GFK in Bau und Architektur: korrosionsfreie Profile, Bewehrung und Fassaden

Brücken, Parkdecks, Balkone, Fassaden – die teuersten Schäden im Bauwesen haben oft dieselbe Ursache: Korrosion. Tausalz und Feuchtigkeit lassen Betonstahl rosten, der rostende Stahl dehnt sich aus und sprengt die Betondeckung ab, also die schützende Betonschicht über der Bewehrung. Danach beginnt ein Sanierungszyklus, der schnell mehr kostet als das ursprüngliche Bauteil.

Faserverbund setzt an dieser Wurzel an. GFK – Glasfasern in einer Kunstharz-Matrix – rostet nicht, leitet keinen Strom und ist nicht magnetisch. Die Dichte des zugelassenen Bewehrungsstabs beträgt 2,2 g/cm³ gegenüber 7,85 bei Stahl, die Wärmeleitfähigkeit 0,7 W/(m·K) längs und 0,5 quer, der elektrische Widerstand liegt über 10¹⁰ Ωm. Diese Werte stammen nicht aus einem Prospekt, sondern aus einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt).

Der Einsatz von GFK am Bau ruht in Deutschland im Wesentlichen auf zwei solchen Zulassungen (abZ): Z-1.6-238 für den Glasfaser-Bewehrungsstab Schöck ComBAR und Z-10.9-803 für tragende pultrudierte Profile des niederländischen Herstellers krafton. Beide sind eng geschnittene Erlaubnisse mit langen Ausschlusslisten – und sagen deshalb genauer als jede Übersichtstabelle, wo GFK trägt und wo es aufhört.

GFK-Bewehrung: über 1.000 auf dem Datenblatt, 445 in der Bemessung

Der Bescheid zu Z-1.6-238 vom 8. Juli 2019 ist bereits eine Neufassung – die Bescheidreihe im DIBt-Zulassungsverzeichnis reicht bis zu einer Geltung ab 8. Dezember 2008 zurück; mit Verlängerungsbescheid vom 19. Dezember 2023 gilt die Zulassung bis zum 2. Januar 2029. Sie deckt gerade Stäbe mit den Nenndurchmessern 8 bis 32 Millimetern ab. Den Verbund zum Beton stellt kein aufgewalztes Rippenprofil her, sondern ein aufgebrachtes Trapezgewinde mit 8,5 mm Rippensteigung und 50° Flankenwinkel. Ein Stab mit 16 mm Durchmesser wiegt 517 g je Meter bei 201 mm² Querschnitt.

Die Zulassung führt zwei Zugfestigkeiten, und der Abstand zwischen ihnen ist der Kern des Themas: Die Kurzzeit-Zugfestigkeit liegt über 1.000 N/mm², die charakteristische Dauerzugfestigkeit dagegen bei 580 N/mm². Bemessen wird ausschließlich mit dem zweiten Wert, denn bei Glasfasern unter dauerndem Zug ist nicht die Bruchlast maßgebend, sondern das Zeitstandverhalten. Ein Vorhaben der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (AZ 18612) zeigt, wie das geprüft wird: Stäbe standen in einer Lösung mit pH 13,7 bei 20 und 60 °C über 2.000 Stunden unter Dauerlast und wurden danach auf Restfestigkeit untersucht. Auf die 580 N/mm² wirkt zusätzlich der Teilsicherheitsbeiwert 1,3.

Betonfestigkeitsklasse	Bemessungswert, statisch bestimmt	Grenzdehnung	Bemessungswert, statisch unbestimmt	Grenzdehnung
C12/15	330 N/mm²	5,5 ‰	274 N/mm²	4,6 ‰
C16/20	390 N/mm²	6,5 ‰	325 N/mm²	5,4 ‰
C20/25 und höher	445 N/mm²	7,4 ‰	370 N/mm²	6,1 ‰

Die Bemessungswerte reichen damit von 274 bis 445 N/mm², je nach Betonfestigkeitsklasse und Tragsystem. Der Elastizitätsmodul beträgt 60.000 N/mm², rund ein Drittel des Stahlwerts – weil Rissbreite und Durchbiegung an der Steifigkeit hängen, wird meist die Gebrauchstauglichkeit zum bestimmenden Kriterium. Die Zulassung zieht daraus Konsequenzen für den Rissbreitennachweis: Die Mindestbewehrung zur Begrenzung der Rissbreite nach Abschnitt 7.3.2 des Eurocode 2 und die Begrenzung der Rissbreite ohne direkte Berechnung nach Abschnitt 7.3.3 sind nicht zulässig; die direkte Berechnung nach Abschnitt 7.3.4 bleibt dagegen zulässig, allerdings mit ausgetauschten Größen für den GFK-Stab. Der Rechenwert der Rissbreite darf quer zum Stab 0,4 mm nicht überschreiten, im Verankerungsbereich parallel dazu 0,2 mm – einheitlich für alle Expositionsklassen XC, XD und XS.

• Nicht biegen. Abschnitt 8.3 des Eurocode 2 zum Biegen von Bewehrung gilt ausdrücklich nicht; Bügel lassen sich damit nicht herstellen.
• Keine Querkraftbewehrung. Das folgt nicht nur aus dem Biegeverbot: Die Zulassung ersetzt die Querkraftgleichung des Eurocode 2 durch eine Fassung mit dem Faktor (Ef/Es) hoch ein Drittel – der niedrige E-Modul senkt also unmittelbar die rechnerische Querkrafttragfähigkeit.
• Keine Vorspannung, keine Druckbewehrung. Ausdrücklich zulässig bleibt die Anordnung in der Biegedruckzone zur Verankerung oder aus konstruktiven Gründen, etwa als Montagebewehrung.
• Keine Übergreifungsstöße und keine mechanischen Stöße – die Bewehrungslänge muss aus einem Stück kommen.
• Nur vorwiegend ruhende Einwirkungen, Bauteiltemperatur höchstens 40 °C, Bewehrungsquerschnitt höchstens 0,035 des Betonquerschnitts.
• Zuschnitt nur mit Bogen- oder Bandsäge oder mit Diamant- beziehungsweise Hartmetalltrennscheibe, nie mit dem Bolzenschneider; Einbautoleranz 5 mm je Meter, bei den Nenndurchmessern 8 und 12 mm 10 mm, Fremdüberwachung des Werks mindestens zweimal jährlich.

AR-Glas oder ECR-Glas? Im Stab entscheidet nicht die Glaschemie allein

Liegt die Faser direkt im Zementstein – im Glasfaserbeton und im Textilbeton –, ist alkaliresistentes AR-Glas mit seiner Zirkonium-Schutzschicht die richtige Wahl; die Sorten vergleicht das Dossier Glasfaser-Sorten im Vergleich. Beim pultrudierten Bewehrungsstab liegt der Fall anders: Dort steckt das Glas im Harz, und Abschnitt 2.1.1 der Zulassung verlangt zusätzlich einen Schutzlack gegen die alkalische Umgebung, dessen Rezeptur beim DIBt hinterlegt ist.

Das erwähnte DBU-Vorhaben hat genau das untersucht: Acht Harzformulierungen von vier Herstellern wurden zu Versuchsstäben verarbeitet und auf Dauerhaftigkeit geprüft, dazu gerippte Stäbe aus AR- und aus ECR-Glas gegenübergestellt; die begleitenden Materialanalysen – Glührückstand, DSC, TGA, DMA – liefen am Lehrstuhl für Kunststofftechnik der Universität Erlangen. Das ECR-Glas lieferte in der Grundfestigkeit deutlich konstantere Werte, während die Vorteile des AR-Glases dem Bericht zufolge erst wirksam werden, wenn die Festigkeit ohnehin schon unter die Mindestwerte gefallen ist – bei rund dem dreifachen Preis.

Tragende Profile: die Steifigkeit ist die eigentliche Grenze

Die zweite Zulassung, Z-10.9-803, wurde erstmals am 4. Dezember 2018 erteilt; der heute geltende Bescheid vom 12. Dezember 2023 läuft bis zum 5. Dezember 2028. Inhaber ist die krafton Beheer BV im niederländischen Heijningen. Sie deckt sieben Profiltypen mit Bauhöhen von 30 bis 750 mm und Laminatdicken von 5 bis 20 mm ab. Vorgeschrieben sind ein UP-Harz der Harzgruppe 2B nach DIN EN 13121-1, E-Glas nach DIN 1259-1 und außen eine vliesverstärkte Oberflächenschutzschicht von 0,2 bis 0,4 mm.

Kennwert	längs zur Faser	quer zur Faser
Zug-E-Modul, Laminatdicke 5–6 mm	32.000 N/mm²	10.400 N/mm²
Zug-E-Modul, Laminatdicke ab 7 mm	36.500 N/mm²	5.600 N/mm²
Zugfestigkeit	365 N/mm²	105 N/mm² (5–6 mm) bzw. 48 N/mm² (ab 7 mm)
Druckfestigkeit	300 N/mm²	100 N/mm²
Biegefestigkeit	240 N/mm²	60 N/mm²
Wärmeausdehnungskoeffizient	10 · 10⁻⁶ 1/K	32 · 10⁻⁶ 1/K

Die Querrichtung erklärt, warum GFK-Profile anders konstruiert werden als Stahlprofile: Zwischen dem Längs-E-Modul von 36.500 und dem Querwert von 5.600 N/mm² liegt der Faktor 6,5, und die Wärmedehnung quer ist mehr als dreimal so groß wie längs. Schon der Längswert erreicht nur rund ein Sechstel des Stahlwerts von etwa 210.000 N/mm². Bemessen wird deshalb praktisch immer über Verformung und Stabilität.

• Anwendungsgrenzen (Abschnitt 1.2): nur vorwiegend ruhende Einwirkungen; planmäßige Torsion ausschließlich über Hohlprofile; Biegedrillknicken (Kippen) muss konstruktiv ausgeschlossen sein; die Temperatureinwirkung darf +80 °C nicht überschreiten.
• Planung (Abschnitt 3.1): Schrauben M 8 bis M 20 mit Stahl-Unterlegscheiben, M 8 nur konstruktiv; Flachprofile ab 250 mm Breite nicht als Zug- oder Druckaussteifung.
• Montage (Abschnitt 3.3.2): zwängungsfrei einbauen, keine Schlagwerkzeuge, Bohrlöcher versiegeln; Profile mit Rissen, Delaminationen oder bleibenden Verformungen werden aussortiert.
• Sicherheitsbeiwerte: Der Faktor für die Einwirkungsdauer liegt zwischen 1,00 und 1,60 und wirkt auf der Einwirkungsseite; auf der Widerstandsseite steht 1,35. Dazu kommen 1,1 für chemische Beanspruchung und ein Temperaturfaktor von mindestens 1,1.
• Brandverhalten: Abschnitt 2.1 fordert die Klasse E nach DIN EN 13501-1:2010-01, Abschnitt 3.2.2 stellt die Normalentflammbarkeit fest.

Brandschutz: was die Musterbauordnung tatsächlich verlangt

Die zugelassenen tragenden Profile sind also normalentflammbar. Was daraus folgt, hängt am Gebäude. Die Musterbauordnung (Fassung November 2002, zuletzt geändert durch Beschluss der Bauministerkonferenz vom 26./27. September 2024) unterscheidet in § 2 Absatz 3 die Gebäudeklassen 1 bis 5 und definiert das Hochhaus in Absatz 4 Nummer 1 über eine Höhe von mehr als 22 Metern. § 28 Absatz 3 verlangt für Außenwandbekleidungen und -oberflächen mindestens schwerentflammbare Baustoffe, lässt aber Unterkonstruktionen aus normalentflammbaren Baustoffen zu, wenn die Anforderungen nach Absatz 1 erfüllt sind; Satz 2 fordert Schwerentflammbarkeit zusätzlich für Balkonbekleidungen oberhalb der Umwehrungshöhe. Für die Gebäudeklassen 1 bis 3 gilt der Absatz nicht.

Für Hochhäuser gilt die Muster-Hochhaus-Richtlinie (Fassung 18. April 2008, zuletzt geändert Februar 2012). Ihr Abschnitt 3.4 fordert nichtbrennbare Baustoffe – die Zuordnung zu einer Euroklasse nach DIN EN 13501-1 erfolgt nicht dort, sondern über die Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen. Von dieser Forderung nimmt die Richtlinie einige Bauteile aus, darunter Fensterprofile: GFK-Fensterprofile scheitern also nicht an dieser Vorschrift. Daraus folgt jedoch nicht, dass GFK im Hochhaus allgemein zulässig wäre. Die Euroklassen erklärt das Dossier Brandverhalten und Brandschutzklassen.

Regelwerk 2026: eine Richtlinie, aber keine eingeführte Technische Baubestimmung

Seit Anfang 2024 gibt es mit der fünfteiligen Richtlinie „Betonbauteile mit nichtmetallischer Bewehrung“ des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) erstmals ein allgemeines deutsches Regelwerk, flankiert von DAfStb-Heft 660. Bauaufsichtlich eingeführt ist es allerdings nicht. Das Merkblatt C1 der Landesstelle für Bautechnik Baden-Württemberg, Fassung Dezember 2024, hält fest, dass es für dieses Bauprodukt und die zugehörige Bauart bisher keine bauaufsichtlich eingeführten Technischen Baubestimmungen gibt. Der Weg führt deshalb weiter über eine Zustimmung im Einzelfall nach § 20 LBO, eine vorhabenbezogene Bauartgenehmigung nach § 16a Absatz 2 Satz 1 Nummer 2 LBO oder einen kombinierten Bescheid. Auch Anhang R des neuen Eurocode 2 löst das nicht auf: Er ist informativ und gilt nur für nicht vorgespannte Glas- und Carbonfaserbewehrung unter vorwiegend ruhender Last.

Bei Brücken kommt eine zweite Ebene hinzu: Nach § 1 Absatz 2 Nummer 1 LBO fallen sie nicht unter die Landesbauordnung, zuständig ist der Baulastträger. Dazu kommt die Einschränkung, die beide Zulassungen teilen – sie gelten nur für vorwiegend ruhende Einwirkungen. Eine Straßenbrücke unter Verkehrslast fällt damit aus beiden abZ heraus. Beides erklärt, warum GFK-Brücken in Deutschland Einzelfallentscheidungen bleiben und die belegten Beispiele Fuß- und Radwegbrücken sind. Nicht Thema dieses Leitartikels ist die Verstärkung bestehender Bauteile mit Faserverbundlamellen: Merkblatt C1 nennt die Verstärkung baulicher Anlagen zwar als mögliches Anwendungsgebiet nichtmetallischer Bewehrung, ist aber nach eigener Aussage im Wesentlichen nur auf Neubauten ausgerichtet.

Europäische Bemessungsregeln: CEN/TS 19101 und die BÜV-Empfehlung

Auf europäischer Ebene liegt seit November 2022 die technische Spezifikation CEN/TS 19101 für die Bemessung von Faserverbundtragwerken vor – Gebäude, Brücken und andere Ingenieurbauwerke, als reine Faserverbund- wie als Hybridtragwerke; nach einer Erprobungsphase von üblicherweise zwei Jahren soll daraus ein Eurocode werden. Ihr interessantester Zug ist der Verzicht auf einen pauschalen Materialbeiwert: Er wird nach der Streuung der Prüfergebnisse gestaffelt, von 1,07 bei sehr geringer Streuung in Stufen bis 1,82. Wer streuungsarm fertigt und das nachweist, darf den Werkstoff höher ausnutzen – für ein Verfahren wie die Pultrusion ein direkter Vorteil. Hinzu kommen Umgebungsbeiwerte: Für die Klasse II – außen, ohne dauernde Wassereinwirkung, ohne dauernde Tauchlagerung, ohne dauerhaft über 80 Prozent relative Feuchte und ohne die Kombination aus UV-Strahlung und häufigen Frost-Tau-Wechseln – steht 0,85, gestützt auf zehn Studien mit 211 Datenpunkten und Expositionszeiten bis 20 Jahre.

Dieser Schritt ist inzwischen eingeleitet – mit einer Belegkette, die man kennen sollte. Der europäische Branchenverband EuCIA meldete am 15. Juli 2026, die CEN-Mitglieder hätten am 7. Juli einstimmig beschlossen, die Technische Spezifikation in einen Eurocode zu überführen; er solle „Eurocode 11“ heißen, aus drei Teilen bestehen – allgemeine Regeln, Brandfall, Ausführung – und bis Juni 2028 erscheinen. Federführend ist die Arbeitsgruppe WG4 von CEN/TC 250. Zwei Teile dieser Meldung lassen sich unabhängig bestätigen, einer nicht. Die Nummerierung stimmt: Die Werkstoff-Eurocodes der zweiten Generation laufen unter EN 19100 ff., Glas ist Eurocode 10, Faserverbund Eurocode 11 – und die DIN-Übersicht zur Eurocode-Entwicklung führt mit Stand August 2026 bereits „Eurocode 11 – Bemessung von Tragwerken aus Faserverbund-Kunststoffen“ mit den künftigen Teilen DIN EN 19101-1-1, -1-2 und -2; im CEN-Katalog hängen prEN 19101-1-1 und -1-2 als Nachfolgeprojekte an der Spezifikation. Nicht bestätigen lässt sich dagegen der Termin: Juni 2028 steht ausschließlich in der Verbandsmeldung. Ein CEN-Beschlussdokument, eine Resolutionsnummer oder ein Eintrag beim zuständigen JRC existiert dazu nicht. Für die Praxis heißt das: Der Weg ist eingeschlagen, der Termin ist eine Absichtserklärung – und bis zur Veröffentlichung bleibt es bei Zustimmung im Einzelfall und Bauartgenehmigung.

Das Temperaturfenster reicht von −40 °C bis zur Glasübergangstemperatur minus 20 Kelvin, wobei diese per DMA bestimmt wird und mindestens 60 °C betragen muss. Für Kriechbruch setzt die Vornorm 1,5 an, für Ermüdung 1,5 bis 3,0 – also für genau den Nachweis, den die deutschen Zulassungen gar nicht erst zulassen.

Noch deutlicher wird der Zusammenhang zwischen Fertigung und Bemessung in der BÜV-Empfehlung „Tragende Kunststoffbauteile im Bauwesen (TKB)“, Stand 08/2010 – nach den eigenen Vorbemerkungen der erste Entwurf solcher Empfehlungen, zu dem alle am Bau Beteiligten ausdrücklich um Stellungnahme gebeten werden. Sie staffelt die Teilsicherheitsbeiwerte nach dem Fertigungsverfahren: Für maschinell gefertigte Laminate wird ein Variationskoeffizient von 0,10 angesetzt, für manuell gefertigte 0,17 – die zugehörigen Beiwerte liegen für die Handfertigung durchweg höher. Auch die Abminderung für lange Belastungsdauer hängt am Laminattyp.

Laminattyp nach DIN 18820	Abminderungsfaktor bei 20 Jahren Belastungsdauer
Wirrfaserlaminat M	1,6
Mischlaminat MW	2,0 − δ
Wickellaminate FM und FMU, parallel zur Wickelrichtung	1,8 − δ
Pultrusionsprofil P, parallel zur Pultrusionsrichtung	1,8 − δ
Pultrusionsprofil P, senkrecht dazu	2,0

Gebaute Beispiele mit Beleg

• Kolding, Dänemark, 18. Juni 1997: eine asymmetrische Schrägseilbrücke aus pultrudierten Profilen, 40 m lang, 3,2 m breit, Pylon 18,5 m, acht Seile. Der Überbau wiegt 12 Tonnen und ist auf 500 kg/m² ausgelegt; nur Schrauben und Auflager bestehen aus nichtrostendem Stahl, montiert wurde in drei Nächten. Nach Angaben des Herstellers Fiberline ist sie Skandinaviens erste Composite-Brücke und die erste ihrer Art über eine Bahnstrecke.
• Eisenach, Anfang Juli 2026: Ersatzneubau der Fußgängerbrücke Goethestraße über den Mühlgraben, 11,50 m Stützweite. Längsträger, Querträger, Bohlenbelag und Geländer bestehen aus GFK, die vorhandenen Widerlager blieben erhalten.
• Rijnsweerd, Niederlande: eine 140 m lange Leichtbaubrücke über die A27 – ein Stahltragwerk mit geklebtem Faserverbund-Fahrbahndeck von FiberCore Europe und DSM, in weniger als 48 Stunden in einem Stück eingehoben.
• Toruń, Polen: An der Marschall-Józef-Piłsudski-Brücke wurden die Gehwege beidseitig von 2 auf 4,5 m verbreitert – mit acht pultrudierten Dreifach-Hohlkammerprofilen von 500 × 150 mm. Die Bestandskonstruktion hätte das Zusatzgewicht in Stahl nicht getragen.
• Durchdringende Bauteile: Wärmedämm-Verbindungsmittel aus Faserverbund verbinden die Vorsatzschale einer dreischichtigen Stahlbetonwandtafel mit der Tragschicht und durchstoßen dabei die Dämmung. Beim ThermoPin der B.T. innovation GmbH lief die deutsche Zulassung Z-21.8-2055 am 8. Dezember 2020 aus; die Europäische Technische Bewertung ETA 19/0498 führt das EOTA-Verzeichnis dagegen weiter als gültig, in der Fassung vom 15. August 2021.
• Fassaden: großformatige Paneele und Unterkonstruktionen für vorgehängte hinterlüftete Fassaden – die geringe Wärmeleitfähigkeit entschärft die Wärmebrücken metallischer Halter. Dazu kommen Fensterprofile, Lichtschächte und Schachtabdeckungen.

Die wirtschaftlich vielleicht überzeugendste Anwendung steht selten in Broschüren: Schlitzwände, die eine Tunnelbohrmaschine später durchfahren soll. Zuvor löste man das mit Dichtblöcken – ein Verfahren, das der DBU-Bericht als teuer, aufwendig und nicht ganz ungefährlich beschreibt. Eine glasfaserbewehrte Wand lässt sich dagegen problemlos durchfahren. Beim Wiener Abwassersammelkanal wurden im Sommer 2003 rund 3 Tonnen verbaut; der Bericht zählt zehn temporäre Anwendungen von Amsterdam bis Durban und nennt für 2005 rund 120 Tonnen Absatz – alle Angaben mit Stand 2006.

Kosten, Markt und das Ende der Nutzungsdauer

Der ehrliche Kostenvergleich lautet nicht GFK gegen Betonstahl, sondern GFK gegen Edelstahlbewehrung, denn nur dort wird dieselbe Aufgabe gelöst: dauerhafter Korrosionsschutz ohne dicke Deckung. Schon der DBU-Bericht führte den damals günstigeren Preis des GFK-Systems gegenüber Edelstahlbewehrung an. Gegenüber normalem Betonstahl bleibt GFK teuer; die Rechnung geht nur über die Lebensdauer auf.

Marktseitig ist Bau und Infrastruktur nach dem AVK-Marktbericht vom März 2025 mit knapp 40 Prozent des Produktionsvolumens das größte Anwendungsfeld duroplastischer Composites in Europa – eine Zahl, die für Duroplaste gilt und nicht für den Gesamtmarkt von 2.351 Kilotonnen im Jahr 2024. Wachstum bedeutet das nicht: Die europäische Pultrusionsproduktion lag 2020 bis 2024 bei 50, 56, 52, 50 und 48 Kilotonnen.

Offen bleibt das Ende der Nutzungsdauer. Bauwerke werden auf 50 bis 100 Jahre ausgelegt, belastbare Alterungsdaten reichen rund 20 Jahre weit, und für Rückbau und Verwertung von Faserverbund im Bauwerk gibt es bislang keine Routine. Die novellierte EU-Bauprodukteverordnung (EU) 2024/3110 erhöht mit digitalem Produktpass und Umweltanforderungen den Druck in diese Richtung. Welche Verwertungswege existieren, behandelt das Dossier Recyclingverfahren für Faserverbunde; die konstruktive Antwort beschreibt Design for Disassembly.