Pultrusion: Innovatives Fertigungsverfahren revolutioniert umweltfreundliche Bau- und Energietechnologien mit maßgeschneiderten, nachhaltigen

Pultrusion: Zukunftspotenziale eines automatisierten Fertigungsverfahrens

Die Pultrusion stellt ein vollautomatisiertes Produktionsverfahren dar, bei dem Fasern zunächst durch ein Harzbad geführt und anschließend als getränktes Material durch eine beheizte Form gezogen werden. Nach dem Aushärten entsteht ein Profil mit hoher mechanischer Festigkeit, das direkt in der gewünschten Geometrie gefertigt werden kann. Dabei sind variable Wandstärken sowie die Integration von Hohlkammern oder Hinterschneidungen möglich. Die Kombination unterschiedlicher Fasern und Harzsysteme erlaubt die präzise Anpassung der Materialeigenschaften.

Anwendungsbereiche und Vorteile

Die hohe Produktionsgeschwindigkeit, geringe Herstellungskosten und gleichbleibende Qualität eröffnen neue Einsatzfelder für pultrudierte Profile, beispielsweise in Solaranlagen, Rotorblättern von Windkraftanlagen oder Batterien für Elektrofahrzeuge. Insbesondere im Bauwesen bieten diese Profile eine korrosionsbeständige Alternative zu herkömmlichem Stahl als Bewehrungsmaterial in Betonkonstruktionen.

Erneuerbare Energien
Infrastruktur
E-Mobilität
Transportwesen
Kreislaufwirtschaft

Ein wesentlicher Fortschritt besteht in der Entwicklung nachhaltiger Matrixsysteme, insbesondere thermoplastischer Harze, die vollständig recycelbar sind und nachträglich durch Wärmeeinwirkung umformbar bleiben. Diese Eigenschaften prädestinieren die Profile für Anwendungen, bei denen neben Korrosionsbeständigkeit auch eine hohe statische Belastbarkeit erforderlich ist, wie etwa bei Unterkonstruktionen von Solaranlagen oder bei Rotorblättern von Windkraftanlagen.

Im Tiefbau bieten pultrudierte glasfaserverstärkte Kunststoff-Bewehrungen (GFK-Rebars) gegenüber Stahl Vorteile durch Salz- und Korrosionsbeständigkeit, was die Lebensdauer von Brücken und Tunneln signifikant verlängert. Das Material ist zudem resistent gegen chemische Einflüsse und Witterungseinflüsse. In der Automobilindustrie und im Schienenverkehr ermöglichen die leichten, stoßsicheren und elektrisch isolierenden Profile die Integration von Kabelführungen und Elektronik in multifunktionale Bauteile.

Forschung und Entwicklung am Fraunhofer IWU

Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) hat die Pultrusion in den letzten zehn Jahren kontinuierlich weiterentwickelt. Das Institut verfügt über umfassende Kompetenzen in der Herstellung komplexer Profilstrukturen im industriellen Maßstab sowie über ein breites Spektrum an Materialien und Anlagen. Dazu zählen klassische Harzbäder, die Verarbeitung hochreaktiver Zweikomponenten-Systeme sowie thermoplastische Pultrusionsverfahren, sowohl reaktiv als auch schmelzebasiert.

Das IWU ist weltweit die einzige Forschungseinrichtung, die gekrümmte Pultrusionsprofile fertigen kann. Die Expertise umfasst die gesamte Wertschöpfungskette von der Auslegung mittels moderner Simulationstechniken über die Produktion bis hin zur analytischen Prüfung. Das Materialspektrum wurde um hochreaktive Harze, Thermoplaste sowie Kohlenstoff- und Naturfasern erweitert. Zudem werden querschnittsveränderliche und graduierte Profile entwickelt, um die Aushärtung gezielt zu steuern und so die Verbundhaftung an definierten Bauteilstellen zu optimieren. Auf Wunsch können Metalle oder Sensoren integriert werden, wobei Begleitprozesse wie Imprägnierung, Aushärtung und Verzug simuliert werden.

Symposium „Leichtbau ein Profil geben“

Am 16. und 17. Juni 2026 findet die sechste Ausgabe des Symposiums „Leichtbau ein Profil geben“ statt, die zugleich das zehnjährige Jubiläum der Pultrusionsforschung am Fraunhofer IWU markiert. Die Veranstaltung bietet einen fachlichen Austausch mit Experten und präsentiert unter anderem folgende Highlights:

Live-Demonstration der Pultrusion mit einem Proxxima™-Harzsystem zur Herstellung einer neuartigen Klasse duroplastischer Polyolefine. Diese zeichnen sich durch chemisch vernetzte Polymerketten aus, die ein nicht schmelzbares, formstabiles, temperaturbeständiges und mechanisch steifes Netzwerk bilden. Das System basiert auf einer mit dem Nobelpreis ausgezeichneten Katalysatortechnologie und weist einen deutlich reduzierten CO₂-Fußabdruck gegenüber herkömmlichen Duroplasten auf. Die niedrige Viskosität und einstellbare Reaktivität verbessern die Wirtschaftlichkeit erheblich.
Vorstellung von hybriden Pultrusionsprofilen, deren Entwicklung und Anwendung in öffentlichen Großprojekten dokumentiert wurde. Diese Profile zeigen im Fahrzeug-Crashfall eine hohe Energieaufnahme und sind mit klassischen Fügeverfahren wie Schweißen kompatibel. Die Ergebnisse basieren auf patentierten Verfahrensmodifikationen.

Grundlagen der Pultrusion

Die Pultrusion ist ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffprofile mit konstantem Querschnitt. Dabei werden Fasern durch ein Harzsystem gezogen und anschließend durch ein beheiztes Werkzeug geführt, in dem das Material aushärtet. Der Begriff setzt sich aus den englischen Wörtern „pull“ (ziehen) und „extrusion“ (Strangpressen) zusammen und beschreibt die Zugtechnik im Gegensatz zum Pressen. So entstehen lange, leichte und gleichzeitig hochfeste Faserverbundprofile. Erste industrielle Anwendungen datieren zurück in die 1950er Jahre.