Grundheber nació en Tréveris y se graduó del Max-Planck-Gymnasium en 1959. Luego ingresó en la Fuerza Aérea de la Bundeswehr, donde pasó tres años. Posteriormente estudió en Hamburgo y obtuvo una beca de dos años bajo la tutela de Margaret Harshaw en la Universidad de Indiana en Bloomington, Indiana, Estados Unidos, además de pasar un verano en la Music Academy of the West en Montecito, California.

En 1966, Grundheber se unió a la Ópera Estatal de Hamburgo, donde se convirtió en un intérprete prolífico. Comenzó interpretando roles menores en diversos tipos de ópera. El 21 de diciembre de 1968 participó en el estreno de Help, Help, the Globolinks! de Gian Carlo Menotti. Incluso cuando pasó a roles wagnerianos, cuidó de mantener versatilidad vocal. Con alrededor de 150 papeles en su repertorio, fue nombrado Kammersänger en 1986.

A partir de 1988 apareció como invitado habitual. En 2006 fue nombrado miembro honorario de la institución.

Sus papeles destacados incluyen personajes de Verdi como Simon Boccanegra, Rigoletto, Macbeth, Amonasro en Aida y Jago en Otello; papeles wagnerianos como El holandés errante (Der Holländer) y Amfortas en Parsifal; roles de Richard Strauss como Orest en Electra (Elektra) y Barak en La mujer sin sombra (Die Frau ohne Schatten); y Dr. Schön en Lulu de Alban Berg.

Grundheber hizo su debut en la Ópera Estatal de Viena (Wiener Staatsoper) el 11 de diciembre de 1976 en el rol principal de Las bodas de Fígaro (Le nozze di Figaro), y en 1983 interpretó Mandryka en Arabella de Richard Strauss. En 1985 interpretó a Olivier en Capriccio en el Festival de Salzburgo.

En 1986 actuó por primera vez en Bruselas como el protagonista de Wozzeck, bajo la dirección de Gerard Mortier. Interpretó Wozzeck también en la versión de Patrice Chéreau, presentada entre 1993 y 1999 en el Teatro del Châtelet de París y la Staatsoper Unter den Linden de Berlín, dirigida por Daniel Barenboim y con Waltraud Meier como Marie. Esa producción fue filmada en 1994.

Una reseña comenta: «Franz Grundheber, el Wozzeck, se vale de todo tipo de expresión vocal posible, incluso agotando hasta la última gota de vida de su voz cuando está atrapado en el Acto II.» En 2001 recibió el Premio de la Crítica Chilena para Ópera Internacional.

En 1999 debutó en el Metropolitan Opera como Rigoletto, seguido por Wozzeck.

Grundheber participó en 1979 como Albert en una grabación de Werther de Massenet, junto con Elena Obraztsova, Arleen Augér y Plácido Domingo, con la Orquesta de Radio de Colonia, dirigida por Riccardo Chailly. En 1986 grabó Arabella (Mandryka), con Kiri Te Kanawa en el papel principal, coro y orquesta de la Royal Opera House de Covent Garden bajo la dirección de Jeffrey Tate.

En 1988 grabó Mörder, Hoffnung der Frauen de Paul Hindemith, interpretando al Hombre junto a Gabriele Schnaut (La Mujer), con Gerd Albrecht en la batuta. En 1987 participó en la versión de Wozzeck dirigida por Claudio Abbado, grabada y filmada en vivo en la Ópera Estatal de Viena, junto con Hildegard Behrens como Marie.

En 1989 actuó para DVD en el rol principal de El holandés errante (Der fliegende Holländer), con Hildegard Behrens como Senta, en una producción del Festival de Ópera de Savonlinna dirigida por Leif Segerstam. En 1996 grabó Die Frau ohne Schatten interpretando a Barak, con Deborah Voigt, Sabine Hass y Hanna Schwarz, junto con la Orquesta Estatal Sajona de Dresde bajo la dirección de Giuseppe Sinopoli.

En 2003 participó en la grabación de conciertos de El amor de Dánae (Die Liebe der Danae) con coro y orquesta del Teatro Kiel bajo la dirección de Ulrich Windfuhr. En 2006 protagonizó un DVD de Moisés y Aarón (Moses und Aron) de Arnold Schoenberg, con Thomas Moser, coro y orquesta de la Ópera Estatal de Viena, dirigida por Daniele Gatti.

• Lücke, Armin (2008). Franz Grundheber und Wozzeck (en alemán) (1ra edición). Verlag Matergloriosa. p. 186. ISBN 978-3-940760-05-0. 

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