Die Produktion und Verwendung heimischer Verbundwerkstoffe wächst zuletzt im Durchschnitt jährlich um drei bis fünf Prozent. Das sind ausländische Gutachten. Sehr komplexe technologische Verfahren zur Herstellung von Rohstoffen, Halbzeugen und Verbundwerkstoffen selbst können nicht von heute auf morgen durch rein russische Entwicklungen sowie diese sehr breite Produktpalette selbst ersetzt werden.
Lange Zeit wurden sowohl die entsprechenden Technologien als auch Fertigprodukte in diesem Bereich hauptsächlich importiert – aus China und einigen asiatischen Ländern (bis zu 60–65 %) sowie aus dem Westen. Darüber hinaus wird geschätzt, dass sowjetische Kompositentwicklungen in mindestens 30 Ländern verwendet werden, darunter NATO-Mitglieder, darunter Frankreich, Deutschland, Belgien, die Vereinigten Staaten und Kanada.
Wie wichtig solche Materialien im Verteidigungskomplex, in Dual-Use-Produkten und in vielen zivilen Industrien sind, muss kaum nachgewiesen werden. Daher besteht in unserem Land wie im Westen die Forderung nach maximaler Selbstversorgung in allen Komponenten der Verbundwerkstoffindustrie, insbesondere in dem Teil davon, der in der Verteidigungsindustrie verwendet wird.
Wladimir Putin gab bereits 2008 eine strategische Richtung vor und sagte, dass Russland nicht von ausländischen Lieferungen abhängig sein sollte, um Verteidigungsaufträge zu erfüllen. Dies gilt auch für den Composite-Bereich, insbesondere im Zusammenhang mit dem immer strenger werdenden Sanktionsregime. Natürlich umfasst das Embargo in erster Linie Produkte und Technologien, die in der Verteidigungsindustrie eingesetzt werden können.
Im Juli 2008 hat die Regierung das Bundeszielprogramm zur Herstellung strategischer Verbundwerkstoffe (kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe) für Waffen und militärische Ausrüstung beschlossen, das bis 2020 die Kaufverweigerung von mehr als 300 Komponententypen vorsieht. In den nächsten fünf Jahren wurde eine "Roadmap" für Kohlefaser verabschiedet und die Regierung genehmigte einen Plan für die Entwicklung der Produktion von Verbundwerkstoffen. In den Jahren 2012–2016 wurde das russisch-weißrussische Programm „Entwicklung innovativer Technologien und Techniken zur Herstellung wettbewerbsfähiger Verbundwerkstoffe, Matrizen und Verstärkungselemente“durchgeführt.
Nach Schätzungen auf internationalen Foren im Jahr 2017 sind inzwischen mehr als 60 Unternehmen und mindestens 30 spezialisierte Forschungszentren an der Umsetzung der beschlossenen Beschlüsse beteiligt. Die Importabhängigkeit in den Segmenten der Herstellung und des Verbrauchs von Verbundwerkstoffen ist in den letzten 10 Jahren um etwa 15 Prozent zurückgegangen – auf 30–35 Prozent. Amerikanische und britische Quellen schätzen ihn auf etwa 40 Prozent und stellen einen Rückgang von 10-12 Prozent im gleichen Zeitraum fest. Aber im Vergleich zu vielen westlichen Ländern, China, Indien, Israel, wo Verbundwerkstoffe und deren Derivate im Schiffbau, in der Öl- und Gasförderung und anderen materialintensiven Industrien weit verbreitet sind, ist die Nachfrage nach Carbon-Kunststoffen in Russland deutlich geringer. Dies ist auf die lange Stagnation in diesem Sektor der Binnenwirtschaft und die damit verbundene noch geringe Nachfrage zurückzuführen, beispielsweise überschreitet der Verbrauch von Verbundwerkstoffen im Schiffbaukomplex der Russischen Föderation noch nicht ein Prozent des weltweiten.
So oder so hat der Staat die Bereitstellung der Ressourcen und die strategische Sicherheit der Composite Industry (CI) ernst genommen. Insgesamt sind die Trends positiv, obwohl die in den 90er Jahren erlebte Vergessenheit der Probleme der Industriesektoren des Landes immer noch wirkt.
Eine der wichtigsten Schlussfolgerungen des Forums zu Verbundwerkstoffen Ende Oktober 2017: Zu den Hauptgründen, die eine aktive Importsubstitution behindern, gehören die langsame Änderung der Normen in Bezug auf neue Materialien, die Unterentwicklung des Binnenmarktes und der Personalmangel die die Probleme der Branche verstehen.
Die Meinung von Kirill Komarov, Direktor der Entwicklungs- und Internationalen Geschäftseinheit der staatlichen Atomenergiegesellschaft Rosatom, äußerte sich im selben Forum: Der Zertifizierungsprozess eines neuen Verbundmaterials für Ausrüstungen dauert bis zu drei Jahre, doppelt so lange wie im Ausland. Außerdem brauche es „ein kompakteres Verfahren zur Entwicklung von Standards, Forschung und Erprobung sollen nicht sequentiell, sondern synchron durchgeführt werden“. Und um neue Materialien anzuwenden, reicht es nicht aus, deren Fixierung und Beschreibung in Vorschriften zuzulassen – es braucht geschultes Personal.
Nach den oben genannten Programmdokumenten soll das Produktionsvolumen von Verbundwerkstoffen und Produkten daraus bis 2020 120 Milliarden Rubel betragen. Die Entwicklung und Verabschiedung von mindestens 550 normativ-technischen, normativ-rechtlichen und sonstigen Dokumenten, die für die Entwicklung der Branche notwendig sind, ist vorgesehen. Ende Oktober 2017 sagte der stellvertretende Minister für Industrie und Handel, Sergey Tsyb, dass bereits 363 neue Normen, 25 Regelwerke, 4 Klassifikatoren, 16 geschätzte Normen und 5 Berufsausbildungsprogramme für den Verbundwerkstoffsektor entwickelt und genehmigt wurden.
Verschwörungsthreads?
Die heimische Produktion von Kohlefaser (HC) weist die höchsten Wachstumsraten auf. Laut Andrey Ignatiev, Sales Director der Umatex Group, beträgt die Kapazität des heimischen HC-Marktes etwa 300 Tonnen mit dem Potenzial, sich in naher Zukunft zu vervielfachen. 2015 wurde die größte Anlage des Landes „Alabuga-Faser“mit einer Jahreskapazität von 1400 Tonnen Kohlenwasserstoffen pro Jahr in Betrieb genommen. Bis 2030 plant dieses Unternehmen, in das Register der größten Kohlenwasserstoffproduzenten aufgenommen zu werden. Obwohl das Werk bereits fünfmal mehr Kohlefasern produziert, als der russische Markt benötigt, wird ein erheblicher Teil der Produktion exportiert. Es besteht jedoch die Befürchtung, dass der Export aufgrund des prognostizierten Wachstums der Inlandsnachfrage nach Kohlenwasserstoffen in Konflikt mit dem Inlandsbedarf geraten wird.
Bei thermoplastischen Polymerzusammensetzungen hat Russland immer noch nur einen Anteil von zwei Prozent am Weltmarkt, das Nachfragevolumen im Land beträgt nicht mehr als sechs Millionen Tonnen pro Jahr. Inzwischen haben die Importe laut Sergey Kiselev, Experte bei Polyplastic, in den letzten drei Jahren mindestens 25 Prozent gemacht und dürften vor allem dadurch zunehmen, dass ausländische Lieferanten, insbesondere ostasiatische, niedrig- und mittelpreisige Sortimente anbieten, während russische Gegenstücke teurer sind, wenn auch meist von höherer Qualität.
Bei Harzen für die Herstellung von Verbundwerkstoffen gibt es einige Nuancen. Ende letzten Jahres wird der Verbrauch an ungesättigten Polyesterharzen mindestens 45.000 Tonnen betragen, mit etwa 80 Prozent der russischen Produkte. Im Segment der Epoxidharze mit einer Kapazität des Inlandsmarktes von 40 bis 42 Tausend Tonnen überschreitet der Anteil der inländischen Hersteller jedoch nicht 10 Prozent. Diese Nische wird selbstbewusst von ausländischen, hauptsächlich chinesischen Anbietern besetzt. Ihre Produkte sind wieder billiger, oft auf Kosten der Qualität. Das Tempo der Importsubstitution in diesem Sektor ist also nicht nur auf eine physische Zunahme der Produktionsmengen, sondern auch auf eine Senkung der Produktionskosten zurückzuführen.
Im Segment Chemiefasern (CVN), Vliesstoffe und darauf basierende Produkte bleibt die Situation der Importsubstitution schwierig. Wie beim letztjährigen Forum "Aufbau einer technologischen Kette für die Herstellung von synthetischen Materialien: von den Kohlenwasserstoffen bis zum Endprodukt" festgestellt wurde, beträgt die ungesicherte Inlandsnachfrage nach diesen Produkten trotz des Wachstums der russischen Produktion in diesem Sektor immer noch mindestens 60 Prozent. Gründe für die Knappheit sind unter anderem der fast vollständige Verlust der mittelständischen Chemie und ihrer Rohstoffbasis in den späten 1980er und 1990er Jahren sowie die nahezu 100-prozentige Abhängigkeit der meisten Branchen der chemischen Industrie von ausländischer Ausrüstung. Bei Rohstoffimporten herrschen die gleichen Dumpingprodukte aus der VR China und den Entwicklungsländern vor. Dennoch ist in den letzten drei Jahren die Produktion von Vliesstoffen mit CVI aufgrund der Nachfrage in der Rüstungsindustrie und anderen Industrien um ein Drittel gestiegen, die hauptsächlich von den Unternehmen Kuibyshevazot, Kurskkhimvolokno, Gazpromkhimvolokno und Termopol bereitgestellt wurden.
Doch das größte Projekt in diesem Segment – ein Polyesterkomplex in der Region Ivanovo – wurde noch nicht umgesetzt, die Baubeginntermine werden regelmäßig verschoben. Dies ist jedoch eine private Initiative, die keine staatliche Förderung vorsieht. Experten weisen darauf hin, dass der nichtstaatliche Status des Projekts seine Umsetzung behindert, was sich wiederum negativ auf die heimische Produktion importsubstituierender chemischer Produkte, einschließlich zusammengesetzter Produkte, auswirkt.
Auf dem oben genannten Forum wurde vorgeschlagen, einen umfassenden "Fahrplan" für die Entwicklung der inländischen Produktion von CVI und verwandten Produkten zu entwickeln. Und bald wurde auf Anordnung des Ministeriums für Industrie und Handel eine interdepartementale Arbeitsgruppe unter der Leitung des stellvertretenden Ministers Sergei Tsyb gebildet, um einen Aktionsplan für die Entwicklung der Teilindustrie der künstlichen und synthetischen Fasern und Fäden für den Zeitraum bis 2020 zu entwickeln. Es besteht aus Spezialisten von 20 spezialisierten Unternehmen, darunter beispielsweise Gazpromkhimvolokno, Union of Composite Producers, Sibur, Kompozit, NIITEkhim, Balakovo Carbon Production, Khimprominzhiniring, Kazanorgsintez.
Oder PAN oder verschwunden
Zukunftsorientierte Entwicklung ist zunächst die Bildung eines überregionalen sektoralen Industrieclusters „Composites without Borders“. Es entsteht seit 2016 auf Initiative der Umatex Group (Teil von Rosatom). Auf der Konferenz "Import Substitution-2017" stellte der Generaldirektor der Firma Alexander Tyunin, der das Projekt vorstellte, fest, dass es die Aufgabe sei, den russischen Markt für Carbonfasern und darauf basierende Materialien zu vergrößern. Heute sind es 0,5 Prozent der Welt, bis 2025 soll es sich vervierfachen. Der Cluster wird Bedingungen für große, mittlere und kleine Unternehmen sowie für junge Unternehmer schaffen, die bereit sind, fortschrittliche Produktionsanlagen zu organisieren und neue Hightech-Produkte auf Basis von Verbundwerkstoffen zu entwickeln. 23 Unternehmen aus den Regionen Tatarstan, Moskau und Saratow bestätigten ihr Interesse an dem Projekt. Bis Ende dieses Jahres soll der Cluster vollständig gebildet sein.
Was Verbundwerkstoffe und damit verbundene F&E und Projekte betrifft, muss die von der Perm Research Technological University entwickelte Technologie für die Verwendung von recycelten Kohlefasern aus Polymerverbundwerkstoffen hervorgehoben werden. Associate Professor Yulia Kulikova betreut diese Entwicklungen. Ihrer Meinung nach hat die Forschung zur Extraktion von Kohlenstofffasern aus der Zusammensetzung von Polymerverbundwerkstoffen (PCM) durch Reagenzmethoden in Russland keine Analoga, sie schaffen die Grundlage für die Bildung einer neuen Industrie für die Herstellung von Struktur- und anderen Produkten. Das Hauptziel des Projekts ist es, den Lebenszyklus von PCM-Produkten, auch in der Luft- und Raumfahrt, im Maschinenbau, durch die Wiederverwendung von Ressourcen zu erhöhen. Es wurde eine minimale Reduzierung der mechanischen Festigkeit von PCM aus einem Sekundärprodukt im Vergleich zu Materialien aus Primärfasern erreicht. Die Einführung dieser Technologie ist bei den Entsorgungsunternehmen Uralplast und Bumatika geplant. In Alabuga wird in diesem Jahr mit Hilfe des Industrial Development Fund ein Ofen zur Herstellung von hochwertigem Fiberglas modernisiert. Die Kosten des Projekts betragen etwa 900 Millionen Rubel, von denen 441,5 Millionen durch ein konzessionäres Darlehen der IDF bereitgestellt werden. Laut dem Ministerium für Industrie und Handel der Russischen Föderation ist die Nachfrage nach dem Projekt darauf zurückzuführen, dass Glasfaser zu den wettbewerbsfähigsten Verstärkungsmaterialien gehört, die auf der Grundlage von Verbundprodukten verwendet werden. Es ist auch das Hauptprodukt zur Herstellung von Materialien, die für den Einsatz in der Verteidigungsindustrie zugelassen sind. Der weltweite Glasfaserverbrauch beträgt übrigens 85 Prozent des Volumens aller Fasern, die für verstärkte Verbundwerkstoffe verwendet werden, und nur 13,5 Prozent entfallen auf andere Polymere.
Anfang 2017 wurde zwischen der Regierung der Region Saratow und JSC NPK Khimprominzhiniring eine Kooperationsvereinbarung zur Umsetzung eines Projekts zur Herstellung von Carbonfasern am Standort Saratovorgsintez unterzeichnet. Dieses Unternehmen produziert den notwendigen Rohstoff - Acrylsäurenitril, aus dem Khimpromnizhiniring den PAN-Vorläufer herstellen wird - weiße Fasern, die die Grundlage für Verbundwerkstoffe bilden. Bereits im November 2016 wurde das Projekt in der Regionalverwaltung diskutiert. Dann wurde angekündigt, dass der Investor 3,5 Milliarden Rubel in die Produktion investieren würde. Die Kapazität des Werks in Saratov wird viertausend Tonnen pro Jahr betragen und anschließend auf 25 Tausend erhöht werden. Es ist geplant, dieses Projekt innerhalb von drei Jahren umzusetzen. Das Werk in Balakovo (Region Saratow) plant die Herstellung von Fertigprodukten auf Basis des PAN-Vorläufers.
