Aramidfaser (Kevlar)

Die Aramidfaser, kurz Aramid, ist eine synthetische Hochleistungsfaser aus aromatischem Polyamid; aus diesen beiden Wörtern ist auch der Name gebildet. Bekannte Marken sind Kevlar (von DuPont entwickelt, seit April 2026 bei Arclin) sowie Twaron und Technora (beide Teijin). Kevlar und Twaron bestehen chemisch aus Poly-p-phenylenterephthalamid, dessen steife Molekülketten in Faserrichtung hochgeordnet nebeneinanderliegen. Die Faser ist mit 1,44 g/cm³ deutlich leichter als Glas- und Kohlenstofffaser, in Faserrichtung sehr zugfest und schlagzäh – bei Überlast nimmt sie viel Energie auf, statt spröde zu brechen.

In der Werkstatt ist Aramid die Faser für Bauteile, die Schläge, Abrieb oder Beschuss aushalten müssen. Seine Schwäche liegt auf der Druckseite: Im Gewebelaminat mit Epoxidharz erreicht die Druckfestigkeit nur ein Fünftel bis knapp ein Drittel der Zugfestigkeit desselben Laminats, und quer zur Faser sowie zwischen den Lagen ist ein Aramidlaminat deutlich schwächer als GFK oder CFK. Für biege- und druckbelastete Bauteile wird Aramid deshalb mit Glas- oder Kohlenstofffaser kombiniert.

Drei Eigenheiten bestimmen die Verarbeitung: Die Faser nimmt Wasser auf, sie wird durch UV-Strahlung und kurzwelliges sichtbares Licht geschädigt, und sie ist so zäh, dass gewöhnliche Scheren und Bohrer sie nicht sauber trennen. Daraus folgen die Regeln unten: trocken und dunkel lagern, mit eigener Schere schneiden und außen deckend beschichten. Getränkt wird mit Epoxidharz, weil es vergleichsweise gut an der Faser haftet.

Kennwerte

Richtwerte – maßgeblich ist das Datenblatt des konkreten Produkts.

Dichte	1,44 g/cm³ (Kevlar 29 und 49, DuPont); 1,44–1,45 g/cm³ (Twaron) und 1,39 g/cm³ (Technora) laut Teijin
Zugfestigkeit (Faser)	2.920 MPa (Kevlar 29) und 3.000 MPa (Kevlar 49) am Garn, 3.600 MPa am harzgetränkten Strang (DuPont); Twaron 2.400–3.700 MPa (Teijin)
Zug-E-Modul (Faser)	70,5 GPa (Kevlar 29) und 112,4 GPa (Kevlar 49) am Garn, 83 bzw. 124 GPa am harzgetränkten Strang (DuPont); Twaron 50–145 GPa (Teijin)
Bruchdehnung	3,6 % (Kevlar 29) und 2,4 % (Kevlar 49) laut DuPont; Twaron 2–5 % (Teijin)
Druckfestigkeit (Laminat)	130–165 MPa im bidirektionalen und 180–190 MPa im unidirektionalen Gewebelaminat (UD-Gewebe), bei 460–540 bzw. 790–900 MPa Zugfestigkeit – Epoxidharz, 50 Vol.-% Faser (Suter Kunststoffe, Richtwerte)
Feuchteaufnahme	4,5 % (Kevlar 29) und 3,5 % (Kevlar 49) als Gleichgewichtsfeuchte bei 24 °C und 55 % relativer Luftfeuchte, gemessen an zuvor vollständig getrockneter Faser; im Lieferzustand bis 7 % (DuPont); Twaron 2–7 % (Teijin)
Zersetzung	schmilzt nicht; an Luft 427–482 °C, in Stickstoff rund 538 °C (Kevlar, Aufheizrate 10 °C pro Minute, DuPont), Twaron oberhalb von 500 °C (Teijin); die Tabellen von R&G und Suter Kunststoffe nennen 550 °C – der Wert hängt von Aufheizrate und Einwirkdauer ab
Dauertemperatur (Faser)	Teijin rät für Twaron zu Dauertemperaturen unter 100 °C und kurzen Spitzen unter 250 °C; DuPont nennt für Kevlar an Luft langfristig höchstens 149–177 °C. Im Laminat begrenzt meist das Harz die Einsatztemperatur.
Wärmeausdehnung (längs)	negativ: −4,0 × 10⁻⁶ 1/K (Kevlar 29) und −4,9 × 10⁻⁶ 1/K (Kevlar 49) zwischen 25 und 150 °C laut DuPont; R&G nennt −2,3 bzw. −3,5 × 10⁻⁶ 1/K für Nieder- und Hochmodultypen. Der Wert hängt vom Messverfahren ab.
Sauerstoffindex (Faser)	29 % (Kevlar, DuPont), 29–40 % (Twaron, Teijin); Faserwerte ohne Angabe der Prüfnorm, keine Laminatwerte

Eigenschaften & Verhalten

• Schlagzäh und ermüdungsfestAramid nimmt viel Energie auf, bevor es versagt. Unter Biegung verhält es sich nach R&G metallähnlich; für Aramidlaminate nennt R&G ein ermüdungsbeständiges Verhalten mit begrenzter Rissbildung und guter Schwingungsdämpfung. Easy Composites beschreibt Aramid als deutlich widerstandsfähiger gegen Auseinanderbrechen als andere Verstärkungsfasern, Carbon eingeschlossen.
• Leicht – und dicker im LaminatMit 1,44 g/cm³ ist die Faser nur gut halb so dicht wie E-Glas (2,55 g/cm³). Bei gleichem Gewebegewicht und gleichem Faservolumengehalt wird ein Aramidlaminat deshalb rund 80 Prozent dicker als ein Glaslaminat, was nach R&G bis zu 60 Prozent mehr Steifigkeit bringt. Die Gewichtsersparnis gegenüber GFK beziffert R&G mit 25 bis 40 Prozent.
• DruckschwachQuer zur Faser, unter Druck und zwischen den Lagen ist Aramidlaminat deutlich schwächer als GFK oder CFK (R&G). Im Druckversuch verhält es sich erst linear, dann plastisch. Für druck- und biegebelastete Strukturteile ist reines Aramid deshalb nur bedingt geeignet.
• Licht- und UV-empfindlichKritisch ist nach DuPont der Bereich von 300 bis 450 Nanometern, also nahes UV und ein Teil des sichtbaren Lichts. Die Faser verfärbt sich zuerst von Hellgelb nach Bronzebraun, später sinkt die Festigkeit: Ein 170-g/m²-Aramidgewebe mit 127-tex-Garn hatte laut R&G nach 900 Stunden Sonneneinstrahlung nur noch rund 25 Prozent seiner Festigkeit. Dicke Garne und Gewebe schirmen ihr Inneres besser ab als dünne (DuPont, Teijin). Dass frisches Garn unter normaler Raumbeleuchtung nachdunkelt, ist laut DuPont normal und kein Zeichen von Schädigung.
• Nimmt Wasser aufAramid ist hygroskopisch: Je feuchter die Luft, desto schneller und desto mehr Wasser nimmt die Faser auf (DuPont). Ihre Zugeigenschaften hängen laut DuPont kaum vom Feuchtegehalt ab – getrocknet wird für die Verarbeitung, nicht für die Faserfestigkeit.
• Haftung zum HarzChemisch wirkende Haftvermittler stehen für Aramid nach R&G nicht zur Verfügung. Epoxidharz wird wegen der vergleichsweise guten Faser-Harz-Haftung bevorzugt; aminische Härter haben laut R&G eine besondere Affinität zur Faseroberfläche. Teijin hat für Twaron zudem eine haftaktivierende Ausrüstung auf Epoxid-Amin-Basis entwickelt, die auf dem Garn ausgehärtet wird: Im Bündel-Auszugsversuch aus Epoxidharz stieg die Auszugskraft damit auf rund 140 Prozent eines Standard-Twaron (Laborstudie des Twaron-Forschungsinstituts, de Lange u. a. 2001).
• Hitzebeständig, schmilzt nichtAramid schmilzt nicht und tropft nicht ab; nach Entfernen der Flamme hört es in der Regel auf zu brennen (DuPont, R&G). Bei höherer Temperatur verkohlt die Faser, nach mehrtägiger Belastung um 250 °C bleibt laut R&G noch rund die Hälfte der Zugfestigkeit. Für Brandschutznachweise zählt der geprüfte Laminataufbau, nicht die Faser allein.
• Chemisch weitgehend beständigLösemittel, Kraftstoffe, Schmierstoffe und Salzwasser greifen Aramid nach R&G kaum an. Einige starke Säuren und Laugen sowie Natriumhypochlorit (Chlorbleiche) können die Faser schädigen, vor allem bei langer Einwirkung und erhöhter Temperatur (DuPont).

Verarbeitung & Praxis

• Lagern: verschlossen, trocken und dunkel. Nicht am Fenster und nicht dicht an Leuchtstofflampen – DuPont rät zu mindestens rund 30 Zentimetern Abstand –, damit die Faser nicht schon auf der Rolle vorgeschädigt wird.
• Trocknen: Nach längerer ungeschützter Lagerung kann Aramidgewebe bis zu 7 Prozent Wasser enthalten. R&G empfiehlt dann, es vor der Verarbeitung im Ofen bei 120 °C etwa 1 bis 10 Stunden zu trocknen; Luftfahrtgewebe dürfen nach Werkstoffleistungsblatt höchstens 3 Prozent Feuchte enthalten.
• Zuschneiden: nur mit mikroverzahnter Spezialschere – an einer normalen Schere rutschen die glatten Fasern ab (R&G). Für Aramid eine eigene, gekennzeichnete Schere reservieren: Glas- und Kohlefaser runden die Schneide schnell ab, Aramid braucht eine sehr scharfe Kante (R&G).
• Tränken: Epoxidharz verwenden (R&G, Easy Composites). Die Harzmenge nicht vom Glasgewebe übernehmen: Easy Composites rechnet beim Nasslaminieren von Aramidgewebe mit 45 zu 55 Gewichtsteilen Faser zu Harz, für 300 g/m² Gewebe also mit rund 367 g Harz je Quadratmeter – mehr Harz als Gewebe, weil im selben Gewebegewicht viel mehr Faservolumen steckt als bei Glas.
• Bohren und Besäumen: Fertige Laminate mit hochwertigen Metallbearbeitungswerkzeugen bearbeiten; neben feingezahnten Sägen hat sich zum Besäumen der Wasserstrahl bewährt (R&G). Beim Bohren und Fräsen bleibt ein Flaum aus Aramidfasern stehen, Spezialbohrer mit Sichelschneide verbessern das Ergebnis (R&G). Easy Composites rät, mit HSS-Bohrern für Stahl erst vor- und dann aufzubohren und den Flaum mit einem scharfen Cuttermesser oder Skalpell abzuschneiden.
• Schleifen: Soll eine Oberfläche später geschliffen werden, vorher eine Lage Glasgewebe als Schleifschicht einlaminieren (R&G), statt in die Aramidlage hineinzuschleifen.
• UV-Schutz: Außen liegende Aramidlagen deckend beschichten. R&G nennt dafür praktisch jedes kräftig eingefärbte Deckschichtharz, Gelcoat oder Farblack; nach DuPont soll eine Beschichtung nicht UV-durchlässig sein, sondern im Bereich von 300 bis 450 Nanometern absorbieren.
• Hybrid: Für druck- und biegebelastete Bauteile Aramid mit Glas- oder Kohlenstofffaser kombinieren; im Modellbau sind Kohle-Aramid-Mischgewebe üblich (R&G).

Typische Einsatzgebiete

• Schlag- und stoßbeanspruchte, verschleißfeste Leichtbauteile, etwa Unterbodenschutz im Fahrzeugbau
• Kanus und Kajaks, Motorsportteile
• Modellbau (Tragflächen, meist als Kohle-Aramid-Mischgewebe), Sportgeräte- und Flugzeugbau
• Weiche und harte Ballistik: Schutzwesten und Panzerungen, vorwiegend mit niedermoduligen Typen wie Kevlar 29 oder Twaron LM
• Hybridlaminate mit Kohlenstofffaser für Bauteile, die steif und zugleich schlagzäh sein sollen

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