GlasfaserVerbundstoffe

Glasfaserverbundstoffe (GFRP) sind Verbundwerkstoffe, die Glasfasern als Verstärkung in einer polymeren Matrix verwenden. Die Fasern erhöhen Festigkeit und Steifigkeit, während die Matrix Lasten verteilt und den Werkstoff vor Umwelteinflüssen schützt. Übliche Matrizen sind Thermosets wie Epoxid-, Polyester- oder Vinylesterharze sowie Thermoplaste wie Polyamid oder PEEK.

Die Fasern liegen als E-Glas oder S-Glas vor. Continuous-Faser-Gewebe, Rovings und Matten dienen als Verstärkung. Daraus lassen sich Laminatplatten, Profile, Rohrleitungen oder Bauteile in Form bringen.

Herstellungsverfahren umfassen Nass- oder Infusionsprozesse wie Hand Lay-Up, Spray-Up, Vakuum-Infusion oder Resin-Transfer-Molding; für einfache Gehäuse oft Hand-Lay-Up. Kontinuierliche Verfahren wie Pultrusion oder Filament Winding erzeugen Rohre, Profile und tragfähige Bauteile. Die Aushärtung erfolgt in Ofen oder Reaktor.

Zu den Vorteilen zählen geringes Gewicht, hohe Festigkeit/Steifigkeit, gute Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit sowie elektrische Isolation. Nachteile sind Feuchtigkeitsaufnahme, Temperaturabhängigkeit der Matrix, begrenzte Recyclingmöglichkeiten und höhere Kosten im Vergleich zu bestimmten Metallen. Die Lebensdauer hängt stark von Verarbeitung, Umgebungsbedingungen und Qualität der Faser-Matrix-Verbindung ab.

Anwendungen finden sich in Bauwesen (Verbundplatten, Fassadenprofile), Automobil- und Transportwesen (Leichtbauteile), Sport- und Freizeitgeräten, Schiffbau, Tanks und Rohre sowie Windkraftturbinenblätter. Normen und Prüfverfahren (Zug, Biegung, Schlagzähigkeit, Temperaturwechsel) standardisieren Eigenschaften; Umwelt- und Lebenszyklusbewertungen gewinnen an Bedeutung.

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