist hoch entwickelt. Einige Triebwerke der modernen Generation wurden für spezielle Zwecke in Technologiedemonstrations-UAVs eingesetzt, wie zum Beispiel dem von Lockheed Martin und der NASA gebauten X-56A. Aufgrund der Marktnachfrage haben sich viele spezialisierte Unternehmen, die verschiedene Arten von Mikroturbinentriebwerken herstellen, hinsichtlich Umsatz und regionaler Präsenz erheblich weiterentwickelt. Darüber hinaus hat das Aircraft Micro Turbine Engine die Aufmerksamkeit großer militärischer Kunden für UAVs, Zieldrohnen und Raketen aller Verteidigungskräfte auf der ganzen Welt auf sich gezogen.

COVID-19-AUSWIRKUNGEN

Die Pandemie führte zu Kürzungen des Militärbudgets und Unterbrechungen der Lieferkette für Mikroturbinenkomponenten

Es wird erwartet, dass es nach den Auswirkungen der COVID-19-Pandemie zu drastischen Kürzungen der Verteidigungsbudgets in Industrie- und Entwicklungsländern wie den USA, Großbritannien, Russland, China und Indien kommen wird. Zum Beispiel 

•    Laut einer Analyse des Stockholm International Peace Research Institute (SIPRI) gaben Regierungen auf der ganzen Welt im vergangenen Jahr 1,9 Billionen US-Dollar für Verteidigung aus. Das ist der höchste Wert seit mehr als drei Jahrzehnten.

Die Auswirkungen der COVID-19-Pandemie auf die Flugzeug-Mikroturbine sind negativ. Die Hauptakteure erleben Produktionsstörungen, Stornierungen von Flugzeugbestellungen, geringe Nachfrage und die Kündigung der Partnerschaft mit anderen Organisationen. Darüber hinaus kam es aufgrund der COVID-19-Pandemie zu Verzögerungen bei der Auslieferung mehrerer Drohnen, und der Kauf der damit verbundenen Dienstleistungen für Verteidigungsausrüstung wurde aufgrund mangelnder Möglichkeiten auf dem Markt beeinträchtigt, was zu weniger Geschäftsverträgen mit militärischen Drohnen führte. Die wirtschaftliche Instabilität in verschiedenen Ländern dürfte künftige Geschäftsverträge im Zusammenhang mit unbemannten Flugsystemen behindern, gefolgt vom Mikroturbinenmarkt.

NEUESTE TRENDS

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Wachsendes Konzept von Mikroturbinen für den Antrieb anstelle von Elektromotoren und Propellern

Propellerflugzeuge haben sicherlich ihre Vorteile, aber manchmal ist die zusätzliche Geschwindigkeit und der zusätzliche Schub eines Strahltriebwerks das, was wirklich benötigt wird. Die Strahltriebwerke können deutlich mehr Leistung abgeben als elektrisch angetriebene Propeller und ermöglichen zudem deutlich höhere Geschwindigkeiten des Flugzeugs. Dieselkraftstoff speichert auf Pfund-für-Pfund-Basis 40-mal mehr Energie als jede Lithiumbatterie und das Auftanken dauert nur wenige Minuten statt der Stunden, die zum Aufladen einer elektrischen Drohne erforderlich wären.

• Im November 2021 hat ein in Texas ansässiges Unternehmen namens FusionFlight das Konzept einer Mikroturbine für den Antrieb auf Drohnen im Quadrocopter-Stil angewendet, was zum AB6 JetQuad führte. Den AB6 JetQuad kann man sich als Quadrocopter mit vier Mikroturbinentriebwerken anstelle von Rotoren vorstellen. Es verwendet Diesel, Paraffin oder Jet-A-Kraftstoff, seine vier Motoren bringen zusammen 700 Newton. Weitere Einsatzmöglichkeiten der Drohne sind die Bereitstellung medizinischer Notfalldienste und die Fernüberwachung.

ANTRIEBSFAKTOREN

Wachsende Nachfrage nach Mikroturbinen für militärische leichte UAVs zur Ankurbelung des Marktwachstums

Die dynamische Entwicklung dieser Mikro-Turbostrahltriebwerke für unbemannte Luftfahrzeuge (UAV) oder unbemannte Flugsysteme (UAS) ist einer der Hauptfaktoren für die wachsende Nachfrage nach Mikroturbinen auf dem Markt. Die für UAVs oder Drohnen verwendeten Mikroturbinentriebwerke sind so konzipiert und hergestellt, dass sie im Vergleich zu einem herkömmlichen Turbinentriebwerk ein geringes Gewicht haben und weniger Kraftstoff verbrauchen. Daher haben technologische Fortschritte und Verbesserungen zu einer plötzlichen Nachfrage nach diesen Hochgeschwindigkeitsdrohnen im militärischen Sektor auf der ganzen Welt geführt. Darüber hinaus dürfte die steigende Nachfrage nach neuester und moderner Militärtechnologie zur Verbesserung der Verteidigungssysteme verschiedener Länder das Wachstum des Marktes für Flugzeug-Mikroturbinen im Prognosezeitraum ankurbeln.

• Im Juni 2021 hat die Defense Acquisition Program Administration (DAPA) einen Vertrag im Wert von 1,71 Milliarden US-Dollar mit ONC Tech unterzeichnet, der Granaten abfeuernde Drohnen an die Armee und kleine modulare Drohnen an die Marine und die Luftwaffe liefern wird.
  

„Wachsender Trend zur Hybridelektrifizierung und Null-Kohlenstoff-Emissionsinitiative zur Förderung des Marktwachstums“

Untersuchungen belegen, dass die Reichweite hochbatteriebetriebener elektrischer Luftfahrzeuge im Vergleich zu derzeit verfügbaren Batterien nicht mit Niedrigenergiefahrzeugen kompatibel ist. Durch das bloße Hinzufügen zusätzlicher Batterien wird es schwieriger, das Flugzeug mit Nutzlast zu fliegen. Die Lösung ist ein Hybridsystem, das es dem Flugzeug ermöglicht, mit Batteriestrom zu fliegen, der in kritischen Phasen wie Start, Navigation und Landung Strom liefert. Die wichtigsten Akteure des Unternehmens investieren mehr in Forschung und Entwicklung, um sich als künftige Hauptakteure der Hybridtechnologien in diesem Markt zu etablieren. Diese Fortschritte werden nicht nur die Kosten für Wartung und Betrieb der Motoren senken, sondern auch dazu beitragen, dass bis 2050 keine CO2-Emissionen mehr entstehen. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren wird in naher Zukunft mit einem höheren Wachstum gerechnet.

• UAV Turbines will die weltweit ersten zuverlässigen, leichten und treibstoffeffizienten Mikromotoren entwickeln, die kleine bis mittelgroße UAVs mit Strom versorgen. Beispielsweise demonstrierten UAV-Turbinen im Dezember 2019 ihre Monarch Hybrid Range Extender (HREX)-Technologie, eine kleine Stromgeneratortechnologie, die die Reichweite unbemannter Luftfahrzeuge (UAVs) erweitert. Das HREX-Entwicklungsprogramm kann die Lebensdauer einer Vielzahl elektrischer UAVs verlängern und gleichzeitig eine garantierte Zuverlässigkeit des Flugzeugtriebwerk System.

HEIMENDE FAKTOREN

„Hohe Kosten im Zusammenhang mit Geräten und Komponenten behindern das Marktwachstum“

Das Flugzeug-Mikroturbinentriebwerk ist eine hochentwickelte Technologie, die aus verschiedenen Miniaturteilen und Komponenten wie Starts, Rotoren, Motoren, FADEC und anderen wichtigen Komponenten besteht. Diese Turbinentriebwerke finden zahlreiche Anwendungen im Militär- und Verteidigungsbereich für Zieldrohnen und Raketen. Die Mikroturbinentriebwerkskomponenten für Flugzeuge sind sehr kompakt und stellen automatisierte Technologien dar, deren Herstellung kostspielig ist. Daher wird erwartet, dass die hohen Preise dieser Mikromotoren das zukünftige Wachstum des Marktes im Prognosezeitraum behindern. Darüber hinaus sind Mikroturbinen teurer als Hubkolbenmotoren ähnlicher Größe, es laufen jedoch Forschungsarbeiten mit dem Ziel, wesentlich höhere Wirkungsgrade bei der Umwandlung von Energie in elektrische Energie zu erreichen.

SEGMENTIERUNG

Durch Micro-Engine-Typ-Analyse

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Turbojet-Segment wächst schneller

Basierend auf dem Mikrotriebwerkstyp des Flugzeugs ist der Markt in Turboshaft, Turbojet und Turboprop unterteilt.

Das Turbojet-Segment hielt im Jahr 2020 aufgrund seiner Hochgeschwindigkeitsfähigkeiten einen dominanten Marktanteil. Diese Radialstrahltriebwerke werden vor allem für Hochgeschwindigkeitsdrohnen und kleine bemannte Flugzeuge eingesetzt. Der Motor hat eine maximale Schubkraft von 600 N und eine Höchstgeschwindigkeit von 65.000 U/min. Aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten im militärischen Bereich nimmt die Nachfrage nach diesen Motoren deutlich zu. Darüber hinaus bieten diese Motoren zahlreiche Vorteile wie kompakte Größe, geringes Gewicht, höhere Effizienz und geringere Emissionen. Daher werden im Prognosezeitraum höhere Wachstumszahlen erwartet.

Ein Turbowellentriebwerk ist eine Variante einer Mikroturbine, die darauf optimiert ist, Wellenleistung zum Antrieb des Flugzeugs statt Schub zu erzeugen. Turbowellenmotoren werden hauptsächlich in Anwendungen eingesetzt, die kleine, aber leistungsstarke und leichte Motoren erfordern, darunter Hubschrauber und Drohnen. Es wird erwartet, dass das Turbowellen-Segment aufgrund der Langstreckenflugfähigkeiten und anderer Anwendungen wie Leichtflugzeugen und VTOL ein starkes Marktwachstum verzeichnen wird.

Nach Kraftstofftypanalyse

Das JET A-1-Segment dominierte den Markt im Jahr 2020

Basierend auf der Treibstoffart ist der Markt in JET-A-1, Diesel, Kerosin, Erdgas und nachhaltigen Flugtreibstoff unterteilt. JET-A-1 ist eine Art Flugturbinentreibstoff, der sowohl in Verkehrs- als auch Militärflugzeugen verwendet wird. Die am häufigsten verwendeten Treibstoffe für die kommerzielle Luftfahrt sind Jet A und Jet A-1, die nach einer standardisierten internationalen Spezifikation hergestellt werden. Aufgrund seiner Vorteile wie hoher Flammpunkt, geringerer Gefrierpunkt und billiger als Avgas werden diese Kraftstoffe heute in fast modernen Flugzeugen und Drohnen verwendet. Es wird erwartet, dass das JET-A-1-Segment aufgrund des zunehmenden Passagierflugverkehrs und der zunehmenden Beschaffung von Militärflugzeugen, einschließlich Militärdrohnen und UAVs, in den nächsten Jahren dominieren wird.

Nachhaltige Flugkraftstoffe (SAF) wurden als eines der Schlüsselelemente zur Erreichung von Umweltzielen identifiziert. Staatliche Unterstützung ist für den Einsatz nachhaltiger Flugkraftstoffe zur Erreichung der Klimaziele der Branche unerlässlich. Seit 2016 sind über 370.000 Flüge mit SAF in die Luft geflogen. Der Einsatz von SAF für Mikroturbinentriebwerke wird es effizienter und wirtschaftlicher machen, obwohl es sich noch in der Entwicklungsphase befindet, aber das Segment der nachhaltigen Flugkraftstoffe (SAF) wird letztendlich höhere Wachstumszahlen verzeichnen im Prognosezeitraum.

Nach Anwendungsanalyse

UAV-Segment hält maximalen Marktanteil von Mikroturbinen für Flugzeuge

Basierend auf der Anwendung wird der Markt in VTOL, Lufttaxi, RC-Flugzeuge und UAVs unterteilt.

Das Segment der unbemannten Ariel-Fahrzeuge wird aufgrund der wachsenden Drohnenflotten für Militär- und Verteidigungsanwendungen auf der ganzen Welt den Marktanteil von Flugzeug-Mikroturbinentriebwerken dominieren. Darüber hinaus sind die Fortschritte beim Raketenantrieb einer der entscheidenden Faktoren für das Segmentwachstum im Prognosezeitraum. Die Nachfrage nach schnellen Lieferdiensten für Fracht und medizinische Versorgung im gewerblichen Bereich ist ein weiterer wichtiger Faktor, der das Wachstum dieses Segments vorantreibt.

Die in VTOL verwendete Mikroturbine ist die Zukunft der VTOL-Flugzeuge. Das VTOL bietet eine Reihe von Vorteilen, wie z. B. einen hervorragenden Flugbetrieb, einfaches vertikales Starten und Landen sowie eine bessere Missionseffizienz. Bei VTOL-Flugzeugen wird aufgrund der Nachfrage nach Urban Air Mobility in entwickelten Regionen auf der ganzen Welt. Wichtige Akteure in diesem Geschäft investieren mehr, um tragfähige Lösungen zu erhalten und die Reichweite dieser Flugzeug-Endnutzer zu vergrößern sowie die Emissionen von Luftfahrzeugen zu kontrollieren. Somit werden diese Faktoren für das Segmentwachstum in den kommenden Jahren berücksichtigt.

Nach Endbenutzeranalyse

Steigende Nachfrage nach kleinen und Miniaturdrohnen im Verteidigungssektor treibt das Marktwachstum voran

In Bezug auf den Endverbraucher ist der Markt in militärische und kommerzielle Märkte unterteilt.

Es wird erwartet, dass das Militärsegment im Prognosezeitraum einen dominanten Marktanteil haben wird. Die Dominanz ist auf die gestiegene Nachfrage nach UAVs und mittelgroßen Drohnen mit Turbinen für militärische Einsätze wie Geheimdienst- und Überwachungsmissionen in mehreren Ländern zurückzuführen. Die wachsende Nachfrage nach mittelgroßen Drohnen für die Überwachung von Heimatgebieten, Grenzpatrouillen und -sicherung, Grenzmanagement sowie Transport und Logistik wird das Marktwachstum in den kommenden Jahren ankurbeln.

Es wird erwartet, dass das kommerzielle Segment im Prognosezeitraum aufgrund der steigenden Nachfrage nach Triebwerken für kommerzielle Anwendungen von Mikroturbinen wie RC-Flugzeugen, Kunstflugzeugen und Lufttaxis mit einer erheblichen jährlichen Wachstumsrate wachsen wird.

REGIONALE EINBLICKE

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Der Markt für Flugzeug-Mikroturbinen wurde in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum und den Rest der Welt unterteilt.

Die Marktgröße in Nordamerika lag im Jahr 2020 bei 10,2 Millionen US-Dollar. Nordamerika wird den Markt aufgrund der Präsenz von Unternehmen, Verkäufern und Distributoren in den USA und Kanada wie GE Aviation und Jetcats America dominieren. Darüber hinaus ist das Wachstum des Marktes in der Region auf den zunehmenden Einsatz kleiner Drohnen für militärische, logistische und Überwachungsanwendungen zurückzuführen und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum diesen Markt in Bezug auf den Umsatz anführen.

Für den europäischen Markt wird ein erhebliches Wachstum erwartet, da die Mehrheit der Hauptakteure und OEMs, die an der Herstellung von Mikroturbinen beteiligt sind, zu dieser Region gehören. Darüber hinaus wird die steigende Nachfrage nach UAVs für militärische und städtische Mobilitätsfahrzeuge für kommerzielle Anwendungen letztendlich das Marktwachstum in Europa ankurbeln.

Der Markt im asiatisch-pazifischen Raum wird aufgrund der steigenden Nachfrage nach Zieldrohnen und UAVs voraussichtlich ein beträchtliches Wachstum verzeichnen. Darüber hinaus wird erwartet, dass der Markt im asiatisch-pazifischen Raum angesichts der aufstrebenden Drohnenhersteller in der Region deutlich wachsen wird. PBS in Indien ist einer der weltweit führenden Hersteller von Mikroturbinentriebwerken. Darüber hinaus wird erwartet, dass die sich verbessernde Wirtschaft und die steigenden Militärbudgets von Schwellenländern wie China und Indien das Marktwachstum unterstützen werden.

Lateinamerika hatte einen vergleichsweise geringeren Marktanteil. Im Nahen Osten wird aufgrund des zunehmenden Trends zum Einsatz von Drohnen in der Öl- und Gasindustrie für mehrere riskante Operationen und dem wachsenden Trend zum Flugsport in der Region ein langsameres Marktwachstum erwartet.

WICHTIGSTE INDUSTRIE-AKTEURE

Aufkommen neuer Unternehmen wie Kratos Defence & Security Solutions soll das Marktwachstum vorantreiben.

Der Markt für Flugzeug-Mikroturbinen wird von großen und mittelständischen amerikanischen und europäischen Unternehmen wie GE Aviation, Jetcats America, Williams International und Aero Design Works GmbH dominiert. Die Wettbewerbsfaktoren zwischen diesen Hauptakteuren sind Erschwinglichkeit, technologischer Fortschritt und Managementfähigkeit, Sicherheit und Komfort für die Passagiere sowie die Bereitstellung ökologischer Lösungen für die Kunden. Kratos Defence & Security Solutions ist aufgrund seines Kratos-KTT-Turbostrahltriebwerks einer der aufstrebenden Player auf dem Markt. Der Motor hat große Investitionen erhalten. Im Januar 2021 gab das Unternehmen bekannt, dass die Turbine Technologies Division (KTT) von Kratos im Rahmen ihres ID/IQ-Vertrags Advanced Turbine Technologies for Affordable Mission (ATTAM) einen Auftrag im Wert von 12,7 Millionen US-Dollar erhalten hat. Das Programm wird von der Turbine Engine Division des US Air Force Research Laboratory (AFRL/RQT) verwaltet.

LISTE DER WICHTIGSTEN UNTERNEHMEN IM PROFIL:

• AeroDesignWorks GmbH (Deutschland)
  
• General Electric Company (USA)


• Kratos Defence & Security Solutions, Inc. (USA)


• PBS Group. a.s. (Indien)


• Sentient Blue Technologies (Italien)


• Turbotech SAS (Frankreich)


• Williams International (USA)


• UAV Turbines, Inc. (USA)


• AMT Netherlands B.V. (Niederlande),


• Rolls-Royce Holdings plc (Großbritannien)


• JetCat Americas (USA)


• JetsMunt SL (Spanien),


• Stuttgart Engineering Propulsion Technologies UG (Deutschland),


• Lambert Microturbine  (Deutschland)


• Hawk Turbine AB (Schweden)

WICHTIGE INDUSTRIEENTWICKLUNGEN:

• Juni 2021: Kratos Defence & Security Solutions, Inc. gab bekannt, dass seine Abteilung Kratos Turbine Technologies (KTT) einen Auftrag im Wert von 8,6 Millionen US-Dollar im Rahmen seiner Advanced Turbine Technologies for Affordable Mission (ATTAM) ID erhalten hat /IQ-Vertrag. Gemäß den Vertragsbedingungen wird das Unternehmen einen kosteneffizienten Turbowellenmotor für UAVs der Gruppe 3 entwerfen, entwickeln, montieren und testen.


• Februar 2021: Prvni brnenska strojirna Velka Bites (PBS), ein EASA-zertifizierter Luft- und Raumfahrthersteller aus der Tschechischen Republik, gab die Einführung neuer Hochleistungsstrahltriebwerke bekannt. Im Jahr 2020 lieferte PBS sein 1.000stes PBS TJ100-Turbostrahltriebwerk aus und passt sich nun basierend auf den Marktanforderungen an die Einweganwendungen an.

BERICHTSBEREICH

Eine infografische Darstellung von Markt für Mikroturbinen für Flugzeuge

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Der globale Marktbericht für Flugzeug-Mikroturbinen bietet eine detaillierte Analyse des Marktes und konzentriert sich auf kritische Aspekte wie führende Unternehmen, Produkte nach Mikromotortyp, nach Kraftstofftyp, nach Anwendung und nach Endbenutzer. Darüber hinaus bietet der Bericht Einblicke in die Markttrends und beleuchtet wichtige Branchenentwicklungen. Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren umfasst der Bericht mehrere Faktoren, die zum Marktwachstum in den letzten Jahren beigetragen haben.

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