FR-4, G10 und G11 — worin liegt der Unterschied bei Glashartgewebe und wann verwendet man was?

Drei Buchstaben und eine Zahl — und dennoch zerbrechen sich Planer, Elektroniker und Einkäufer regelmäßig den Kopf über eine einfache Frage: soll ich G10, G11 oder FR-4 verwenden? Auf den ersten Blick sehen alle drei Werkstoffe ähnlich aus. Eine braungrüne Platte aus Glasgewebe, glänzende Oberfläche, ähnliches Gewicht, ähnlicher Preis. Wenn Sie sie nebeneinanderlegen, können Sie sie nicht auseinanderhalten.

Und dennoch werden sie in der Praxis fatal verwechselt. Ein falsch gewähltes Glashartgewebe bedeutet entweder unnötig hohe Kosten (G11 dort, wo G10 genügt) oder einen Isolationsausfall (G10 dort, wo die Temperatur 130 °C übersteigt). Dieser Artikel gibt Ihnen einen praxistauglichen Schlüssel zur Entscheidung — ohne theoretisches Beiwerk, nur mit dem, was Sie wirklich wissen müssen, bevor Sie auf „bestellen" klicken.

Was alle drei Glashartgewebe gemeinsam haben

Alle drei Werkstoffe — G10, G11 und FR-4 — gehören zur Familie der geschichteten Elektroisolierlaminate auf Basis von Glasgewebe und Epoxidharz. Das Schlüsselwort ist Epoxid. Dadurch unterscheiden sie sich vom älteren Hartpapier (Phenolpapier) und Hartgewebe (Phenolgewebe). Epoxid bringt drei wesentliche Eigenschaften, die man anderswo nicht findet:

• Hohe mechanische Festigkeit — das Laminat aus Glasgewebe hält Drücke von mehreren hundert MPa aus
• Minimale Wasseraufnahme — Glas absorbiert kein Wasser wie Papier, die Isoliereigenschaften bleiben auch bei Feuchtigkeit erhalten
• Hervorragende dielektrische Eigenschaften — Durchschlagspannung 30 kV bei 3 mm Stärke

Die Bezeichnungen G10, G11 und FR-4 stammen aus der amerikanischen Norm NEMA LI-1. In Europa finden Sie dasselbe unter den Namen EP GC 201 (G10), EP GC 203 (G11) und EP GC 202 (FR-4) nach der Norm IEC/DIN EN 60893-3-2. Es sind Äquivalente derselben Werkstoffe, nur ein anderes Bezeichnungssystem. Wenn Sie auf dem Datenblatt „HGW 2372" sehen, bedeutet das G10 nach der alten deutschen Norm DIN 7735. Kein überraschend anderer Werkstoff — nur dieselbe Platte mit anderem Stempel.

Und nun genau das, worin sie sich unterscheiden.

Glashartgewebe G10 — der Allrounder für normale Bedingungen

G10 (Norm EP GC 201 / HGW 2372, Wärmeklasse B = 130 °C) ist das Standard-Glashartgewebe mit Epoxidharz. Es ist der vielseitigste Werkstoff dieser drei und zugleich der wirtschaftlichste. Wenn Sie eine Anwendung haben, bei der Sie 130 °C nicht überschreiten und keine Flammhemmung benötigen, ist G10 fast immer die richtige Wahl.

Wo Sie G10 am häufigsten antreffen

• Isolierplatten für NS-Schaltanlagen (Niederspannung bis 1 000 V)
• Distanzbolzen und Stromschienenstützen
• Tragende mechanische Konstruktionen in der Elektrotechnik
• Leiterplatten in Anwendungen ohne Brandgefahr (Industrie-PCB)
• Isoliereinlagen in Transformatoren bis Wärmeklasse B
• Sport- und Hobbyfertigung — Bögen, Pfeile, Teile für RC-Modelle und Drohnen

G10 ist die „Standard"-Wahl — wenn Sie keinen konkreten Grund haben, zu G11 oder FR-4 zu greifen, sparen Sie Ihr Budget genau durch die Wahl von G10.

Glashartgewebe G11 — für höhere Temperaturen

G11 (Norm EP GC 203 / HGW 2372.4) sieht aus wie G10, hat aber innen ein modifiziertes Epoxidharz mit höherer Temperaturbeständigkeit. Es wird in zwei Versionen je nach geforderter Wärmeklasse gefertigt:

• G11 Klasse F (155 °C) — die industrielle Standardversion, die wir auf Lager haben
• G11 Klasse H (180 °C) — die Variante EP GC 308 für extreme Bedingungen, die wir regulär in unserem Shop anbieten

Der entscheidende Unterschied zu G10 liegt nicht in den mechanischen Parametern bei Raumtemperatur (diese sind praktisch identisch), sondern im Erhalt der Eigenschaften bei hoher Temperatur. Während G10 über 130 °C nach und nach an Festigkeit und Isolierfähigkeit verliert, behält G11 diese auch bei dauerhafter Einwirkung von 155 °C bzw. 180 °C. Das ist der Grund, warum G10 in Transformatoren der Wärmeklasse F oder H keine zulässige Alternative ist — selbst wenn es die Werte auf dem Papier erfüllen würde.

Wo sich G11 lohnt

• Hochspannungsisolatoren in Transformatoren der Wärmeklasse F oder H
• Isolierung in Rotoren und Statoren von Hochtemperaturmotoren
• Schaufeln von Vakuumpumpen (Trockenlauf, hohe Temperatur)
• Teile in der Nähe von Abgasanlagen und Wärmequellen im Automotive-Bereich
• Konstruktionen in der Nähe von Turboladern — siehe unseren Artikel zur Oldtimer-Restaurierung
• Isolierscheiben unter IGBTs und Leistungshalbleitern
• Anwendungen in der Energietechnik — Wicklungen von Traktionstransformatoren
• Version 180 °C (Klasse H) für die anspruchsvollsten Anwendungen

FR-4 — das flammhemmende Glashartgewebe für die Elektronik

FR-4 entspricht nach der Norm IEC 60893-3-2 dem Typ EP GC 202. Die Abkürzung FR-4 bedeutet „Flame Retardant 4" — also „Flammhemmer, Typ 4" nach der amerikanischen NEMA-Klassifikation. Die Zahl 4 steht für die vierte Stufe in der NEMA-Reihe „FR" — die Typen FR-1 bis FR-3 sind Laminate auf Papierbasis, erst FR-4 und FR-5 sind Laminate aus Glasgewebe und Epoxid.

Worin sich FR-4 von G10 unterscheidet

Mechanisch und elektrisch ist FR-4 nahezu identisch mit G10. Der einzige technologische Unterschied ist die Zugabe eines Flammhemmers zum Harz. Dieses Additiv bewirkt, dass der Werkstoff nach der Norm UL 94 V-0 selbstverlöschend ist — sobald die Zündquelle entfernt wird, erlischt die Flamme innerhalb weniger Sekunden und das Material brennt nicht weiter.

Das ist der Grund, warum FR-4 die Welt der Leiterplatten (PCB) dominiert. Wo immer Ihnen Leiterplattenelektronik begegnet — im Telefon, Computer, Fernseher oder Automotive-Steuergerät — handelt es sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um FR-4.

Wann FR-4 statt G10 wählen

• Leiterplatten (PCB) — Pflichtstandard für den Großteil der kommerziellen Elektronik
• Elektronik in Gehäusen mit höherem Brandrisiko (Netzteile, Wechselrichter)
• Schaltschränke und Schaltanlagen in Gebäuden mit brandschutztechnischen Anforderungen
• Luft- und Schienenverkehr — vorgeschriebene Flammhemmung nach Normen
• Medizingeräte — die Sicherheitsnormen IEC 60601 verlangen typischerweise V-0
• Unterhaltungselektronik — Sicherheit beim häuslichen Gebrauch

Vorsicht vor dem Mythos: FR-4 ist keine Stufe „besser" als G10. Es ist eine spezialisierte Variante für Anwendungen, bei denen Flammhemmung verlangt wird. Bei rein mechanischen Konstruktionen ohne Brandgefahr ist G10 günstiger und leistet dasselbe.

Die große Vergleichstabelle

Entscheidungsleitfaden — wann was wählen

Wenn Sie unsicher sind, gehen Sie diesen einfachen Baum durch:

Konkrete Anwendungen nach Branche

Energietechnik — Schaltanlagen und Transformatoren

In Niederspannungs-Schaltanlagen (bis 1 000 V) ist meist G10 im Einsatz — für Distanzbolzen von Stromschienen, Isolierplatten zwischen Phasen, Tragkonstruktionen von Leistungsschaltern. Geht es um eine Schaltanlage mit höherem Brandrisiko (Objekte mit Fluchtwegen, U-Bahn-Stationen), ist FR-4 vorgeschrieben. Für Traktions- und Leistungstransformatoren mit Wärmeklasse F oder H — immer G11.

Elektronik — Leiterplatten und Gehäuse

Für Standard-Leiterplatten ist FR-4 seit den 1970ern der unbestrittene Standard. In der Industrieelektronik mit hoher Leistungsdichte (Frequenzumrichter, Wechselrichter für Photovoltaik) wird FR-4 in verstärkter Variante oder direkt G11 verwendet. Für tragende Elektronikgestelle und Montageplatten ohne Brandrisiko ist G10 preislich günstiger.

Motoren und Generatoren

In Statoren und Rotoren von Hochtemperaturmotoren dominiert G11 — insbesondere bei Traktionsmotoren (Züge, Straßenbahnen) oder Industriemotoren mit Zwangskühlung. Für kleine DC-Motoren im Modellbau und in der Robotik genügt typischerweise G10.

Automotive und Verkehr

Für Teile im Motorraum nahe der Abgasanlage wählt man G11 Klasse H. Für Kabel und Isolierungen unter der Haube in normalen Positionen G10. Für Bordelektronik ausschließlich FR-4.

Vakuumtechnik und chemische Industrie

Schaufeln von Vakuumpumpen werden fast ausschließlich aus G11 gefertigt. Abstandhalter in Reaktoren und Isolierkonstruktionen in chemischer Umgebung — G10 oder G11 je nach Temperatur.

Die drei häufigsten Mythen, denen Sie nicht aufsitzen sollten

Mythos Nr. 1: „FR-4 ist das Beste — ich wähle immer FR-4."
Nein. FR-4 ist ein spezialisierter Werkstoff für flammhemmende Anwendungen. Bei rein mechanischen Konstruktionen zahlen Sie unnötig drauf und erhalten keinen Mehrwert. Wenn Sie kein UL 94 V-0 benötigen, wählen Sie G10.

Mythos Nr. 2: „G11 hält alles aus, warum also G10 riskieren?"
G11 kostet mehr. In Anwendungen unter 130 °C bringt es keinen Vorteil — nur ausgegebenes Geld. Sie müssen nichts riskieren: Wenn Sie die Temperatur gemessen haben, entscheiden Sie danach.

Mythos Nr. 3: „G10 und FR-4 sind praktisch dasselbe."
Aus Sicht der mechanischen und elektrischen Parameter ja. Aus Sicht des Brandverhaltens nicht. Im Brandfall brennt G10, FR-4 verlischt selbst. In Anwendungen mit brandschutztechnischen Anforderungen ist G10 keine zulässige Alternative.

Häufig gestellte Fragen

Gibt es Glashartgewebe mit höherer Temperaturbeständigkeit als G11 H (180 °C)?

Nein — unsere Reihe geschichteter Glashartgewebe endet bei G11 für 180 °C (Wärmeklasse H, etwa unter der Bezeichnung EP GC 308, Handelsname TSE). Für Dauertemperaturen über 180 °C reicht gewöhnliches Glashartgewebe nicht mehr aus — dann ist eine individuelle Anfrage nötig, und es kommen andere Werkstoffe zum Einsatz, zum Beispiel Polyimid-Laminate mit einer Wärmeklasse bis 220 °C.

Lassen sich G10, G11 und FR-4 mit gängigen Werkzeugen schneiden?

Ja — Bohren mit scharfen HSS-Bohrern, Fräsen mit Hartmetallfräsern, Sägen mit einer Kreissäge mit feiner Verzahnung. Glasfaser ist abrasiv, daher verschleißen die Werkzeuge schneller als bei Hartpapier. Für die Serienfertigung empfehlen wir Zuschnitte nach Maß aus unserer Fertigung — wir schneiden das exakte Stück, und Sie müssen sich nicht mit Glasstaub herumplagen.

Welche minimale und maximale Stärke liefern Sie bei Glashartgeweben?

Standardmäßig 0,2 bis 100 mm, nach Absprache bis zu 200 mm. Für gängige Anwendungen (Schaltanlagen, Isolierung) sind die Stärken 1, 2, 3, 5, 6, 8 und 10 mm am gefragtesten. Die aktuellen Lagerabmessungen finden Sie im Bereich Glashartgewebe G10 und Glashartgewebe G11.

Liefern Sie Datenblätter mit den Parametern?

Ja. Die vollständigen Datenblätter für Hartpapier, Hartgewebe, G10 und G11 finden Sie direkt auf der Website kostenlos. Auf Anfrage senden wir auch Herstellerzertifikate.

Ist Glashartgewebe leitfähig? Isoliert es beim Berühren sicher?

Nein, es ist nicht leitfähig — alle drei Werkstoffe sind erstklassige Dielektrika. Zur Veranschaulichung: Eine 3 mm starke G10-Platte hält einer Spannung von 30 000 V stand, bevor es zum Durchschlag kommt.

Gibt es einen Unterschied zwischen „G10" und „G10 CEM-3"?

Ja, und einen großen. CEM-3 (Composite Epoxy Material 3) ist ein günstigerer Ersatz für klassisches G10. Die Mittelschicht bei CEM-3 ist kein Glasgewebe, sondern ein gepresstes Glasvlies — nur die äußeren zwei Lagen sind klassisches Gewebe. CEM-3 hat daher eine geringere mechanische Festigkeit, schlechtere Maßhaltigkeit bei Temperatur und schlechtere Feuchtebeständigkeit als massives G10. Wir liefern klassisches G10 mit vollem Glasgewebe in allen Lagen (nach der Norm EP GC 201 und DIN HGW 2372) — die hochwertigere Variante, die Sie für industrielle und energietechnische Anwendungen benötigen.

Können Sie ein Teil nach meiner Zeichnung fertigen?

Selbstverständlich. Senden Sie die Zeichnung (PDF, DWG, STEP) über das Anfrageformular und Sie erhalten umgehend ein Angebot. Wir fräsen, bohren und schneiden mit hoher Präzision.

Brauchen Sie Beratung bei der Auswahl?

Wenn Sie zwischen G10, G11 und FR-4 für eine konkrete Anwendung schwanken, schreiben Sie uns — wir gehen die Parameter gemeinsam durch und empfehlen die geeignetste Variante. Kontakt +420 604 872 750 oder info@elektroisolierstoffhandel.de.

Im Shop finden Sie:

• Platten und Stäbe aus Glashartgewebe G10 — ab Lager, Versand in 1–3 Werktagen
• Glashartgewebe G11 Klasse F (155 °C) — die Standard-Hochtemperaturvariante
• Glashartgewebe G11 Klasse H (180 °C) — für die anspruchsvollsten Anwendungen
• Glashartgewebe FR-4 — flammhemmende Variante für Leiterplatten und Elektronik
• Zuschnitte nach Maß — wir schneiden auch ein einzelnes Stück
• Fertigteile nach Zeichnung — Fertigung auf Bestellung
• Datenblätter und häufige Fragen