Die Basaltfaser ist eine Verstärkungsfaser, die aus geschmolzenem Vulkangestein hergestellt wird. Verstärkungsfasern sind die tragenden Fäden in einem Faserverbund: Sie nehmen die Kräfte auf, während das Harz (die Matrix) sie zusammenhält und schützt. Basalt ist damit ein naher Verwandter der Glasfaser, nur aus dunklem Erstarrungsgestein statt aus Glassand.

Die Herstellung ähnelt stark der Glasfaserproduktion. Zerkleinertes Basaltgestein wird bei rund 1450 °C geschmolzen und durch feine Düsen zu Endlosfäden gezogen (Filamentdurchmesser etwa 9 bis 20 Mikrometer, je nach Produkt und Datenblatt). Direkt danach erhalten die Fäden eine dünne Schutz- und Haftschicht, die sogenannte Schlichte. Sie schützt die Faser beim Verarbeiten und verbessert die Anbindung ans Harz. Das Ergebnis ist eine bronze- bis goldbraune Faser, die zu Roving (Faserstrang), Gewebe oder Gelege weiterverarbeitet wird.

Mechanisch liegt Basalt häufig zwischen E-Glas- und Carbonfaser. Die Deutsche Basalt Faser nennt für ihre Rovings beispielsweise eine Dichte um 2,7 g/cm³, einen E-Modul von 90 bis 100 GPa und eine Zugfestigkeit von 3.000 bis 4.000 MPa. Das sind Faserkennwerte, keine zulässigen Laminatspannungen. Auch hohe Temperaturangaben beziehen sich auf die Faser oder ein bestimmtes Textilprodukt. Ein Laminat mit Epoxid- oder Polyesterharz kann diese Temperaturen nicht allein wegen seiner Basaltverstärkung tragen; Matrix, Schlichte und Faser-Matrix-Verbindung setzen eigene Grenzen.

Die chemische Beständigkeit hängt von Faserzusammensetzung, Schlichte und dem angreifenden Medium ab. „Beständiger als Glas“ ist deshalb keine allgemeine Freigabe für Säuren oder Laugen. Die mineralische Faser selbst ist nicht brennbar; das Brandverhalten des fertigen Verbunds hängt wesentlich von der Matrix und dem gesamten Aufbau ab. Für chemisch oder thermisch beanspruchte Bauteile sind entsprechende Systemnachweise erforderlich.

Im Detail

  • Einordnung zwischen Glas und CarbonBasalt kann eine höhere Steifigkeit als gewöhnliches E-Glas bieten und ist häufig günstiger als Carbon. Ob das Bauteil davon profitiert, hängt auch von Faserrichtung, Faseranteil, Harz und den geforderten Lastfällen ab.
  • Verarbeitung wie GlasfaserBasalt lässt sich mit denselben Verfahren verarbeiten wie Glas: Handlaminieren, Vakuuminfusion, RTM oder Prepreg. Auf die richtige Schlichte achten – sie muss zum Harzsystem (Epoxid, Polyester, Vinylester) passen, damit Faser und Matrix sauber verbinden.
  • Optik und HitzeschutzDie natürliche braun-goldene Faserfarbe wird als Sichtoptik genutzt. Temperaturfeste Basalttextilien können außerdem dem Hitzeschutz dienen. Das ist von tragenden, harzgebundenen Laminaten zu unterscheiden, deren Einsatztemperatur gesondert nachzuweisen ist.

Mehr dazu: Verstärkungsfasern im Vergleich: Glas, Carbon, Aramid, Basalt und Naturfaser