Faserlagen von Hand ablegen ist langsam, ermüdend und schwankt in der Qualität. Automatisierte Ablageverfahren übernehmen diese Arbeit mit Robotern oder Portalanlagen: Sie legen vorimprägnierte Faserbänder (Prepreg-Tapes) exakt positioniert und mit konstanter Spannung ab. Zwei Verfahren teilen sich das Feld – ATL und AFP.
ATL vs. AFP: der Unterschied
- ATL (Automated Tape Laying): legt ein breites Band (rund 30 cm) ab – sehr hohe Ablageraten, ideal für große, flache oder leicht gekrümmte Teile wie Flügelschalen. Für komplexe Konturen weniger geeignet.
- AFP (Automated Fiber Placement): arbeitet mit schmalen Bändern (etwa 2,5 bis 24 cm), die einzeln gesteuert werden – langsamer und teurer, dafür auch sehr komplexe, doppelt gekrümmte Geometrien möglich.
Vereinfacht: ATL ist der schnelle Spezialist für die Fläche, AFP der flexible Allrounder für anspruchsvolle Formen. AFP ist deshalb das gefragtere Verfahren – sein Marktanteil liegt 2026 bei rund 62 Prozent der Anlagen.
Der Trend: bezahlbare Automatisierung
Lange war AFP nur etwas für Luftfahrtkonzerne mit großen Budgets. Das ändert sich: Anbieter wie Mikrosam zeigten auf der JEC World 2026 bezahlbare AFP-Systeme samt eigener Prepreg-Schneidtechnik. Damit rückt die automatisierte Faserablage auch für kleinere Serienfertiger und Prototypenbauer in Reichweite – ein wichtiger Schritt zur Industrialisierung.
Steering: warum schmale Bänder enge Kurven können
Der wichtigste technische Unterschied zwischen ATL und AFP zeigt sich in der Kurve. Steering heißt: Der Legekopf führt das Faserband auf einer gekrümmten Bahn über die Form. Die äußere Bandkante muss dabei einen längeren Weg zurücklegen als die innere. Fasern dehnen sich aber kaum – die Innenkante wird gestaucht, weicht nach oben aus, und es entstehen Falten. Je breiter das Band, desto größer der Längenunterschied zwischen den Kanten und desto früher faltet es.
- Schmale Tows (Einzelbänder) von 3,2 mm Breite lassen sich laut Herstellerangaben bis auf Radien von etwa 0,6–0,75 m steuern.
- Bei 6,35 mm sind es schon rund 1,5–1,9 m, bei 12,7 mm etwa 3–7,6 m.
- Breite ATL-Tapes von 150–300 mm sind praktisch nicht steuerbar – das ist der eigentliche Grund für die eingangs beschriebene Arbeitsteilung zwischen den beiden Verfahren.
Wärme und Anpressdruck am Legekopf verschieben diese Grenzen etwas, weil das Band besser auf der Unterlage haftet – aufheben können sie sie nicht. Gute Bahnplanungs-Software prüft deshalb schon am Rechner, ob jede Bahn innerhalb der zulässigen Radien bleibt.
Ablagefehler und Inspektion im Prozess
Auch die beste Anlage legt nicht fehlerfrei. Drei Fehlerbilder dominieren: Gaps (Lücken zwischen benachbarten Bahnen), Laps (Überlappungen) und Twists (in sich verdrehte Bänder). Gaps und Laps treten oft paarweise auf – driftet eine Bahn zur Seite, entsteht auf der einen Seite die Lücke und auf der anderen die Überlappung. Dazu kommen Falten, Brückenbildung (das Band spannt sich über innenliegende Rundungen, statt anzuliegen) und eingeschleppte Fussel. Über Lücken bilden sich Harznester, über Überlappungen Aufdickungen – nach einer Literaturauswertung des DLR können Gaps und Laps vor allem die Druckfestigkeit des Laminats signifikant verringern.
Deshalb wird die Prüfung während der Ablage zum Standard. Der Treiber ist Zeit: Nach Angaben des DLR kann der Aufwand für Inspektion, Reparatur und Nacharbeit bei großen Rumpfsegmenten mehr als 30 Prozent der gesamten Fertigungszeit ausmachen, wenn Lage für Lage von Hand gesichtet wird. In-Prozess-Systeme prüfen stattdessen direkt am Legekopf: Kameras erfassen die Bandkanten, Laser-Profilsensoren messen das Höhenprofil jeder Bahn und erkennen daran Lücken, Überlappungen und Twists, Thermografie-Kameras (Wärmebildmessung) zeigen Fehler als Temperaturkontrast im noch warmen Material. Zunehmend klassifiziert eine KI die Befunde in Echtzeit – repariert wird sofort, nicht erst nach der fertigen Lage.
Erst mit dieser Absicherung zahlt sich das Tempo aus. Zur Einordnung: Handablage schafft kaum mehr als 1 kg Prepreg pro Stunde. Für AFP reichen die in der Luftfahrt genannten Raten je nach Bauteilkomplexität von wenigen Kilogramm bis über 20 kg pro Stunde, große ATL-Anlagen zielen auf 25 kg pro Stunde und mehr. Solche Raten hält nur, wer nicht ständig für manuelle Prüfung und Nacharbeit stoppen muss.