Bei Metall schraubt oder schweißt man – bei Faserverbund ist das oft die schlechteste Lösung. Eine Bohrung durchtrennt die durchgehenden Fasern und erzeugt eine Kerbe, an der sich Spannungen stauen. Eine flächige Klebung dagegen verteilt die Last über eine große Fläche und nutzt die Faserfestigkeit voll aus. Deshalb gilt im Composite-Bau: Kleben ist meist erste Wahl.

Warum Bohren im Laminat teuer ist

In einem Metallblech ist eine Bohrung unproblematisch – das Material ist in alle Richtungen gleich fest, und die Spannung verteilt sich um das Loch herum neu. Im Laminat sitzt die Festigkeit dagegen in den Fasern, und die verlaufen in bestimmten Richtungen. Ein Bohrer durchtrennt sie; an dieser Stelle sind sie dauerhaft aus dem Lastfluss genommen.

Dazu kommt die Bearbeitung selbst: An der Austrittsseite des Bohrers sind die letzten Lagen nicht mehr abgestützt, dort entstehen leicht Ablösungen. Und unter Last drückt der Schraubenschaft seitlich gegen die Lochwand – diese Flächenpressung an der Bohrung heißt Lochleibung. Das Laminat wird dabei quer zur Faser zusammengedrückt, und genau darin ist es schwach: Die Lochwand kann sich nach und nach eindrücken, das Loch wird länglich. Wo trotzdem geschraubt werden muss, gehört die Krafteinleitung deshalb lokal verstärkt – wie das geht, zeigt die Anleitung zu Inserts und eingeklebten Gewinden.

Was eine Klebung trägt – und was sie zerstört

Eine Klebfuge hält über zwei Mechanismen: die Adhäsion, also die Haftung zwischen Klebstoff und Bauteiloberfläche, und die Kohäsion, den inneren Zusammenhalt des Klebstoffs. Welcher von beiden versagt hat, verrät das Bruchbild – die schnellste Qualitätsdiagnose, die es gibt:

  • Adhäsionsbruch: Der Klebstoff löst sich sauber von der Oberfläche, die Fläche bleibt blank. Die Haftung war ungenügend – fast immer eine Frage der Vorbereitung.
  • Kohäsionsbruch: Der Klebstoff reißt in sich, auf beiden Fügeteilen bleibt Klebstoff haften. Die Haftung war in Ordnung, die Fuge hat ihre Festigkeit ausgereizt.
  • Substratbruch: Das Laminat selbst bricht, die Klebung hält. Das ist der angestrebte Fall – die Verbindung ist stärker als das Bauteil.

Ebenso wichtig ist die Belastungsrichtung. Auf Schub und Druck belastet, ist eine Klebung in ihrem Element. Zug verträgt sie schon schlechter. Richtig gefährlich sind Schälbeanspruchung und Spaltung: Dabei wird die Fuge von einer Kante her nach und nach aufgezogen, wie beim Abziehen eines Klebebands. Weil die Last dabei auf einer schmalen Linie steht statt auf der Fläche, versagt selbst eine große Klebung. Konstruieren heißt hier: Schälung vermeiden – durch Umfalzen, größere Klebflächen oder eine mechanische Sicherung an der kritischen Kante.

Die Oberfläche entscheidet über alles

Kein anderer Arbeitsschritt hat so viel Einfluss auf die Festigkeit. Der Grund liegt in der Fertigung selbst: Damit sich ein Bauteil überhaupt entformen lässt, wirkt in der Form ein Trennmittel – das Matrixharz verhält sich der Form gegenüber schließlich wie ein Klebstoff. Rückstände dieses Trennmittels gehen mit dem Bauteil aus der Form. Darauf hält nichts.

  • Entfetten – und zwar VOR dem Schleifen. Wer zuerst schleift, arbeitet die Verunreinigung in die aufgeraute Oberfläche hinein, statt sie zu entfernen. Bei Epoxiduntergründen kommt ein Schritt davor: Die wasserlösliche Aminausschwitzung wird zuerst nass abgewaschen und die Fläche getrocknet – trocken geschliffen verteilt man sie nur in der Fläche.
  • Anschleifen oder Strahlen, bis die gesamte Fläche gleichmäßig matt ist. Verbliebene glänzende Stellen sind unbehandelt.
  • Schleifstaub restlos entfernen, am besten absaugen. Loser Staub wirkt selbst als Trennschicht; Kehren und Abblasen verteilt ihn nur.
  • Erneut entfetten und die Fläche vollständig ablüften lassen. Bewährt ist Isopropanol auf einem sauberen, fusselfreien Tuch – in eine Richtung wischen und das Tuch häufig wechseln, sonst verteilt man die Verunreinigung nur. Aggressive Lösemittel sind auf Kunststoff fehl am Platz, sie können Spannungsrisse auslösen; im Zweifel an einer verdeckten Stelle testen. Und unabhängig vom Werkstoff: Reiniger sind flüchtig und meist entzündbar, also nur bei guter Lüftung, ohne Zündquelle und mit beständigen Handschuhen einsetzen.
  • Zügig kleben. Je länger eine vorbereitete Fläche offen liegt, desto größer die Gefahr neuer Verunreinigung.

Ein verbreiteter Irrtum betrifft das Abreißgewebe. Es hinterlässt nach dem Abziehen eine saubere, definiert raue Fläche und schützt sie bis dahin – deshalb gilt es vielen als klebfertig. Eine Untersuchung von Boeing und NASA Langley relativiert das: Bei Rückständen von Nylon-Abreißgewebe fiel die im Rissversuch gemessene Bindungsqualität mit allen geprüften Klebstoffen ab. Nach mechanischer Vorbehandlung – gestrahlt oder mit dem Exzenter geschliffen – erreichten die Filmklebstoffe wieder gute Werte; der geprüfte Pastenklebstoff holte den Verlust auch dann nicht vollständig auf. Für die Werkstatt ist das die eigentliche Botschaft: Verschmutzung lässt sich nicht zuverlässig wegschleifen.

Zur Kontrolle taugt der Wasserbruchtest: Man benetzt die vorbereitete Fläche mit destilliertem Wasser und beobachtet, ob der Film geschlossen bleibt oder sofort zu Tropfen aufreißt. Reißt er auf, sitzt dort meist noch etwas Trennendes – es sei denn, der Werkstoff selbst ist wasserabweisend: Auf manchen thermoplastischen Verbundwerkstoffen reißt der Film auch auf einer völlig sauberen Fläche auf. Der Test ist bewusst eine Ja-oder-Nein-Prüfung ohne Messwert und wird laut Norm vor allem an metallischen Oberflächen eingesetzt. Als schnelle Werkstattkontrolle bleibt er nützlich – ein bestandener Test beweist allerdings nur, dass die Fläche benetzbar ist, nicht wie fest die Klebung wird.

Was allen Handverfahren gemeinsam bleibt, ist ihre Streuung: Das Ergebnis hängt an der Ausführung und schwankt von Bauteil zu Bauteil. In der Luftfahrtforschung wird deshalb an Vorbehandlungen gearbeitet, die diese Streuung herausnehmen – in einer anderen Untersuchung am NASA Langley Research Center etwa wurden CFK-Platten mit einem Nd:YAG-Laser strukturiert, der die ausgehärtete Oberfläche reinigt und zugleich ein klebförderndes Muster einbrennt, ähnlich dem Abdruck eines Abreißgewebes, aber ohne dessen Rückstände. Der belegte Vorteil ist dabei nicht die höhere Festigkeit: Sie lag bei Raumtemperatur auf dem Niveau einer früheren Versuchsreihe mit Abreißgewebe, ungealtert wie nach einem Jahr Feucht-Wärme-Lagerung; bei erhöhter Prüftemperatur fielen die gealterten Laserproben stärker ab – die schwächsten von ihnen stammten von Platten, die eine fehlerhaft arbeitende Laseranlage ungleichmäßig abgetragen hatte. Belegt ist, dass sich der Prozess über die am Bauteil gemessene Pulsenergie überwachen lässt; die bessere Reproduzierbarkeit in der Serie nennen die Autoren als Möglichkeit, nicht als Nachweis. Für die Werkstatt ist der Laser vorerst kein Thema.

Plasma, Flamme und Primer

Neben Schleifen und Strahlen gibt es Verfahren, die die Oberfläche chemisch verändern. Ob man sie braucht, hängt vor allem von der Matrix ab. Die Norm EN 13887, die Leitlinien für die Oberflächenvorbehandlung vor dem Kleben gibt, hält fest: Ohne Verschmutzung und Trennmittelreste ließen sich Duroplaste – ausgehärtete Harze, die sich nicht wieder aufschmelzen lassen, etwa Epoxid- und Polyesterverbunde – ganz ohne Vorbehandlung gut kleben; die meisten Thermoplaste – Kunststoffe, die beim Erwärmen wieder weich werden, etwa Polyethylen oder Polypropylen – brauchen dagegen eine sorgfältige Vorbereitung, weil ihre Oberflächenenergie niedrig ist. Nur tragen entformte Teile fast immer Rückstände von Trennmittel, Trennfolie oder Abreißgewebe. Bei Duroplasten bleibt es deshalb beim Reinigen und Anschleifen: Anschleifen oder Strahlen verbessert eine Klebung laut derselben Norm fast immer, und für sicherheitsrelevante Klebungen verlangt sie stets die bestmögliche Vorbehandlung. Plasma wird bei CFK als automatisierbare Alternative zum Schleifen erforscht, etwa bei Airbus.

Die Oberflächenenergie wird in Millinewton pro Meter (mN/m) angegeben und beschreibt, wie bereitwillig sich eine Fläche benetzen lässt; bei Flüssigkeiten wie Klebstoff heißt die entsprechende Größe Oberflächenspannung. Nach dem Leitfaden des Industrieverbands Klebstoffe liegen Polypropylen und Polyethylen bei etwa 30, Epoxid bei etwa 50 und Klebstoffe je nach Typ bei 35 bis 50 – gut benetzt wird eine Fläche nur, wenn ihr Wert über dem des Klebstoffs liegt.

  • Plasma ist elektrisch angeregtes Gas, erzeugt in einer Vakuumkammer (Niederdruckplasma) oder in einer Düse an der Luft (Atmosphärendruckplasma). Es trägt dünne organische Filme ab und baut Sauerstoff in die Oberfläche ein, was Benetzung und Haftung verbessert.
  • Korona ist eine elektrische Entladung an der Luft; die EN 13887 von 2003 fasst sie noch mit dem Plasma bei Umgebungsdruck zusammen. Die Norm nennt das Verfahren schnell, wirksam und wirtschaftlich, bei wechselnden Bauteilformen aber schwierig: Außer bei einfachen, weitgehend flachen Teilen sind die Anlagen schwer einzustellen und nur mühsam gleichbleibend zu betreiben.
  • Beim Beflammen streicht eine Propan- oder Acetylenflamme mit Sauerstoffüberschuss über die gereinigte und entfettete Fläche; gedacht ist das vor allem für eine Matrix aus Polyethylen oder Polypropylen. EN 13887 hält das Verfahren gerade für stark geformte Teile für geeignet, verlangt aber eine sorgfältige, automatisierte Steuerung. Bei zu langem Kontakt oder zu kleinem Abstand droht die Oberfläche zu verbrennen, und Lösemitteldämpfe vom Reinigen dürfen nicht in die Nähe der Flamme kommen – die Norm verlangt ohnehin, Lösemitteldämpfe und Zündquellen auszuschließen.
  • Ein Primer ist ein Haftvermittler: eine dünne Zwischenschicht, die zu Fläche und Klebstoff passen muss. Er kommt auf die zuvor gereinigte und entfettete Fläche; dick aufgetragen schwächt er die Klebung.

Plasma reinigt nur fein: Einen dünnen Ölfilm kann es abbauen, gröbere Verschmutzung muss laut Fraunhofer IFAM vorher auf anderem Weg entfernt werden, etwa durch Strahlen mit CO₂-Schnee. Silikon lässt sich mit Plasma nicht abtragen, nur umwandeln. In einer Untersuchung von Airbus verwandelte ein Atmosphärendruckplasma die Rückstände eines silikonbeschichteten Abreißgewebes auf CFK in Silikat, eine glasartige Verbindung, die die Klebung nicht stört – aber nie vollständig: Einzelne Silikoninseln blieben, und schon sehr geringe Mengen können die Haftung nennenswert stören. Gute, auch nach harter Alterung haltbare Klebungen erreichte Airbus trotzdem auf allen geprüften Oberflächen – mit einer besonders intensiven Sonderdüse und in einem schmalen Fenster von plus/minus zwei Millimetern Düsenabstand.

Zudem lässt die Aktivierung oft mit der Zeit nach, weil sich die Molekülketten mit den neu eingebauten, sauerstoffhaltigen Gruppen umorientieren oder Stoffe aus der Luft anlagern; wie schnell, hängt vom Werkstoff und vom Raumklima ab. Auf CFK maß Airbus mit Kontaktwinkel und Oberflächenanalyse auch nach 21 Tagen fachgerechter Lagerung noch eine Aktivierung, die die Autoren als akzeptabel werteten; geklebt wurden die Versuchsproben dort allerdings spätestens nach sieben Tagen. Wie wenig solche Messwerte allein besagen, zeigte ein Forschungsprojekt von Fraunhofer IFAM und Universität Paderborn an Polyamid 6 mit 30 Prozent Glasfasern nach einer Niederdruck-Plasmabehandlung: Die Oberflächenenergie blieb über dem Wert unbehandelter Proben, doch schon nach einem Tag im Normalklima (23 °C, 50 Prozent relative Luftfeuchte) kippte das Bruchbild vom Bruch im Klebstoff zum Ablösen an der Grenzfläche, und nach 14 Tagen hielt die Klebung nur noch so gut wie ganz ohne Behandlung. Nach dem Beflammen wird sofort geklebt, und EN 13887 sieht auch sonst vor, möglichst gleich und nur ausnahmsweise nach vier Stunden zu kleben. Zu viel schadet ebenfalls: Eine zu intensive Behandlung kann die oberste Molekülschicht zu schwach gebundenen Bruchstücken abbauen oder bei CFK die oberste Harzschicht thermisch überlasten. Die Klebung kann dann schon unter geringer Last in dieser geschwächten Schicht versagen – an der Oberflächenenergie ist das kaum abzulesen, mitunter lässt sich die Fläche sogar besser benetzen.

Geprüft wird über die Benetzung. Bei der Kontaktwinkelmessung nach DIN EN 828 setzt man Tropfen mehrerer Prüfflüssigkeiten auf und misst mit einem Gerät, wie flach sie liegen – je flacher, desto besser die Benetzung; aus den Winkeln wird die Oberflächenenergie berechnet. Testtinten sind Flüssigkeiten mit abgestufter Oberflächenspannung: Zieht sich ein aufgestrichener Strich je nach Tinte binnen zwei bis vier Sekunden zusammen, liegt die Oberflächenenergie der Fläche unter dem Wert der Tinte. Die Norm für dieses Verfahren, DIN ISO 8296 für Kunststofffolien und -bahnen, stellt selbst klar, dass die so gemessene Benetzungsspannung allein kein vollständiges Maß für die Haftung ist. Auch diese Tests zeigen wie der Wasserbruchtest nur, ob sich eine Fläche benetzen lässt, nicht wie fest die Klebung wird.

Das Forschungsinstitut INNOVENT in Jena fand an CFK nach Atmosphärendruckplasma- oder Flammbehandlung bis zu 45 Prozent höhere Festigkeiten, auch nach künstlicher Alterung, aber keinen Zusammenhang mit der Oberflächenenergie – die Zugscherfestigkeit hing vielmehr direkt vom Sauerstoffanteil in der behandelten Oberfläche ab. In der Untersuchung von Boeing und NASA sagte keines der geprüften Oberflächen-Messverfahren die im Rissversuch gemessene Bindungsqualität und das Bruchbild zuverlässig voraus. Ob eine Vorbehandlung trägt, zeigt letztlich der zerstörte Probekörper – und zwar auch nach künstlicher Alterung in feuchter Wärme: Bei Airbus zeigten sich manche Schwachstellen erst danach, ungealtert waren sie nicht zu sehen. Leitlinien dafür, wie ein Betrieb die Qualitätsanforderungen an seine Klebprozesse beschreibt, gibt seit Oktober 2024 die deutsche Fassung DIN EN ISO 21368 – die Nachfolgerin der inzwischen zurückgezogenen DIN 2304-1.

Den richtigen Klebstoff wählen

Für tragende Verbindungen kommen im Faserverbund vor allem zwei Systeme in Frage. Zweikomponenten-Methacrylat ist für Verbundwerkstoffe ausdrücklich vorgesehen, härtet bei Raumtemperatur, überbrückt Spalte und verzeiht kleine Mischfehler – ein Vorteil, den man in der Werkstatt schätzen lernt. Zweikomponenten-Epoxid erreicht in der Regel die höhere Festigkeit und deckt GFK-GFK ebenso ab wie GFK-Metall, verlangt dafür aber ein genau eingehaltenes Mischungsverhältnis. Unterschiedlich eingefärbte Komponenten helfen, das Durchmischen zu kontrollieren.

Verhältnis und Durchmischung lassen sich weitgehend der Doppelkartusche überlassen: Der Leitfaden des Industrieverbands Klebstoffe zieht sie dem Anmischen von Hand vor, weil Abwiegen und Mischen als Fehlerquellen entfallen. Das Querschnittsverhältnis ihrer beiden Kolben legt das Mischungsverhältnis nach Volumen fest, etwa 1:1, 2:1, 4:1 oder 10:1; gemischt wird im aufgesetzten statischen Mischer, einem Einwegrohr mit feststehenden Mischelementen. Der Mischer sollte der vom Klebstoffhersteller vorgesehene sein: Gleich aussehende Mischer verschiedener Hersteller mischen laut Leitfaden mitunter deutlich unterschiedlich gut. Dazu gehören drei Handgriffe: vor dem Aufsetzen des Mischers auspressen, bis beide Komponenten austreten; nach dem Aufsetzen die ersten Zentimeter aus der Mischerspitze verwerfen, als Faustregel etwa eine Mischerlänge; nur Pistolen mit geraden Kolbenstangen verwenden. Ein Beispiel ist der Epoxidklebstoff ISOBOND SR 740 von Sicomin, den es nach Herstellerangabe auch in einer 400-Milliliter-Zweikomponentenkartusche gibt; das Datenblatt nennt 100:50 nach Volumen, also 2:1, und 100:43 nach Gewicht.

Vorsicht bei Kennwerten aus Datenblättern: Zugscherfestigkeiten werden überwiegend an Metallproben ermittelt. Auf Faserverbund lassen sie sich nicht übertragen, weil dort meist nicht der Klebstoff die Grenze setzt, sondern das Laminat selbst – genauer seine Festigkeit zwischen den Lagen. Eine Klebung kann nur so stark sein wie das Bauteil, an dem sie zieht.

Außerhalb der Werkstatt, etwa in der Luftfahrt, wird großflächig mit Filmklebstoffen gefügt. Harz und Härter liegen darin bereits im richtigen Verhältnis vor, gemischt wird nichts. Unter Wärme verflüssigt sich der Film, benetzt die Fügeflächen und verdrängt eingeschlossene Luft – deshalb braucht er Druck, je nach Klebstoff, Bauteil und Stückzahl aus Presse, Spannvorrichtung, Vakuumsack oder Autoklav. Nach Hexcel härten Filmklebstoffe in der Regel entweder um 120 °C oder um 180 °C. Wie hoch die Gebrauchstemperatur reicht, hängt an der Chemie – alle folgenden Werte sind Herstellerangaben: Hexcel nennt für seine Filmklebstoffe Dauergebrauch bis 240 °C, für den modifizierten Epoxidfilm HexBond 322 bis 200 °C; ein Polyimidfilm von Cytec ist nach seinem Datenblatt von 2012 sogar für Dauergebrauch bis 371 °C ausgelegt. Im September 2026 hat Cambium mit ApexFrame 5000 einen Film auf Phthalonitrilbasis vorgestellt: laut Datenblatt Aushärtung ab 215 °C und Dauergebrauch bis 315 °C, dafür ein Zyklus mit Haltestufen von 8 Stunden bei 215 °C und 4 Stunden bei 250 °C sowie 4 Stunden Nachhärtung bei 315 °C. Epoxid- und Polyimidfilme wie HexBond 322 und der Cytec-Film lagern bei −18 °C; bei Raumtemperatur halten Filmklebstoffe laut Hexcel nur Wochen bis Monate. ApexFrame 5000 lagert dagegen nach Herstellerangabe versiegelt bei Raumtemperatur und darf nicht eingefroren werden. Der Hersteller beschreibt ihn ausdrücklich als nicht tragend – gedacht zum Verkleben von Polymer- und Metallfolien –, und seine Scherfestigkeiten sind an Titan gemessen. Für die GFK-Werkstatt ist das ein Blick in die Hochtemperaturklasse, keine Empfehlung.

Anders als diese reaktiven Filme härten Klebefolien aus Thermoplast nicht aus, sie schmelzen. Der Industrieverband Klebstoffe zählt solche Schmelzklebstoffe zu den physikalisch abbindenden Klebstoffen: Sie sind bei Raumtemperatur fest, werden unter anderem als Folie geliefert, beim Fügen erwärmt und bauen beim Abkühlen sehr schnell ihre Festigkeit auf. Gegenüber Zweikomponenten-Epoxid verschiebt das die Arbeit an der Fuge grundlegend. Weil nichts angemischt wird und nichts reagiert, gibt es keine Topfzeit, die abläuft. Dafür muss die Fuge so weit erwärmt werden, dass der Klebstoff schmilzt – die Tabelle des Leitfadens nennt je nach Grundpolymer Verarbeitungstemperaturen zwischen 90 und 240 °C –, und anschließend unter Druck abkühlen, bis die Schmelze erstarrt ist; fixiert wird wie beim Reaktionsklebstoff bis zur Handfestigkeit. Was beim Abkühlen fest wird, lässt sich durch erneutes Erwärmen wieder lösen: Der Leitfaden nennt die Klebung lösbar und wiederherstellbar. Dieselbe Eigenschaft zieht aber die Grenze. Die Dauereinsatztemperatur liegt unter der Erweichungstemperatur, Schmelzklebstoffe neigen zum Kriechen, und eine Schädigung der Fügeteile durch die Fügetemperatur muss ausgeschlossen sein – für ein kalthärtend gebautes Epoxidlaminat, dessen Glasübergangstemperatur ohne Temperung bei 50 bis 60 °C liegt, eine hohe Hürde.

Wie genau man Herstellerangaben dazu lesen muss, zeigt ein Beispiel aus dem September 2026. L&L Products verkauft unter dem Namen T-Link seit 2014 eine Folie aus einem technischen Thermoplasten, der sich nach Herstellerangabe mit Epoxidharz verträgt und mit dem Bauteil mitgehärtet werden kann. Die neue, zähmodifizierte Fassung – die Folie L-F620 in Dicken von 25 bis 127 Mikrometern – ist vor allem als Zwischenlage gedacht, englisch Interleaf: L&L legt sie zwischen Epoxid-Prepreglagen und härtet sie mit, damit das Laminat Schläge besser verträgt. In einem Versuchslaminat aus 32 Lagen mit je einer 25 Mikrometer dünnen Folie dazwischen lag die Druckfestigkeit nach Schlagbelastung nach Herstellerangabe um 66 Prozent über der eines Laminats ohne Zwischenlagen. Als Klebstoff belegen die Unterlagen Klebungen von Edelstahl mit Edelstahl und von Titan mit Titan, jeweils mit 33 Megapascal Zugscherfestigkeit und Bruch im Klebstoff, sowie die Klebung eines thermoplastischen Faserverbunds (Toray Cetex TC1225, Matrix aus LM-PAEK, einem niedrig schmelzenden Polyaryletherketon) an Edelstahl, die bei 19 Megapascal im Laminat versagte; gefügt wurde jeweils 20 Minuten bei 182 °C. Zugscherwerte für zwei bereits ausgehärtete Duroplastteile nennen sie nicht. Gleich bleibt der Schritt, auf den es bei jedem Klebstoff ankommt: Alle Fügeteile dieser Versuche waren gestrahlt und mit Lösemittel gespült, und L&L schreibt selbst, dass die Werte von Fugengeometrie, Klebschichtdicke, Oberflächenvorbereitung und Prozessführung abhängen. Lösen durch Wärme, Reparatur und Wiederverwertung stellt der Hersteller ausdrücklich nur als Möglichkeit in Aussicht.

Klebung richtig gestalten

Hier steckt die vielleicht wichtigste Erkenntnis für die Praxis: Eine längere Überlappung bringt kaum mehr Festigkeit. Der Grund liegt in der Verformung der Fügeteile: Unter Zug dehnen sich beide, und sie verschieben sich dort am stärksten gegeneinander, wo das eine Teil schon voll belastet und das andere noch entlastet ist – also an den beiden Enden der Überlappung. Genau dort staut sich die Spannung, und dort beginnt das Versagen. In der Mitte einer langen Überlappung bewegen sich beide Teile fast gleich weit, der Klebstoff wird kaum verformt und trägt entsprechend wenig. Bei der Breite ist das anders: Jeder zusätzliche Millimeter ist ein weiterer, gleich stark belasteter Streifen – doppelt so breit geklebt heißt deshalb tatsächlich doppelte Bruchlast.

  • Überlappung statt Stumpfstoß: Eine stumpf gestoßene Klebung hat kaum Fläche und steht unter Zug – die schlechteste aller Kombinationen.
  • Doppelte Überlappung oder Laschung, wo es geht: Sie hält die Kräfte in einer Ebene und verringert das Aufbiegen an den Enden.
  • Für Reparaturen und dünne Laminate die Schäftung: Der Fügebereich wird flach ausgeschliffen, sodass die Lagen auf einer langen Schräge überlappen. Je nach Werkstoff und Belastung liegen die Verhältnisse zwischen etwa 1:20 und 1:100 – bei 1:50 wird ein 2 mm dickes Laminat auf 100 mm Länge ausgeschliffen.
  • Gleichmäßige Klebschichtdicke sichern, etwa über eingemischte Glasperlen oder Distanzdrähte. Im Zugscherversuch sind Klebungen laut Industrieverband Klebstoffe meist bei rund 0,1 bis 0,2 Millimetern am festesten; mit wachsender Dicke nehmen Fehlstellen wie Luftblasen zu, und weil die Kraft stärker außermittig angreift, wächst die Schälbeanspruchung. Eine feste Millimetergrenze zwischen dünn und dick gibt es nicht.
  • Bei Kohlefaser an Leichtmetall an die Kontaktkorrosion denken: Die Partner müssen elektrisch getrennt werden.

Ganz vermeiden lassen sich dicke Fugen nicht immer. Wo die Fuge Maßtoleranzen großer Teile ausgleichen muss, etwa im Bootsbau, gibt es neben dem Methacrylat auch spaltfüllende Strukturklebstoffe für dicke Fugen – Scott Bader nennt für das in Styrol gelöste Urethanacrylat Crestomer 1152PA Fugen von 1 bis 25 Millimetern, Sicomin für ISOBOND SR 740 bis 25 Millimeter. Die Klebnahthöhe, also die Dicke der Klebfuge am Rotorblatt, behandelt der Leitartikel zur Windenergie.

Wo zusätzlich genietet oder geschraubt wird, ist die Kombination sinnvoll – allerdings nicht, um Festigkeiten zu addieren. Der eigentliche Nutzen liegt darin, die Schälbeanspruchung an den Rändern abzufangen und die Fügeteile während der Aushärtung zu fixieren.

Verarbeitung: die drei Zeitpunkte

Beim Kleben zählen drei verschiedene Zeiten, die regelmäßig verwechselt werden. Die Topfzeit ist die Spanne, in der der angemischte Klebstoff verarbeitbar bleibt. Die Handfestigkeit ist erreicht, wenn das Bauteil bewegt werden darf – bis dahin muss die Verbindung fixiert bleiben, sonst reißt die entstehende Struktur wieder auf. Die Endfestigkeit liegt noch einmal deutlich später; erst dann darf belastet werden.

Temperatur wirkt dabei stark und in beide Richtungen: Rund zehn Kelvin mehr halbieren die Topfzeit, rund zehn Kelvin weniger verdoppeln sie. Unterhalb der vom Hersteller genannten Mindesttemperatur härtet der Klebstoff außerdem nicht nur langsamer, sondern unvollständig aus – die Fuge fühlt sich fest an, erreicht ihre Festigkeit aber nie. In der kalten Halle deshalb Bauteile und Klebstoff vorher auf Temperatur bringen. Als Arbeitsbedingungen gelten etwa 15 bis 35 °C bei 30 bis 70 Prozent relativer Luftfeuchte – wobei nicht nur die Raumluft zählt, sondern auch die Temperatur der Bauteile selbst. Bei Epoxid lässt sich die Endfestigkeit durch Nachtempern steigern. Und bei großen Klebstoffmengen gilt dasselbe wie beim Laminieren: Die Reaktionswärme kann so hoch werden, dass sie die Verbindung schädigt – im Mischbecher kann ein großer Ansatz darüber hinaus rauchen, Verbrennungen verursachen und in Brand geraten. Deshalb nur so viel anmischen, wie in der Topfzeit verarbeitet wird, und einen heiß werdenden Rest sofort ins Freie auf einen nicht brennbaren Untergrund stellen.

Kleben im Formenbau

Im Formenbau wird an mehreren Stellen geklebt, und jede hat ihre Eigenheit. Der Hinterbau – die Stützkonstruktion, die der Formschale ihre Steifigkeit gibt – wird nicht direkt aufgepresst, sondern mit Abstand aufgelegt, mit angedicktem Harz hinterfüttert und überlaminiert; direkt aufgesetzte harte Kanten zeichnen sich später in der Formoberfläche ab. Für solche Klebemassen wird das Harz mit Füllstoffen angedickt, üblich sind Mischungen aus Glasfaserschnitzeln und Baumwollflocken, für leichte Spachtelmassen auch Hohlglaskugeln.

Innenecken werden mit einer Hohlkehle ausgerundet, damit das Gewebe nicht aus der Ecke zurückfedert. Beim Fügen von Halbschalen gilt eine einfache Regel: Ist das Laminat noch klebrig, bindet die Verbindung chemisch an – ist es durchgehärtet, muss zwingend angeschliffen werden. Eingeklebt werden außerdem die Elemente, die eine Form bedienbar machen: Passdübel für die exakte Zuordnung der Formhälften, Gewindestücke als Abdrückvorrichtung und der Druckluftanschluss über eine Bohrung von zwei bis drei Millimetern. Wer die Form so ausstattet, muss beim Entformen nicht mit Keilen arbeiten und beschädigt sie dadurch nicht.

Schweißen – nur mit Thermoplast

Eine Verbindungsart bleibt dem duroplastischen Harz verschlossen: das Schweißen. Ausgehärtetes Polyester-, Vinylester- oder Epoxidharz lässt sich nicht wieder aufschmelzen – das Netzwerk ist chemisch fest vernetzt. Thermoplastische Matrixsysteme dagegen können erwärmt, verschweißt und dabei sogar wieder getrennt werden – wie das im Einzelnen funktioniert, steht im Leitartikel zu thermoplastischen Composites. Eine Ausnahme zeichnet sich bei den Vitrimeren ab: Ihr duroplastisches Netzwerk lagert sich unter Wärme um, sodass auch solche Laminate verschweißbar werden – für den Faserverbund ist das Stand 2026 aber noch Forschung.

Verschlossen ist dabei das Harz, nicht zwangsläufig das Bauteil. Ein duroplastisches Laminat lässt sich schweißbar machen, indem vor dem Aushärten eine dünne Thermoplastfolie auf die spätere Fügefläche gelegt und mitgehärtet wird. An der TU Delft war das 2018 eine 50 Mikrometer dicke Folie aus Polyetherimid (PEI) auf einem CFK-Epoxid-Prepreg, dessen Harz selbst schon 20 Prozent PEI als Zähmodifizierer enthielt; gehärtet wurde zwei Stunden bei 180 °C und 6 bar im Autoklav. Harz und Folie drangen dabei ineinander und bildeten eine mindestens 30 Mikrometer dicke Übergangszone. Geschweißt wurde danach nur die Thermoplastschicht, per Ultraschall an ein CFK mit PEEK-Matrix. Gebrochen sind die Proben überwiegend im Epoxidlaminat, und zwei so vorbereitete Epoxidlaminate hielten nach dem Verschweißen fast so viel wie Vergleichsproben, die gemeinsam im Autoklav gehärtet worden waren. Die Grenzen nennen die Autoren gleich mit. Das Prinzip braucht einen Thermoplasten, der sich mit dem jeweiligen Harz verträgt – für gängige Epoxide etwa PEI, Polysulfon oder Polyethersulfon. Hochleistungsthermoplaste werden weit über der Härtetemperatur des Harzes verschweißt; damit das Laminat keinen Schaden nimmt, braucht es entweder sehr kurze Heizzeiten von typischerweise unter einer halben Sekunde, wie sie das Ultraschallschweißen erlaubt – in den Delfter Versuchen rund 0,4 bis 0,5 Sekunden –, oder eine dickere Schicht als Hitzeschild: Beim Induktionsschweißen eines CFK-Laminats mit dem Epoxid-Injektionsharz RTM6 bei 300 °C waren nach einer dort zitierten Arbeit mindestens 250 Mikrometer nötig. Offen ist zudem das Langzeitverhalten. Eine mit UV-Ozon vorbehandelte PEEK-Folie, ebenso mitgehärtet, aber ohne Übergangszone zum Harz, löste sich nach rund drei Monaten Lagerung im Labor an den Probenrändern von selbst und ließ sich von Hand abziehen; die PEI-Schicht haftete auch nach einem Jahr noch. Langzeit-, Umwelt- und Chemikalienbeständigkeit solcher Verbindungen halten die Autoren für ungeklärt. Auf Verträglichkeit mit Epoxid setzt auch die oben beschriebene Folie von L&L, wenn sie zwischen Prepreglagen mitgehärtet wird. Für den klassischen GFK-Formenbau heißt das schlicht: Es bleibt beim Kleben und beim mechanischen Fügen.

Bleibt es beim Kleben, stellt sich die Frage nach der Trennbarkeit von der anderen Seite – und auch dort bewegt sich etwas. Das amerikanische Oak Ridge National Laboratory hat einen Klebstoff vorgestellt, der sich thermisch verarbeiten lässt und es erlaubt, geklebte Werkstoffe wieder zu trennen und anschließend erneut zu fügen – verklebt wurden dabei Holz, Glas, Metall, Papier und Kunststoffe; Faserverbund an Aluminium oder Stahl nennt das Labor als Anwendungsziel. Für Reparatur und Kreislaufwirtschaft wäre das ein Wechsel des Vorzeichens: Heute hält die Klebfuge ein Bauteil noch am Lebensende zusammen und steht der sortenreinen Trennung im Weg; ein lösbarer Klebstoff macht sie zur gewollten Trennstelle, an der sich eine beschädigte Zone herauslösen und neu verkleben ließe. Stand 2026 ist das ein Laborergebnis mit angemeldetem Patent – wer heute tragend mit Reaktionsklebstoff klebt, plant die Verbindung weiterhin als endgültig.

Arbeitsschutz

Klebstoffe sind Chemie, und drei Punkte sollte jeder kennen, der regelmäßig damit arbeitet. Polyurethanklebstoffe enthalten Isocyanate – sie reizen die Atemwege und können sie dauerhaft empfindlich machen: Wer einmal sensibilisiert ist, reagiert danach schon auf kleinste Mengen, bis hin zu Asthma. Deshalb dürfen Produkte mit einem Gehalt an monomeren Diisocyanaten von 0,1 Gewichtsprozent oder mehr gewerblich nur nach einer Schulung verarbeitet werden, die mindestens alle fünf Jahre zu wiederholen ist. Davon unabhängig gilt ein europäischer Grenzwert für Diisocyanate in der Atemluft am Arbeitsplatz, bezogen auf acht Stunden: bis Ende 2028 ein Übergangswert von 10 Mikrogramm NCO je Kubikmeter, ab dem 1. Januar 2029 der schärfere Wert von 6. Nach vollständiger Aushärtung geht von diesen Klebstoffen keine Isocyanat-Gefährdung mehr aus – kritisch bleiben unausgehärtete Reste und thermische Bearbeitung.

Geklebt wird nur bei wirksamer Lüftung oder Absaugung an der Entstehungsstelle: Der durchdringende Geruch von Methacrylat ist kein Komfortproblem, sondern das Signal für Dampf in der Atemluft. MMA-Klebstoffe sind zudem leicht entzündbar – offene Flammen, Funken und heiße Oberflächen haben am Klebeplatz nichts zu suchen. Wichtig ist hier auch die Handschuhwahl, und sie ist produktabhängig: Maßgeblich ist das Sicherheitsdatenblatt des jeweiligen Klebstoffs. Ein marktüblicher Methacrylat-Klebstoff etwa lässt Butyl- oder Nitrilkautschuk über 0,1 Millimeter nur für kurzfristige Arbeiten oder als Spritzschutz zu und verlangt bei dauerndem Produktkontakt Handschuhe aus Fluorkautschuk (Viton) mit 0,4 Millimetern; kontaminierte Handschuhe werden sofort gewechselt. Bei Epoxid genügt die pauschale Angabe „Nitril“ ebenfalls nicht – nötig ist eine produktbezogene Freigabe des Handschuhherstellers. Das gilt auch für Epoxidklebstoffe, die als „CMR-frei“ beworben werden, etwa ISOBOND SR 740 von Sicomin. Der Begriff bezieht sich nach Herstellerdefinition nur auf krebserzeugende, erbgutverändernde und fortpflanzungsgefährdende Stoffe; über die Hautsensibilisierung durch Harz, Härter und Reaktivverdünner sagt er nichts – mehr dazu im Haut- und Handschuhplan des Arbeitsschutz-Dossiers. Generell gilt: Schutzbrille beim Dosieren und Mischen, beim Schleifen und Strahlen zusätzlich Absaugung und Staubmaske, Hautkontakt vermeiden, keine Lösemittel zur Handreinigung, und am Klebeplatz weder essen noch trinken.