Während die meisten GFK-Verfahren Bauteil für Bauteil fertigen, produziert die Pultrusion kontinuierlich: Profile entstehen „am laufenden Meter“ mit konstantem Querschnitt. Das macht sie zum wirtschaftlichsten Weg für große Stückzahlen gleichartiger Profile – Träger, Rohre, Stäbe, Geländer, Kabeltrassen.

Schematische Pultrusionslinie von links nach rechts: Gestell mit Faserspulen, Tränkbad, beheizte Düse mit Wärmeglühen (Aushärtung), Raupenabzug und das fertige Profil.
Pultrusion: Endlosfasern werden getränkt, in der beheizten Düse ausgehärtet und kontinuierlich abgezogen – so entstehen Profile wie am laufenden Meter.KI-generiert

So funktioniert Pultrusion

  1. Endlosfasern werden von Spulen (dem Gatter/Creel) abgezogen.
  2. Sie werden getränkt – entweder in einem offenen Harzbad oder, bei modernen Anlagen, in einer geschlossenen Injektionskammer mit 2 bis 15 bar.
  3. Im beheizten Formwerkzeug (Die) werden sie verdichtet, überschüssiges Harz und Luft entfernt.
  4. Die Hitze härtet das Harz aus – ein fertiges Endlosprofil entsteht.
  5. Das Profil wird kontinuierlich abgezogen („gepullt“, nicht gedrückt) und auf Länge geschnitten.

Weil das Material gezogen statt geschoben wird, bleibt die Faserausrichtung exakt – das sorgt für hohe, gleichmäßige Festigkeit in Längsrichtung und eine glatte Oberfläche.

Pull-Winding: mehr als nur längs

Reine Pultrusionsprofile sind vor allem in Längsrichtung stark. Pull-Winding erweitert das Verfahren: Zusätzlich zu den axialen Fasern werden Fasern helikal (schräg/umlaufend) um einen Dorn gewickelt und im selben Durchlauf mitgehärtet. Das Ergebnis sind Profile mit deutlich höherer Ring-, Torsions- und Querdruckfestigkeit – etwa für Rohre und Behälter, die Innendruck aushalten müssen. Umsonst ist das nicht: Bei gleichem Faseranteil geht jede Querfaser zulasten der Längssteifigkeit. Und weil umwickelt wird, beschränkt sich Pull-Winding in der Regel auf runde oder annähernd runde Querschnitte.

Im Detail: Abzug, Düse und Lagenaufbau

Das Herzstück jeder Pultrusionsanlage ist das beheizte Formwerkzeug, oft einfach Düse oder englisch Die genannt. Es ist in mehrere Temperaturzonen unterteilt: Vorn wird das getränkte Faserpaket erwärmt und das Harz beginnt zu gelieren, also fest zu werden; im hinteren Teil härtet es vollständig aus. Gezogen wird meist mit alternierenden Klemmgreifern – zwei wechselweise greifende Zugeinheiten halten den Strang ohne Pause in Bewegung – oder mit einem Raupenabzug, eine mitlaufende Säge schneidet am Ende auf Länge. Die Aushärtung in der Düse begrenzt zugleich das Tempo: Das Profil muss durchgehärtet sein, wenn es das Werkzeug verlässt. Konventionelle Anlagen fahren deshalb typischerweise 0,3–1,5 m pro Minute – je dicker der Querschnitt, desto langsamer. Neuere Hochgeschwindigkeits-Anlagen mit gekapselter Harz-Injektionsbox und schnell reagierenden Harzsystemen erreichen rund 3 m pro Minute.

Der zweite Stellhebel ist der Lagenaufbau. Rovings – Bündel aus tausenden parallelen Endlosfasern – machen das Profil in Längsrichtung extrem zugfest, quer dazu bleibt es vergleichsweise schwach. Deshalb laufen bei den meisten Profilen zusätzlich Matten oder Gelege mit ein, also flächige Lagen mit Fasern in mehreren Richtungen: Sie liefern die nötige Quersteifigkeit. Ganz außen sorgt häufig ein dünnes Oberflächenvlies für eine harzreiche, glatte und witterungsbeständige Außenhaut. Pull-Winding treibt dieses Prinzip auf die Spitze: Die zusätzlich gewickelten Lagen lassen sich in nahezu jedem Winkel bis fast 90 Grad ablegen, eingestellt über das Verhältnis von Wickel- zu Abzugsgeschwindigkeit. So entstehen dünnwandige Rohre mit Wandstärken von rund 1 bis 2 mm – etwa für Stativbeine, Teleskopstangen und lange Reinigungsstangen.

Wo gezogene Profile ihre Stärken ausspielen

Pultrudierte Profile punkten überall dort, wo hohe Zugkräfte wirken, Korrosion droht oder elektrische Spannung im Spiel ist. Drei Anwendungsfelder stechen heraus:

  • GFK-Bewehrung für Beton: Pultrudierte Bewehrungsstäbe (englisch rebar) ersetzen den rostanfälligen Stahl. Der deutsche Hersteller Schöck gibt für seinen Combar-Stab eine charakteristische Zugfestigkeit von über 1000 N/mm² an – deutlich mehr, als üblicher Betonstahl trägt, allerdings bei geringerer Steifigkeit (E-Modul rund 60.000 statt 200.000 N/mm²). Bemessungsrelevant ist dieser Kurzzeitwert allerdings nicht: Die Zulassung setzt eine charakteristische Dauerzugfestigkeit von 580 N/mm² an, die Bemessungswerte liegen je nach Betonfestigkeit und Tragsystem bei 274 bis 445 N/mm². Auch der Einsatz ist begrenzt – keine Druckbewehrung, kein Vorspannen, keine Übergreifungsstöße, und nicht jede am Markt angebotene GFK-Bewehrung besitzt überhaupt eine Zulassung. Weil die Stäbe elektrisch nicht leiten und im alkalischen Beton dauerhaft beständig sind, werden sie im Tunnelbau und in der Nähe empfindlicher Signal- und Messtechnik eingesetzt. Die Bemessung regelt in Deutschland inzwischen eine eigene DAfStb-Richtlinie – mehr dazu im Leitartikel GFK in Bau und Architektur.
  • Fenster- und Türprofile: GFK dämmt deutlich besser als Aluminium und verzieht sich auch bei Temperaturschwankungen kaum. Hersteller wie Exel Composites fertigen deshalb wetterfeste, wartungsarme Fensterprofile im Pultrusionsverfahren; der Fensterbau gilt als einer der Haupttreiber der neuen Hochgeschwindigkeitsanlagen.
  • Leitern und Isolatoren: Weil GFK elektrisch nicht leitet, sind pultrudierte Holme und Sprossen erste Wahl für Leitern bei Elektroarbeiten. Aus demselben Grund bestehen Isolatoren, Rahmen von Schaltanlagen und Tragkonstruktionen in der Energietechnik oft aus gezogenen Profilen.