Wie der Prozess abläuft
Der Name sagt es bereits: „pultrusion“ ist ein Kunstwort aus „to pull“ und „extrusion“. Während beim Extrudieren Material durch eine Düse gedrückt wird, zieht die Pultrusion es hindurch. Das ist keine Spitzfindigkeit, sondern der Grund für fast alle Eigenheiten des Verfahrens: Die gesamte Prozesskraft muss über den bereits ausgehärteten Strang eingeleitet werden, und alles, was die Reibung im Werkzeug erhöht, schlägt unmittelbar auf die nötige Abzugskraft durch.
- Materialbereitstellung: Rovings laufen von einem Gatter ab, bei größeren Anlagen von über hundert Spulen gleichzeitig. Matten, Gewebe und ein Oberflächenvlies kommen von Rollen dazu. Jede Faserlage braucht eine definierte Vorspannung, sonst verschiebt sie sich im Querschnitt.
- Vorformung: Über eine mehrere Meter lange Strecke führen Loch- und Schlitzblenden die Lagen schrittweise in die spätere Querschnittsanordnung. Hier entscheidet sich, wo im Profil welche Faser liegt.
- Imprägnierung: Entweder in einem offenen Harzbad oder in einer geschlossenen Injektionskammer – die Weiche, an der die ganze Anlagenphilosophie hängt (siehe nächster Abschnitt).
- Konsolidierung und Aushärtung: Im beheizten Werkzeug wird der Strang auf Endmaß kompaktiert und härtet aus. Übliche Werkzeuge sind rund einen Meter lang, wovon etwa 800 Millimeter als Aushärtestrecke nutzbar sind, und tragen vier bis sechs einzeln geregelte Heizzonen.
- Abziehen und Ablängen: Ein Raupenabzug oder alternierende Klemmgreifer halten den Strang in kontinuierlicher Bewegung, eine mitlaufende Säge trennt auf Länge.
Offenes Bad oder geschlossene Injektion
Diese Entscheidung prägt die Anlage stärker als jede andere. Beim offenen Verfahren laufen die Fasern durch eine Harzwanne und werden über Umlenkungen getränkt. Das ist einfach und billig, hat aber drei Nachteile: Das Harz steht offen, die Styrolbelastung am Arbeitsplatz ist entsprechend hoch, die Viskosität driftet über die Schicht, und ein Rezepturwechsel bedeutet einen kompletten Badwechsel.
Beim geschlossenen Verfahren wird das Harz stattdessen in eine Injektionskammer gepresst, die dem Werkzeug unmittelbar vorgelagert oder in dieses integriert ist. Abgedichtet wird sie allein dadurch, dass die Faserhalbzeuge im sich verjüngenden Kanal kompaktiert werden. Übliche Injektionsdrücke liegen zwischen 2 und 15 bar – wobei die Bauform entscheidet: Tropfenförmige Kammern arbeiten typischerweise bei 3 bis 5 bar, Hochdruckkammern mit einem Konuswinkel unter einem Grad erreichen 7 bis 15 bar. Letztere bergen allerdings das Risiko, dass der Druck die Fasern lokal kompaktiert und dadurch Poren und Trockenstellen entstehen.
Das Werkzeug ist die eigentliche Investition
Die Ziehdüse übernimmt drei Aufgaben zugleich: Sie gibt den Querschnitt vor, sie führt die Aushärtewärme zu, und sie nimmt die gesamte Reibkraft auf. Entsprechend aufwendig ist sie gebaut – üblicherweise zweiteilig, auf Hochglanz poliert und hartverchromt, damit sich der aushärtende Strang nicht festsetzt. Die Heizzonen sind jeweils rund 200 Millimeter lang und werden einzeln mit eigenem Sollwert geregelt.
Für den Formenbau ist die betriebswirtschaftliche Seite entscheidend: Ein neues Werkzeug hat nach Anbieterangaben sechs bis zehn Wochen Vorlaufzeit, und Lohnfertiger nennen Mindestmengen in der Größenordnung von 500 laufenden Metern für den Erstauftrag. Die Wirtschaftlichkeit hängt damit weniger am Stückpreis als an der Werkzeugstandzeit – ein Profil, das nur einmal gebraucht wird, pultrudiert niemand.
| Stellgröße | Typischer Bereich | Was passiert an der Grenze |
|---|---|---|
| Abzugsgeschwindigkeit | 0,3–1,5 m/min (Hochgeschwindigkeitsanlagen bis ~3 m/min) | zu schnell: unvollständige Aushärtung; das austretende Profil muss dann aktiv nachgekühlt werden |
| Werkzeugtemperatur | rund 100–200 °C, stark harzsystemabhängig, in Zonen gestaffelt | zu kalt: Strang klebt und reißt; zu heiß: Exotherm, Risse, Verzug |
| Injektionsdruck | 2–15 bar je Kammerbauform | zu hoch: Faserkompaktierung, Poren, Trockenstellen |
| Faservolumengehalt | je nach Profil unterschiedlich | je höher der Anteil, desto überproportionaler steigt die Abzugskraft |
| Kompaktierung | auf 85–90 % der Nenndicke vor dem Werkzeug | zu wenig: Kammer dichtet nicht ab, Harz läuft zurück |
Was die Abzugskraft treibt
Die Abzugskraft ist die zentrale Prozessgröße – sie begrenzt, wie schnell und wie faserreich man fahren kann. Sie steigt annähernd linear mit der Abzugsgeschwindigkeit, aber überproportional mit dem Faservolumengehalt. Der physikalische Grund liegt im Gelbereich des Werkzeugs, wo zwischen Profil und Werkzeugwand ein dünner Reinharzfilm mit laminarer Grenzschichtströmung wirkt. Je weniger Harz zur Verfügung steht, desto direkter reibt Faser auf Stahl. Wo die praktische Obergrenze liegt, hängt deshalb von Anlage, Profil und Harzsystem ab und lässt sich nicht als eine Zahl angeben.
Pull-Winding und Pull-Braiding
Reine Pultrusionsprofile haben ihre Fasern fast ausschließlich in Ziehrichtung – längs also stark, quer schwach. Beim Pull-Winding werden deshalb eine oder mehrere Wickeleinheiten in die Linie integriert, die zusätzliche Fasern schräg oder umlaufend um den laufenden Strang legen, bevor er in die Ziehdüse einläuft. Der Winkel ergibt sich aus dem Verhältnis von Rotations- zu Abzugsgeschwindigkeit und reicht von 0 Grad bis knapp 90 Grad. Beim Pull-Braiding übernimmt eine Flechtmaschine diese Aufgabe.
Wo pultrudierte Profile stark sind – und wo nicht
Das größte Anwendungsfeld ist inzwischen der Bau. Pultrudierte Profile rosten nicht, leiten weder Wärme noch Strom nennenswert und wiegen bei einer Dichte um 1,7 bis 2,0 g/cm³ nur einen Bruchteil eines Stahlpendants. Die europäische Bemessungsgrundlage bilden EN 13706 mit den Profilklassen E23 und E17 sowie seit 2022 die Spezifikation CEN/TS 19101 für Tragwerke aus Faser-Polymer-Verbunden; für tragende Anwendungen in Deutschland existiert eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung.
Entscheidend ist aber die Steifigkeit, nicht die Festigkeit. Zugelassene Profile erreichen Elastizitätsmoduln um 32.000 bis 36.500 N/mm² – gegenüber rund 210.000 N/mm² bei Stahl. Verformung und Stabilitätsnachweise bestimmen deshalb die Bemessung, nicht die Bruchlast. Die Zulassung verlangt konsequenterweise, Biegedrillknicken konstruktiv auszuschließen, und begrenzt die Temperatureinwirkung. Auch beim Brandschutz sollte man nüchtern bleiben: Die zugelassenen tragenden Profile erreichen lediglich Brandklasse E, also normalentflammbar; halogenfreier Flammschutz gelingt vor allem über Phenol- und Methacrylatharze.
- Länge: prozessseitig endlos, praktisch durch den Transport auf rund 12 Meter begrenzt.
- Wandstärke: bei Profilen mindestens etwa 1,5 mm, typisch 3 bis 3,5 mm, maximal rund 60 mm; pull-gewickelte Dünnwandrohre gehen bis rund 1 mm herunter.
- Querschnitt: konstant über die gesamte Länge – Änderungen sind verfahrensbedingt ausgeschlossen.
- Kleinteile lassen sich nicht pultrudieren; das Verfahren lebt vom laufenden Meter.
Wie groß der Markt wirklich ist
Hier lohnt ein zweiter Blick, weil die Erzählung „Composites verdrängen Stahl“ in die Irre führen kann. Bau und Infrastruktur sind mit rund 38 Prozent tatsächlich das größte Anwendungsfeld duroplastischer Composites in Europa und haben den Transportsektor überholt. Die europäische Pultrusionsproduktion selbst geht aber seit dem Nach-Corona-Hoch zurück – von etwa 56 Kilotonnen im Jahr 2021 auf rund 46 Kilotonnen 2025. Strukturell gewinnt das Verfahren an Bedeutung, mengenmäßig schrumpft es derzeit.