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Kugelgüte G5 bis G100

Was die Zahl hinter dem G misst, was sie nicht misst und welche Klasse wofür reicht.

Von Dieter Kijan 9 Minuten Lesezeit Stand 24.09.2026

Das Wichtigste in Kürze

  • Die Zahl hinter dem G stammt aus dem Zollsystem. Sie nennt die erlaubte Abweichung von der Kugelform in Millionstel Zoll. G10 heißt also 0,25 µm, nicht 10 µm.
  • Die Güteklasse legt mehrere Toleranzen zusammen fest: Abweichung von der Kugelform, Schwankung des Durchmessers, Rauheit, Sortierung und wie gleich die Kugeln eines Loses sind.
  • Die Zahl der Güteklasse ist keine Durchmessertoleranz. Wo der Durchmesser eines Loses liegt, sagt die Sorte. DIN 5401 setzt je Klasse nur eine weite äußere Grenze, bei G5 sind es ±5,63 µm.
  • Für Kugeln aus Siliziumnitrid gilt ISO 3290-2. Für Zirkonoxid gibt es keine eigene ISO-  oder DIN-Norm. Die Hersteller übernehmen dort die Toleranzen aus DIN 5401 oder ISO 3290.
  • Bei uns gibt es Siliziumnitrid bis 12 mm in G5 und Zirkonoxid bis 12 mm in G10. Die kleinere Zahl ist die genauere Kugel.

Warum das so ist, steht ausführlich darunter. 9 Minuten Lesezeit.

Was die Zahl hinter dem G bedeutet

Zu jeder Präzisionskugel gehört eine Güteklasse. Sie steht im Lieferschein oder im Datenblatt: G5, G10, G20 oder eine andere Zahl. Das G steht für das englische grade, auf Deutsch Güteklasse. Die Zahl dahinter wird oft falsch gelesen.

Sie stammt aus der amerikanischen Norm und nennt die erlaubte Abweichung von der perfekten Kugelform, gemessen in Millionstel Zoll. G10 heißt: höchstens 10 Millionstel Zoll. Das sind 0,254 Mikrometer, die internationale Norm rundet auf 0,25 µm. Als Faustregel gilt: Formabweichung gleich Zahl mal 0,025 µm. Das stimmt von G3 bis G200.

Eine Kugel dreht sich unter einem Taster. Ihre Unrundheit ist stark überhöht gezeichnet. Darunter der Messschrieb über eine Umdrehung: Der Abstand zwischen dem höchsten und dem tiefsten Punkt ist die Formabweichung. Gezeichnet ist die Güteklasse G100 mit bis zu 2,5 µm.TasterG100darf bis 2,5 µmabweichenUnrundheit starküberhöht gezeichnetMessschrieb, eine UmdrehungAbstand hoch zu tief:die Formabweichung
Die Kugel dreht sich unter einem Taster, der jede Erhebung und jede Mulde mitschreibt. Der Abstand zwischen dem höchsten und dem tiefsten Punkt ist die Formabweichung. Die Unrundheit ist stark überhöht, gezeichnet ist G100. Vereinfacht: Die Norm betrachtet die ganze Kugel, nicht nur einen Umfang.

Daraus folgt die wichtigste Regel beim Lesen: Kleiner ist genauer. Eine Kugel in G5 ist genauer als eine in G10, und eine in G100 ist grob. Wie groß die Unterschiede sind, zeigt das Bild darunter. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist rund 70 µm dick. Das ist 28-mal so viel, wie eine Kugel in G100 von der Kugelform abweichen darf.

Erlaubte Formabweichung je Güteklasse

G3 0,08 µm
G5 0,13 µm
G10 0,25 µm
G20 0,5 µm
G40 1 µm
G100 2,5 µm

Werte nach ISO 3290-1 und DIN 5401. Farbig hervorgehoben sind die Klassen, in denen wir Keramikkugeln führen.

Von G5 zu G100 wird die erlaubte Abweichung knapp zwanzigmal so groß. Die kleinere Zahl ist die genauere Kugel.

Mehr als die Form: was die Güteklasse festlegt

Die Güteklasse ist ein Paket aus mehreren Toleranzen. So steht es auch in der Norm: eine bestimmte Kombination aus Maß-, Form-, Rauheits-  und Sortiertoleranzen. Vier davon sind für die Praxis wichtig.

  • Formabweichung. Wie weit die Kugel von der perfekten Kugel abweicht. Die Norm legt zwei Kugeln mit gemeinsamem Mittelpunkt an: die kleinste, die sie außen umschließt, und die größte, die innen hineinpasst. Der Abstand zwischen beiden ist die Formabweichung.
  • Schwankung des Durchmessers. Der größte minus der kleinste Durchmesser, an derselben Kugel gemessen.
  • Rauheit. Wie glatt die Oberfläche ist, als Mittenrauwert Ra.
  • Losstreuung. Der Unterschied im mittleren Durchmesser zwischen der dicksten und der dünnsten Kugel eines Loses. Ein Los ist eine Menge Kugeln, die unter gleichen Bedingungen gefertigt wurde. Eine Lieferung kann mehrere Lose enthalten.
Toleranzen der Güteklassen nach ISO 3290-1:2014, gleichlautend in DIN 5401:2002-08. Alle Werte in Mikrometer, also Tausendstel Millimeter.
KlasseFormabweichungSchwankung des DurchmessersRauheit RaLosstreuung
G30,080,080,0100,13
G50,130,130,0140,25
G100,250,250,0200,5
G160,40,40,0250,8
G200,50,50,0321
G280,70,70,0501,4
G40110,0602
G1002,52,50,1005

Für Kugeln aus Siliziumnitrid gilt die Schwesternorm ISO 3290-2. Hersteller von Keramikkugeln geben dafür dieselben Werte an wie für Stahl. Achtung bei amerikanischen Datenblättern: Dort weichen einzelne Werte ab, etwa die Rauheit, und es gibt eigene Klassen wie G25 oder G48. Gleiche Zahl heißt also nicht immer gleiche Kugel.

Sorte und Los: warum die Zahl keine Durchmessertoleranz ist

Hier liegt der häufigste Irrtum. Viele lesen G5 als „der Durchmesser stimmt auf 0,13 µm“. So ist es nicht gemeint. Kugeln werden in Losen gefertigt und danach sortiert. Jedes Los hat einen mittleren Durchmesser, und der liegt etwas über oder unter dem Nennmaß. Um wie viel ungefähr, sagt die Sorte.

Die Sorten liegen in festen Schritten. Bei G5 ist ein Schritt 1 µm groß, und die Norm sieht die Sorten von −5 bis +5 vor. Ein Los „G5, Sorte +2“ ist im Mittel also rund 2 µm dicker als das Nennmaß. Innerhalb des Loses streuen die Kugeln dafür um höchstens 0,25 µm. DIN 5401 legt zusätzlich eine äußere Grenze fest: Bei G5 darf der mittlere Durchmesser keiner Kugel mehr als 5,63 µm vom Nennmaß abweichen.

Zahlenstrahl für die Güteklasse G5: Die Sorten liegen im Abstand von 1 µm zwischen minus 5 und plus 5 µm. Ein Los der Sorte plus 2 ist ein schmales Band von höchstens 0,25 µm Breite. Die Hülle nach DIN 5401 reicht von minus 5,63 bis plus 5,63 µm.Grenzabmaß nach DIN 5401: ±5,63 µmNennmaß−5−4−3−2−10+1+2+3+4+5Los +2streut≤ 0,25 µmLos −3Abweichung des mittleren Kugeldurchmessersvom Nennmaß, in µm
Güteklasse G5 als Zahlenstrahl. Jedes Los ist ein schmales Band, nicht breiter als 0,25 µm. Wo das Band liegt, sagt die Sorte. Die gestrichelte Hülle ist die äußere Grenze nach DIN 5401.

Warum das im Lager zählt: Alle Kugeln eines Lagers tragen gemeinsam. Ist eine dicker als die anderen, trägt sie mehr als ihren Anteil. Deshalb sollen die Kugeln eines Lagers aus einem Los stammen. Wer ein Lager öffnet und Kugeln aus einer anderen Sortierung einsetzt, mischt Größen oder ändert die Lagerluft. Davon raten wir ab. Mehr dazu steht im Beitrag Keramikkugeln, einzeln gekauft.

Wenn es auf den genauen Durchmesser ankommt, etwa bei einer Passung auf wenige Mikrometer, dann bestellen Sie die Güteklasse und die Sorte. Sonst bekommen Sie eine genaue Kugel, deren Durchmesser trotzdem ein paar Mikrometer vom Nennmaß abweichen darf.

Welche Klasse wofür

Eine Norm, die Güteklassen einem Einsatz zuordnet, gibt es nicht. Die Tabelle fasst zusammen, was Hersteller und Händler angeben. Nehmen Sie sie als Orientierung, nicht als Vorschrift.

EinsatzTypische KlassenAngabe von
PräzisionslagerG10 oder besserLagerhersteller NHBB
WerkzeugmaschinenspindelnG5 bis G10Fachhandel
Tastkugeln für MessmaschinenG5 oder G10, Kalibrierkugeln G5Hersteller von Tastern
Kleine Kugeln von 1 bis 3 mm für Handstücke, Durchflussmesser, ReglerG10 bis G50, so liefert sie ein HerstellerKugelhersteller
Pumpen, einfache Elektromotorenum G25, eine amerikanische Klasse zwischen G24 und G28Fachhandel
Einfache Anwendungen mit wenig Last und DrehzahlG100 bis G200Fachhandel

Ein Hersteller von Präzisionskugeln bringt es auf den Punkt: Die richtige Güteklasse ist nicht einfach die engste. Sie hängt vom Einsatz und vom Werkstoff ab. Dazu kommen Last, Drehzahl, Abdichtung, Geräusch und die nötige Oberflächengüte. Und es zählt, wie die Kugel eingebaut wird.

Keramikkugeln: welche Norm gilt

Für Wälzlagerkugeln gibt es drei Normen, die man kennen sollte.

  • ISO 3290-1 gilt für Kugeln aus Stahl.
  • ISO 3290-2 gilt für Kugeln aus Siliziumnitrid, und nur für diese. Der Titel lautet zwar „Ceramic balls“, der Geltungsbereich nennt aber nur Siliziumnitrid. Den Werkstoff selbst beschreibt ISO 26602. In den USA gilt für diese Kugeln ASTM F2094. Sie kennt drei Klassen für Werkstoff und Qualität.
  • DIN 5401 ist die deutsche Kugelnorm, gültig in der Ausgabe von 2002. Sie enthält dieselben Toleranzen wie ISO 3290 und dazu die äußeren Grenzen je Güteklasse.

Für Kugeln aus Zirkonoxid gibt es keine eigene ISO-  oder DIN-Norm. Die Hersteller übernehmen dort die Toleranzen aus DIN 5401 oder ISO 3290. Wer „G10 nach DIN 5401“ schreibt, meint: Maß und Form entsprechen den Toleranzen dieser Klasse. So halten wir es auch.

DIN 5401 führt G3 und G5 nur bis 12,7 mm Nennmaß und G10 bis 25,4 mm. Das erklärt, warum große Kugeln oft in gröberen Klassen angeboten werden. Die Toleranzen sind absolute Werte. Bei einer großen Kugel sind 0,13 µm deshalb ein viel kleinerer Bruchteil des Durchmessers als bei einer kleinen.

Unsere Keramikkugeln und ihre Güteklassen
Werkstoff1 bis 12 mm15 mm
Siliziumnitrid Si₃N₄G5G10
Zirkonoxid ZrO₂G10G20

Damit sind wir solider Standard, aber nicht die Spitze. Kugeln in G3 gibt es am Markt, wir führen sie derzeit nicht. Wenn Sie G3 brauchen, sagen wir Ihnen das offen.

Was Sie beim Bestellen angeben

  1. Werkstoff: Siliziumnitrid oder Zirkonoxid.
  2. Nennmaß in Millimeter. Zollmaße rechnen wir um, 1/8″ sind 3,175 mm.
  3. Güteklasse. Bei uns hängt sie am Werkstoff und an der Größe, siehe Tabelle oben.
  4. Menge. Keine Mindestmenge.
  5. Bei hohen Ansprüchen: die Sorte, die Lieferung aus einem Los und eine Prüfbescheinigung. Schreiben Sie das in die Anfrage, dann klären wir es vorab.

Wann eine bessere Klasse nichts bringt

Eine genauere Kugel kostet mehr. Sie lohnt sich nur, wenn der Rest genauso genau ist.

  • Der Sitz ist gröber als die Kugel. In einem Rückschlagventil mit einfach gefertigtem Sitz bringt eine Kugel in G5 wenig gegenüber einer in G20.
  • Die Laufbahn ist der Engpass. Eine Kugel in G3 macht aus einem einfachen Lager kein Präzisionslager.
  • Die Kugel dreht sich langsam und muss nichts genau führen. Dann spielen Geräusch und Laufruhe kaum eine Rolle. Anders ist es, wenn die Kugel dichtet oder misst. Dann zählt ihre Form auch im Stillstand.

Häufige Rückfragen

Ist G10 genauer als G5?

Nein, umgekehrt. Die Zahl nennt die erlaubte Abweichung, und weniger Abweichung heißt genauer. G5 darf 0,13 µm von der Kugelform abweichen, G10 knapp doppelt so viel.

Heißt G10, dass der Durchmesser um 10 µm schwanken darf?

Nein. G10 erlaubt 0,25 µm Formabweichung und 0,25 µm Schwankung des Durchmessers an einer Kugel. Wo der Durchmesser eines Loses liegt, regelt die Sorte. Die äußere Grenze nach DIN 5401 liegt bei G10 bei ±9,75 µm.

Gilt für Keramikkugeln dieselbe Tabelle wie für Stahl?

Für Siliziumnitrid gilt ISO 3290-2, und die Hersteller nennen dort dieselben Werte wie für Stahl. Für Zirkonoxid gibt es keine eigene ISO-  oder DIN-Norm. Die Hersteller übernehmen dort die Toleranzen aus DIN 5401 oder ISO 3290. Wir halten uns an DIN 5401.

Darf ich Kugeln aus verschiedenen Losen mischen?

Im Lager besser nicht. Zwei Lose derselben Güteklasse können mehrere Mikrometer auseinanderliegen, wenn ihre Sorten verschieden sind. Für ein Ventil, in dem jede Kugel einzeln arbeitet, ist das dagegen egal.

Woher die Angaben stammen

  • Toleranzen der Güteklassen: ISO 3290-1:2014, Tabellenwerte übereinstimmend bei zwei Kugelherstellern. Einer davon zeigt die Vorgängerausgabe ISO 3290:2001. Äußere Grenzen, Sorten und die Grenzen je Nennmaß: DIN 5401:2002-08 in den Auszügen der Kugelanbieter Pompel, TIS und SKT.
  • Geltungsbereich für Siliziumnitrid und Werkstoffnorm: ISO 3290-2:2014 und ISO 26602:2017, Angaben der ISO. Werkstoffklassen: ASTM F2094.
  • Die Zahl als Millionstel Zoll: Handbuch von Salem und Angaben von Q-Mark. Definition der Güteklasse als Kombination mehrerer Toleranzen und der Formabweichung: ISO 3290-1.
  • Einsatzbereiche: NHBB (Präzisionslager), Q-Mark (Tastkugeln), Hartford Technologies (kleine Kugeln und Wahl der Klasse), Gehrig (Spindellager), dazu Händlerübersichten von STR und Lily für Pumpen, Motoren und einfache Anwendungen.
  • Die äußere Grenze als Summe aus größter Sorte, halbem Sortenschritt und halber Losstreuung haben wir nachgerechnet, zum Beispiel für G5: 5 + 0,5 + 0,125 = 5,63 µm.

Die Normen selbst sind kostenpflichtig. Wir haben die Werte aus den Auszügen mehrerer Hersteller abgeglichen. Für eine Abnahme gilt der Normtext.

Dieter Kijan, Inhaber von Rotaris, im schwarzen Polo mit Rotaris-Logo

Geschrieben von

Dieter Kijan

Inhaber von Rotaris

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