Was sind Lunker bei Gusseisen und wie entstehen sie?

Alexander Wosinski · 21 Sep. 2026

Lunker bei Gusseisen sind innere Hohlräume oder Schrumpfungsporen, die während des Erstarrungsprozesses entstehen, wenn flüssiges Metall schwindet und kein Nachspeisematerial mehr nachfließen kann. Sie zählen zu den häufigsten Gussfehlern und können die mechanischen Eigenschaften eines Bauteils erheblich beeinträchtigen. Die folgenden Abschnitte erklären, wie Lunker entstehen, welche Formen sie annehmen und warum das Herstellungsverfahren entscheidend für ihre Ausprägung ist.

Wie entstehen Lunker beim Gießen von Eisen?

Lunker entstehen, weil flüssiges Eisen beim Erstarren sein Volumen verringert. Wenn die äußere Schale des Gussstücks bereits erstarrt ist, aber der innere Kern noch flüssig bleibt, entsteht ein Unterdruck, der zu einem Hohlraum führt, sobald kein Nachspeisematerial mehr nachfließen kann. Dieser Vorgang ist physikalisch unvermeidbar, wenn der Gießprozess nicht gezielt dagegen gesteuert wird.

Die Volumenschwindung beim Erstarren von Gusseisen besteht aus mehreren Phasen: der Schwindung in der Schmelze, der Erstarrungsschwindung und der anschließenden Festkörperschwindung. Besonders die Erstarrungsschwindung ist kritisch, weil in dieser Phase die Verbindung zwischen Schmelze und Nachspeiser unterbrochen werden kann. Ist der Nachspeiser zu klein oder falsch positioniert, fehlt das flüssige Material, um den entstehenden Hohlraum aufzufüllen.

Entscheidend dabei ist die Erstarrungsrichtung: Gussstücke sollten gerichtet erstarren, also von der dünnsten Stelle zum Nachspeiser hin. Wird diese Richtung durch eine ungünstige Geometrie oder eine falsch ausgelegte Gießtechnik unterbrochen, entstehen isolierte Schmelzinseln, die beim Erstarren keinen Zugang mehr zur Nachspeisung haben und als Lunker zurückbleiben.

Welche Arten von Lunkern gibt es bei Gusseisen?

Bei Gusseisen werden zwei grundlegende Arten von Lunkern unterschieden: Makrolunker und Mikrolunker. Makrolunker sind großflächige, oft kompakte Hohlräume, die mit bloßem Auge oder durch einfache Prüfmethoden erkennbar sind. Mikrolunker, auch Schwindungsporen genannt, sind fein verteilte, kleine Hohlräume, die sich im Gefüge verteilen und erst durch zerstörende Prüfung oder Röntgenuntersuchung sichtbar werden.

Makrolunker

Makrolunker treten vor allem in massiven Querschnitten oder an Stellen mit unzureichender Nachspeisung auf. Sie können als offene Lunker direkt an der Oberfläche liegen oder als geschlossene Lunker vollständig im Inneren des Bauteils verborgen sein. Offene Lunker sind bei der Sichtkontrolle erkennbar, geschlossene erfordern bildgebende Prüfverfahren wie Röntgen oder Ultraschall.

Mikrolunker

Mikrolunker entstehen durch lokale Schwindung im Gefüge und sind oft auf eine ungleichmäßige Erstarrungsfront zurückzuführen. Sie verteilen sich häufig entlang der Korngrenzen oder in interdendritischen Bereichen. Obwohl einzelne Mikrolunker klein sind, können sie in größerer Anzahl die Dichtheit, Zugfestigkeit und Dauerfestigkeit eines Bauteils spürbar reduzieren.

Warum sind Lunker bei Grauguss und Sphäroguss unterschiedlich ausgeprägt?

Grauguss (GJL) und Sphäroguss (GJS) zeigen ein grundlegend unterschiedliches Lunkerverhalten, weil ihre Graphitausscheidung während der Erstarrung verschieden abläuft. Bei Grauguss scheidet sich Graphit als Lamellen aus und erzeugt dabei eine Volumenausdehnung, die die Schwindung teilweise kompensiert. Bei Sphäroguss, wo Graphit in Kugelform vorliegt, ist diese Kompensation geringer und die Schwindungsneigung entsprechend höher.

In der Praxis bedeutet das: GJL-Werkstoffe wie GJL-250C oder GJL-300C neigen weniger zur Bildung großer Makrolunker, können aber feine Mikroporositäten aufweisen. GJS-Werkstoffe wie GJS-400-15C bis GJS-700-3C erfordern eine sorgfältigere Nachspeisung und Gießsystemauslegung, weil die fehlende Lamellengraphit-Ausdehnung die Schwindung weniger ausgleicht. Höherfeste GJS-Güten mit niedrigerer Bruchdehnung sind dabei tendenziell anfälliger als duktilere Güten.

Für Einkäufer und Konstrukteure ist das relevant, wenn es um die Auswahl des richtigen Werkstoffs für druckdichte Bauteile geht. Ein GJL-Werkstoff kann in bestimmten Anwendungen vorteilhafter sein, wenn Dichtheit Vorrang vor Zugfestigkeit hat, während GJS für dynamisch belastete Bauteile trotz höherer Lunkerneigung die bessere Wahl bleibt.

Welche Faktoren begünstigen die Lunkerbildung im Gießprozess?

Lunker entstehen nicht zufällig. Mehrere gießtechnische und konstruktive Faktoren erhöhen das Risiko erheblich. Die wichtigsten sind unzureichende Nachspeisung, ungünstige Bauteilgeometrie, falsche Gießtemperatur und ein schlecht ausgelegtes Anschnittsystem.

Zu kleiner oder falsch positionierter Nachspeiser, der den Schwindungshohlraum nicht auffüllen kann
Dicke Querschnitte oder Knotenbildungen in der Bauteilgeometrie, die sich langsamer abkühlen als die umliegenden Bereiche
Zu niedrige Gießtemperatur, die die Fließfähigkeit der Schmelze reduziert und die gerichtete Erstarrung stört
Unzureichende Entlüftung der Form, die Gaslunker begünstigt
Fehlende oder falsch dimensionierte Kühlkokilleneinsätze, die die Erstarrungsfront nicht gezielt steuern

Konstruktiv lässt sich die Lunkerneigung durch gleichmäßige Wanddicken, das Vermeiden scharfer Massenanhäufungen und eine bauteilgerechte Anschnittgestaltung deutlich reduzieren. Die Zusammenarbeit zwischen Gießerei und Konstrukteur bereits in der Designphase ist dabei entscheidend.

Wie unterscheidet sich Strangguss von Sandguss hinsichtlich der Lunkerneigung?

Strangguss weist gegenüber Sandguss eine deutlich geringere Lunkerneigung auf. Beim Stranggießen wird die Schmelze kontinuierlich durch eine gekühlte Kokille geführt, wodurch eine gerichtete, kontrollierte Erstarrung von außen nach innen entsteht. Diese Erstarrungsrichtung verhindert isolierte Schmelzinseln und ermöglicht eine gleichmäßige Nachspeisung durch die noch flüssige Kernzone.

Beim Sandguss hingegen erstarrt das Bauteil in einer Form, deren Wärmeableitung von der Geometrie, der Formstoffzusammensetzung und der Nachspeisung abhängt. Komplexe Geometrien, Massenanhäufungen und ungleichmäßige Wanddicken führen häufig zu unkontrollierten Erstarrungsfronten und damit zu erhöhter Lunkerbildung. Das Risiko steigt mit der Komplexität des Bauteils.

Für Halbzeuge, die anschließend spanend bearbeitet werden, ist der Strangguss deshalb das überlegene Verfahren. Die Strangguss-Halbzeuge aus Grauguss und Sphäroguss weisen durch die gerichtete Erstarrung ein homogeneres Gefüge auf, was sich direkt auf die Bearbeitbarkeit und die mechanischen Eigenschaften der Fertigteile auswirkt. Lunker im Kernbereich, die beim Sandguss häufig erst beim Zerspanen sichtbar werden, sind beim Strangguss durch das Verfahrensprinzip strukturell seltener.

Ein weiterer Vorteil des Stranggusses liegt in der Reproduzierbarkeit: Da der Prozess kontinuierlich und unter kontrollierten Bedingungen abläuft, sind die Gefügeeigenschaften über die gesamte Länge eines Stabs oder Rohrs deutlich gleichmäßiger als bei einzeln gegossenen Sandgussteilen.

Wie werden Lunker in Gusseisen-Halbzeugen erkannt und bewertet?

Lunker in Gusseisen-Halbzeugen werden durch zerstörungsfreie und zerstörende Prüfmethoden erkannt. Zerstörungsfreie Verfahren wie Röntgenprüfung und Ultraschallprüfung ermöglichen es, innere Hohlräume ohne Beschädigung des Bauteils zu lokalisieren und in ihrer Größe zu bewerten. Oberflächennahe Defekte lassen sich durch Farbeindringprüfung oder Magnetpulverprüfung aufspüren.

Für die Bewertung von Lunkern in Gusseisen-Halbzeugen gibt es normierte Referenzsysteme. Die Bewertung erfolgt anhand von Vergleichsbildern oder definierten Porositätsstufen, die in den jeweiligen Werkstoffnormen und Abnahmeprüfnormen festgelegt sind. Welche Porositätsstufe zulässig ist, hängt von der geplanten Anwendung ab: Ein drucktragendes Hydraulikbauteil stellt andere Anforderungen als ein strukturelles Maschinenelement.

In der Praxis zeigt sich beim Sägen von Strangguss-Stäben, ob Lunker im Kernbereich vorhanden sind. Ein sauberer Sägeschnitt legt den Querschnitt frei und erlaubt eine erste visuelle Beurteilung. Professionelle Säge- und Bearbeitungsleistungen mit modernen Behringer-Maschinen ermöglichen dabei präzise Schnitte, die den Querschnitt ohne Materialverzerrung freilegen und eine zuverlässige Beurteilung der inneren Qualität erlauben.

Für qualitätskritische Anwendungen empfiehlt sich eine Abnahmeprüfung mit Prüfzeugnis nach DIN EN 10204. Dieses Dokument belegt die Materialeigenschaften und gibt Einkäufern und Fertigungsleitern die Sicherheit, dass das eingesetzte Halbzeug den spezifizierten Anforderungen entspricht.

Wie MK Strangguss GmbH die Lunkerproblematik bei Gusseisen-Halbzeugen adressiert

Als spezialisierter Händler und Bearbeiter von Strangguss-Halbzeugen bezieht MK Strangguss GmbH seine Werkstoffe überwiegend aus deutscher Herstellung. Das Verfahrensprinzip des Stranggusses reduziert die Lunkerneigung gegenüber Sandguss strukturell, und die gezielte Auswahl qualitätsbewusster Lieferanten sichert gleichbleibende Materialeigenschaften über alle Lieferungen hinweg. Das Lieferprogramm umfasst Grauguss (GJL) und Sphäroguss (GJS) nach DIN EN 16482 in Abmessungen von 20 mm bis 740 mm, ab Lager und ab einem Stück lieferbar.

Für Kunden, die Sicherheit über die innere Qualität ihrer Halbzeuge benötigen, bietet MK Strangguss konkrete Mehrwerte:

Präzise Sägezuschnitte mit modernen Behringer-Maschinen, die den Querschnitt sauber freilegen und eine visuelle Erstbewertung ermöglichen
Lieferung mit Prüfzeugnis nach DIN EN 10204 auf Anfrage, für dokumentierte Materialqualität
Bearbeitung als Halbzeug oder einbaufertiges Bauteil nach Zeichnung, sodass lunkerrelevante Kernbereiche bei Bedarf durch die Bearbeitung entfernt werden
Zertifizierung nach DIN EN ISO 9001:2015 als Qualitätssicherungsrahmen für alle Liefer- und Bearbeitungsprozesse

Sprechen Sie unser Vertriebsteam an, wenn Sie konkrete Anforderungen an Werkstoffgüte, Abmessungen oder Prüfumfang haben. Wir beraten Sie zu den passenden Güten und Lieferformaten. Erreichbar sind wir montags bis freitags von 07:00 bis 18:00 Uhr: Tel. +49 2391 607744-0 oder direkt über unsere Ansprechpartner.