Prepregs sind Fasergewebe, die bereits exakt dosiert mit Harz vorimprägniert sind („pre-impregnated“). Das ergibt sehr gleichmäßige, hochwertige Laminate – ideal für Luftfahrt, Sport und High-End-Teile. Klassisch werden sie im Autoklav ausgehärtet: einem großen Druckofen, der unter Hitze und hohem Druck Poren herausdrückt. Autoklaven sind aber teuer, energiehungrig und begrenzen die Bauteilgröße.
Out-of-Autoclave: der Weg ohne Druckofen
Out-of-Autoclave-Prepregs (OOA) härten ohne Autoklav aus – nur unter Vakuum und bei niedrigeren Temperaturen. Während ein Autoklav typischerweise bei rund 177 °C und etwa 85 psi arbeitet, kommen OOA-Systeme mit Vakuumdruck und Aushärtetemperaturen um 93 bis 121 °C aus.
Der Trick steckt im Material: OOA-Prepregs enthalten gezielt eingebaute Mikrokanäle oder harzarme Zonen. Sie bleiben beim Aufheizen offen und lassen Luft entweichen, schließen sich dann beim Harzfluss – so entsteht trotz fehlendem Überdruck ein Laminat, das weder Luft noch überschüssiges Harz einschließt.
Qualität, Grenzen und Trend
Früher galten autoklavfreie Teile als minderwertig (geringerer Faseranteil, harzreiche Zonen). Dieser Abstand ist mit neuen Prepregs, besserer Überwachung und sauberer Verarbeitung deutlich kleiner geworden. Aktuelle Entwicklungen 2026 verbinden OOA mit Automatisierung und Induktionsheizung mit intelligenten Susceptoren – ein Schritt zu schnellerer, energieärmerer Hochleistungsfertigung.
VBO-Prepregs: warum das Material atmen muss
Die Materialklasse hinter diesem Prinzip hat einen eigenen Namen: VBO-Prepreg (vacuum bag only – Härtung allein mit Vakuumsack). VBO-Prepregs unterscheiden sich vom Autoklav-Prepreg in zwei Punkten: in der Harzchemie, die auf niedrigere Aushärtetemperaturen und einen genau gesteuerten Harzfluss abgestimmt ist, und vor allem im inneren Aufbau. Autoklav-Prepregs sind meist vollständig mit Harz durchtränkt – der hohe Kesseldruck presst Restluft später einfach zusammen. VBO-Prepregs sind dagegen gezielt nur teilimprägniert – das ist der konkrete Aufbau hinter den oben erwähnten harzarmen Zonen: Das Harz sitzt als Film auf den Außenseiten, im Kern bleibt ein trockener, luftdurchlässiger Faserbereich. Diese Atmungsfähigkeit (englisch breathability) lässt eingeschlossene Luft vor dem Gelieren des Harzes zu den Laminaträndern entweichen. Darum braucht VBO eine funktionierende Randentlüftung: Hexcel empfiehlt etwa einen steifen Stützrand aus Kork oder Dichtband an den Bauteilkanten, damit der Vakuumsack die Luftpfade dort nicht abquetscht.
Warum ist der Druck der Knackpunkt? Ein Vakuumaufbau kann das Laminat höchstens mit dem Umgebungsluftdruck anpressen – praktisch erreichbar sind etwa 0,9–0,95 bar. Ein Autoklav legt üblicherweise 3–6 bar obendrauf und drückt verbliebene Poren damit schlicht zusammen. Diese Reserve fehlt beim VBO-Prozess komplett: Jede eingeschlossene Luftblase und aufgenommene Feuchtigkeit dehnt sich beim Aufheizen aus und bleibt als Porosität (Porenanteil) im Bauteil zurück. Die Luft muss also raus, bevor das Harz geliert – und deshalb zählen hier Dinge, die ein Autoklav verzeihen würde: ein wirklich dichter Vakuumaufbau mit hoher Vakuumgüte, Material innerhalb der erlaubten Auslagerungszeit (out life) und eine kontrollierte, möglichst trockene Verarbeitungsumgebung.
Debulking und bewährte Systeme in der Praxis
Debulking bedeutet Zwischenverdichten: Der Lagenaufbau wird schon während des Legens mehrfach unter Vakuum vorverdichtet, damit zwischen den Lagen möglichst wenig Luft eingesperrt wird. Wie streng das gehandhabt wird, zeigen die Herstellervorgaben: Hexcel empfiehlt für sein OOA-System HexPly M56, die erste Lage bei Raumtemperatur auf das Werkzeug zu vakuumieren und danach alle 3 Lagen für 5–10 Minuten zu verdichten – bei Sandwichaufbauten sogar nach jeder einzelnen Lage.
Am Markt haben sich qualifizierte Systeme etabliert. CYCOM 5320-1 von Syensqo (hervorgegangen aus Solvay, davor Cytec) ist ein zähmodifiziertes VBO-Epoxidprepreg für tragende Luftfahrtstrukturen; es härtet zunächst bei niedriger Temperatur und ist über das US-Programm NCAMP mit öffentlich einsehbarer Datenbasis qualifiziert – für ein Material ohne Autoklav ein wichtiger Vertrauensbeweis. HexPly M56 von Hexcel ist eine eigens für reine Vakuumhärtung formulierte Epoxidmatrix für Flugzeugstrukturen; sie härtet bei 180 °C im Ofen aus – die eingangs genannten 93 bis 121 °C sind also typisch für viele OOA-Systeme, aber keine feste Obergrenze der Materialklasse. Zudem bleibt sie rund 30 Tage bei Raumtemperatur klebrig genug zum Verlegen (Tack Life). Beide Beispiele zeigen: OOA ist kein Kompromissverfahren mehr, sondern dokumentierte, zertifizierbare Luftfahrttechnik.