Markt für künstliche Muskeln – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognose, segmentiert nach Typ (elektrische Feldbetätigung, pneumatische Betätigung, thermische Betätigung), nach Anwendung (Industrie, Medizin, Verbraucher, Automobil, Luft- und Raumfahrt), nach Region und Wettbewerb, 2019–2029F

Marktübersicht

Der globale Markt für künstliche Muskeln wurde im Jahr 2023 auf 1,63 Milliarden USD geschätzt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein stetiges Wachstum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 9,62 % bis 2029 verzeichnen.

Im Gesundheitswesen revolutionieren künstliche Muskeln die Prothetik und Hilfsmittel, indem sie einen natürlicheren Bewegungsbereich und eine bessere Anpassungsfähigkeit an die Bewegungen der Benutzer bieten. Diese Innovation verbessert das Benutzererlebnis und die Lebensqualität von Amputierten erheblich. Darüber hinaus werden künstliche Muskeln in medizinischen Geräten wie Operationsrobotern und Rehabilitationsgeräten eingesetzt, was das Marktwachstum weiter vorantreibt. Auch die Automobilindustrie trägt zur Expansion des Marktes für künstliche Muskeln bei, indem sie deren präzise und kontrollierte Bewegungen für Betätigungssysteme, Kraftstoffeinspritzsysteme und andere Komponenten nutzt. Diese Anwendung verbessert die Leistung und Effizienz von Automobilsystemen und entspricht der Nachfrage der Branche nach leichten Materialien und energieeffizienten Lösungen.

Trotz dieser Chancen steht der Markt vor Herausforderungen wie hohen Entwicklungskosten, technologischer Komplexität und begrenztem Bewusstsein für die Technologie künstlicher Muskeln. Die Überwindung dieser Hürden erfordert kontinuierliche Forschung und Zusammenarbeit zwischen Branchenakteuren, akademischen Einrichtungen und Forschungsorganisationen. Durch die Förderung von Innovation und Sensibilisierung kann der globale Markt für künstliche Muskeln seinen Wachstums- und Fortschrittskurs fortsetzen.

Wichtige Markttreiber

Fortschritte in der Robotertechnologie

Fortschritte in der Robotertechnologie haben sich als entscheidender Treiber für das robuste Wachstum des globalen Marktes für künstliche Muskeln herausgestellt und die Landschaft von Branchen wie Fertigung und Gesundheitswesen bis hin zu Unterhaltungselektronik neu gestaltet. Die Entwicklung der Robotik von starren und mechanischen Systemen zu flexibleren und anpassungsfähigeren Gegenstücken hat die Nachfrage nach künstlichen Muskeln, auch bekannt als elektroaktive Polymere (EAPs), angeheizt. Diese technologischen Fortschritte treiben die Entwicklung hochentwickelter Robotersysteme voran, die menschenähnliche Bewegungen und verbesserte Geschicklichkeit aufweisen.

In der Robotik sind künstliche Muskeln ein Wendepunkt, der die Entwicklung von Softrobotern ermöglicht, die sich agil in komplexen und unstrukturierten Umgebungen zurechtfinden können. Anders als herkömmliche starre Roboter können Softroboter, die mit künstlichen Muskeln ausgestattet sind, sich beugen, strecken und drehen und so die Biomechanik natürlicher Organismen nachahmen. Diese neu gewonnene Flexibilität eröffnet unzählige Anwendungsmöglichkeiten in Branchen, in denen präzise und anpassungsfähige Bewegungen von größter Bedeutung sind, wie etwa bei Such- und Rettungseinsätzen, der Erkundung gefährlicher Umgebungen und bei heiklen Herstellungsprozessen.

Künstliche Muskeln spielen bei der Entwicklung von Exoskeletten eine wichtige Rolle, tragbaren Robotergeräten, die die menschlichen Fähigkeiten erweitern. Exoskelette, die von künstlichen Muskeln angetrieben werden, finden Anwendung in verschiedenen Sektoren, darunter Militär, Gesundheitswesen und Fertigung. Im Gesundheitswesen unterstützen Exoskelette Personen mit eingeschränkter Mobilität und ermöglichen ihnen, Mobilität und Unabhängigkeit wiederzuerlangen. In der Fertigung reduzieren mit künstlichen Muskeln ausgestattete Exoskelette die körperliche Belastung der Arbeiter, verbessern die Ergonomie und beugen Verletzungen vor.

Die Nachfrage nach humanoiden Robotern, die so konzipiert sind, dass sie Menschen ähneln und mit ihnen interagieren, hat auch die Integration künstlicher Muskeln vorangetrieben. Humanoide, ob im Kundendienst, in der Bildung oder in der Unterhaltung, profitieren von künstlichen Muskeln, die flüssige und natürliche Bewegungen ermöglichen und ihre Fähigkeit verbessern, mit Menschen in unterschiedlichen Szenarien zu interagieren. Diese anthropomorphe Qualität macht Humanoide identifizierbarer und anpassungsfähiger an verschiedene Umgebungen, was ihre potenziellen Anwendungen erweitert.

Steigende Nachfrage nach Prothesen und Hilfsgeräten

Die wachsende Nachfrage nach Prothesen und Hilfsgeräten spielt eine entscheidende Rolle dabei, den globalen Markt für künstliche Muskeln auf neue Höhen zu treiben. Da die Weltbevölkerung altert und die Prävalenz von Gliedmaßenbehinderungen zunimmt, besteht ein wachsender Bedarf an fortschrittlichen und innovativen Lösungen, die verbesserte Funktionalität, natürliche Bewegungen und eine verbesserte Lebensqualität für Personen mit Gliedmaßenverlust bieten. Künstliche Muskeln, auch als elektroaktive Polymere (EAPs) bekannt, haben sich als bahnbrechende Technologie herausgestellt, die die Einschränkungen herkömmlicher Prothesen überwindet und zur Entwicklung von Hilfsmitteln beiträgt.

Die Integration künstlicher Muskeln in Prothesen hat tiefgreifende Auswirkungen auf das Leben von Amputierten. Die Fähigkeit, komplizierte Bewegungen auszuführen, wie das Greifen von Objekten mit unterschiedlichem Kraftaufwand und die präzise Handhabung von Werkzeugen, verbessert die Funktionsfähigkeit von Prothesen erheblich. Dies verbessert nicht nur den Alltag von Menschen mit Gliedmaßenverlust, sondern fördert auch ein Gefühl von Selbstbestimmung und Unabhängigkeit. Der Wunsch nach Prothesen, die sich nahtlos in den Körper und Lebensstil des Benutzers integrieren, ist eine treibende Kraft hinter der wachsenden Nachfrage nach künstlicher Muskeltechnologie.

Neben Prothesen spielen künstliche Muskeln eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von Hilfsmitteln, die das tägliche Leben von Menschen mit Behinderungen verbessern sollen. Diese Geräte, von Roboter-Exoskeletten bis hin zu tragbaren Hilfstechnologien, nutzen künstliche Muskeltechnologie, um zusätzliche Unterstützung und Funktionalität zu bieten. Exoskelette beispielsweise nutzen künstliche Muskeln, um Personen mit eingeschränkter Mobilität beim Gehen und bei der Ausübung verschiedener Aktivitäten zu unterstützen. Die Einbindung künstlicher Muskeln in Hilfsgeräte entspricht dem übergeordneten Ziel, Inklusivität zu fördern und die Zugänglichkeit von Technologie für Personen mit unterschiedlichen Fähigkeiten zu verbessern.

Integration in medizinische Geräte

Die Integration künstlicher Muskeln in medizinische Geräte erweist sich als transformative Kraft, die den globalen Markt für künstliche Muskeln in eine Phase beispiellosen Wachstums und Innovations treibt. Mit der Weiterentwicklung der Gesundheitslandschaft werden die potenziellen Vorteile, die künstliche Muskeltechnologie für das Design und die Funktionalität medizinischer Geräte mit sich bringen kann, zunehmend anerkannt. Diese Integration erstreckt sich über ein Spektrum von Anwendungen, von Operationsrobotern bis hin zu Rehabilitationsgeräten, und bietet neue Möglichkeiten für Präzision, Anpassungsfähigkeit und verbesserte Patientenergebnisse.

Einer der wichtigsten Bereiche, in denen künstliche Muskeln einen erheblichen Einfluss haben, sind Operationsroboter. Die Nachfrage nach minimalinvasiven Eingriffen ist deutlich gestiegen, getrieben durch den Wunsch, die Genesungszeiten der Patienten zu verkürzen, die Narbenbildung zu minimieren und die Gesamtpräzision chirurgischer Eingriffe zu verbessern. Künstliche Muskeln, die die nuancierten Bewegungen natürlicher Muskeln nachahmen können, sind integrale Bestandteile von Operationsrobotern und ermöglichen Chirurgen, komplexe Eingriffe mit verbesserter Geschicklichkeit und Kontrolle durchzuführen. Der Einbau künstlicher Muskeln in Operationsroboter trägt zu höherer chirurgischer Genauigkeit, kürzeren Genesungszeiten und höherer Patientenzufriedenheit bei.

Rehabilitations- und Therapiegeräte stellen einen weiteren wichtigen Bereich dar, in dem künstliche Muskeln eine transformative Rolle spielen. Diese Geräte, die von Exoskeletten bis hin zu Rehabilitationsrobotern reichen, nutzen künstliche Muskeltechnologie, um gezielte und kontrollierte Bewegungen für Personen zu ermöglichen, die sich von Verletzungen erholen oder eine Rehabilitation durchlaufen. Künstliche Muskeln, die natürliche Muskelbewegungen nachahmen können, ermöglichen genauere und personalisiertere Rehabilitationsprotokolle. Dies ist besonders bei neurologischen Störungen, Schlaganfällen oder orthopädischen Verletzungen von Vorteil, bei denen eine präzise und adaptive Rehabilitation für eine optimale Genesung unerlässlich ist.

Die Integration künstlicher Muskeln in medizinische Geräte erstreckt sich auch auf Prothesen und trägt zur Entwicklung fortschrittlicher Prothesen bei, die einen natürlicheren Bewegungsbereich und eine natürlichere Funktionalität bieten. Prothesen mit künstlichen Muskeln bieten Amputierten eine verbesserte Kontrolle und Reaktionsfähigkeit, sodass sie ein breiteres Spektrum täglicher Aktivitäten einfacher ausführen können. Diese Integration verändert die Prothesenlandschaft und geht über traditionelle Designs hinaus zu dynamischeren und benutzerfreundlicheren Lösungen, die die Lebensqualität von Personen mit Gliedmaßenverlust verbessern.

Wichtige Marktherausforderungen

Hohe Kosten im Zusammenhang mit Forschung, Entwicklung und Produktion

Der globale Markt für künstliche Muskeln steht unbestreitbar an der Spitze der technologischen Innovation und verspricht bahnbrechende Lösungen in verschiedenen Branchen. Ein gewaltiges Hindernis behindert jedoch das Wachstum, wie die hohen Kosten im Zusammenhang mit Forschung, Entwicklung und Produktion. Diese finanzielle Hürde stellt eine erhebliche Herausforderung für ein nahtloses Wachstum und eine weitverbreitete Einführung der künstlichen Muskeltechnologie dar.

Die Komplexität der künstlichen Muskeltechnologie erfordert erhebliche Investitionen in Forschung und Entwicklung, um die Grenzen dessen zu erweitern, was diese innovativen Materialien leisten können. Wissenschaftler und Ingenieure sind ständig bestrebt, die in künstlichen Muskeln verwendeten Materialien zu optimieren und das empfindliche Gleichgewicht zwischen Flexibilität, Haltbarkeit und Effizienz zu finden. Dieses ständige Streben nach Verbesserung erfordert erhebliche finanzielle Verpflichtungen, um Experimente durchzuführen, Daten zu analysieren und Designs zu verfeinern.

Die finanzielle Belastung der Entwicklung und Produktion künstlicher Muskeln beschränkt sich nicht nur auf Materialien und Herstellungsverfahren, sondern erstreckt sich auch auf das erforderliche Fachwissen. Spezialkenntnisse in Materialwissenschaft, Ingenieurwesen und Robotik sind unerlässlich, um die Komplexität der künstlichen Muskeltechnologie zu meistern. Die Nachfrage nach qualifizierten Fachkräften in diesen Bereichen verschärft den Wettbewerb um Talente noch weiter, was zu höheren Arbeitskosten für Unternehmen führt, die sich mit der Erforschung und Entwicklung künstlicher Muskeln beschäftigen.

Wichtige Markttrends

Zunehmende Anwendungsmöglichkeiten bei Exoskeletten

Der globale Markt für künstliche Muskeln erlebt einen deutlichen Aufschwung aufgrund der zunehmenden Anwendungsmöglichkeiten künstlicher Muskeln in Exoskeletten. Exoskelette, einst dem Science-Fiction-Bereich vorbehalten, haben sich zu bahnbrechenden tragbaren Robotergeräten entwickelt, die künstliche Muskeltechnologie nutzen, um die menschliche Kraft und Mobilität zu steigern. Dieser Trend ist besonders in den Bereichen Gesundheitswesen, Rehabilitation und Industrieanwendungen umwälzend, wo mit künstlichen Muskeln ausgestattete Exoskelette die körperlichen Fähigkeiten verbessern und die Belastung der Benutzer verringern.

Im Gesundheitswesen und in der Rehabilitation spielen Exoskelette mit künstlichen Muskeln eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung von Personen mit eingeschränkter Mobilität. Diese tragbaren Geräte bieten Unterstützung für Patienten, die sich von Verletzungen, Operationen oder neurologischen Erkrankungen erholen. Künstliche Muskeln, die natürliche Muskelbewegungen nachahmen können, sorgen für die notwendige Betätigung von Exoskeletten, um natürlichere und anpassungsfähigere Bewegungen zu ermöglichen. Der Trend treibt Forschungs- und Entwicklungsbemühungen voran, um die Technologie künstlicher Muskeln für die spezifischen Anforderungen von Rehabilitationsanwendungen zu optimieren und so zu verbesserter Mobilität und verbesserten therapeutischen Ergebnissen beizutragen.

In industriellen Umgebungen verändert der Einsatz von Exoskeletten mit künstlichen Muskeln die Landschaft der Handarbeit. Arbeiter in Sektoren wie Fertigung, Bau und Logistik profitieren von der körperlichen Unterstützung durch Exoskelette, wodurch das Risiko von Muskel-Skelett-Verletzungen verringert und die Gesamtproduktivität gesteigert wird. Künstliche Muskeln, die die menschliche Kraft und Ausdauer verstärken sollen, tragen zu einer ergonomischeren und effizienteren Arbeitsumgebung bei. Da die Sicherheit und Effizienz der Arbeitnehmer in den Vordergrund gestellt wird, steigt die Nachfrage nach Exoskeletten, die mit fortschrittlichen künstlichen Muskeln ausgestattet sind, weiter an.

Die zunehmenden Anwendungen künstlicher Muskeln in Exoskeletten treiben die Innovation auf dem Markt für künstliche Muskeln voran. Forscher und Entwickler erforschen neue Materialien, Fertigungstechniken und Steuerungssysteme, um die Leistung und Benutzerfreundlichkeit von Exoskeletten zu optimieren. Dieser Trend steht im Einklang mit dem übergeordneten Ziel, tragbare Robotergeräte zu entwickeln, die sich nahtlos in den menschlichen Körper integrieren und den Benutzern ein komfortables und intuitives Erlebnis bieten.

Segmentbezogene Einblicke

Typbezogene Einblicke

Basierend auf dem Typ erwies sich die Betätigung durch elektrische Felder als das dominierende Segment auf dem globalen

Anwendungsbezogene Einblicke

Basierend auf der Anwendung erwies sich der medizinische Bereich im Prognosezeitraum als das am schnellsten wachsende Segment auf dem globalen Markt für künstliche Muskeln.

Regionale Einblicke

Basierend auf der Region erwies sich Nordamerika im Jahr 2023 als die dominierende Region auf dem globalen Markt für künstliche Muskeln und hielt den größten Marktanteil.

Jüngste Entwicklung

• Im Januar 2024 stellten Forscher der ETH Zürich künstliche Muskeln vor, die für die Robotermobilität entwickelt wurden. Ihre Innovation bietet zahlreiche Vorteile im Vergleich zu bestehenden Technologien und ermöglicht den Einsatz in Szenarien, die weiche, anpassungsfähige Robotik oder eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber der Interaktion mit der Umgebung erfordern. Diese neu entwickelten Aktuatoren zeichnen sich durch eine innovative Schalenstruktur aus und nutzen ferroelektrisches Material mit hoher Permittivität, das in der Lage ist, beträchtliche elektrische Energie zu speichern.

Wichtige Marktteilnehmer

• Bayer AG
• Steeper Ltd. 
• Coapt, LLC
• Biomimetic Products LLC. 
• Blatchford Limited 
• Ottobock SE & Co. KGaA 
• Koganei Corporation