Ziegel ohne Makel

Optisch einwandfreie Oberflächen sind ein wichtiges Qualitätsmerkmal von Dachziegeln. Unansehnliche weiße Flecken, die das Aussehen von Dachziegeln stark beeinträchtigen, konnten vielfach nur mit erheblichem technischen Aufwand verhindert werden. Ihre Ursache: Während der Trocknung werden mit dem verdunstenden Wasser Kalziumsulfat-Salze an die Oberfläche des Rohlings transportiert, wo sie besonders an Ecken und Kanten auskristallisieren. Sie reagieren beim nachfolgenden Ziegelbrand mit Quarzanteilen aus dem Ton und es entsteht weißes Kalziumsilikat. Diese weitgehend wasserunlöslichen und chemikalienbeständigen Trockenausblühungen konnte bislang nur die Zugabe von Bariumkarbonat zum Rohmaterial unterbinden. Die Methode ist aber nicht nur teuer, sondern kann bei einer Überdosierung auch milchige Schleier auf der Ziegeloberfläche hervorrufen. Mit Unterstützung der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ (AiF) wurde das Trockenklima bei der Herstellung von Dachziegeln optimiert, was die unerwünschte Salzablagerung deutlich vermindert und gleichzeitig die notwendige Bariumkarbonatmenge wesentlich herabsetzt.

Untersuchungen im Rahmen der industriellen Gemeinschaftsforschung haben gezeigt, dass die Trocknungsgeschwindigkeit und die Rohlingstemperatur eine wesentliche Rolle bei der Entstehung der Trockenausblühungen spielen. Zu Beginn des Prozesses enthält der Rohling so viel Wasser, dass es die Tonteilchen von allen Seiten umgibt und sie sich nicht direkt berühren. In diesem ersten Trocknungsschritt steht auf der Materialoberfläche ein zusammenhängender Wasserfilm, bis ein kapillarer Nachtransport an die Oberfläche nicht mehr möglich ist. Nur während dieses Trocknungsschrittes kann ein Transport von Kalziumsulfat an die Rohlingsoberfläche erfolgen. Bei fortschreitender Trocknung verdunstet das Wasser, bis sich die Tonteilchen berühren. Im dann beginnenden zweiten Trocknungsschritt verdampft das Wasser in den Kapillaren, von denen der Dampf an die Oberfläche diffundiert.

Bislang strebten die Ziegelwerke Bedingungen an, bei denen ein möglichst großer Anteil der Rohlingsfeuchte im ersten Trocknungsabschnitt verdunstet, da bei diesem Schritt die Verdunstungsrate groß und damit die Gesamttrockenzeit klein ist. Die Intensität der Trockenausblühungen nimmt aber mit zunehmender Trockengeschwindigkeit ebenfalls zu. Die Forscher fanden heraus, dass hohe Rohlingstemperaturen bei der Trocknung diesem Effekt entgegenwirken. Dadurch nimmt die Menge des an die Oberfläche transportierten Kalziumsulfates ab. Dies sichert die optische Qualität der Dachziegel bei wesentlich verringerter Zugabe von teurem Bariumkarbonat.

Ansprechpartner: Dr. Karsten Junge, Institut für Ziegelforschung Essen,
Tel.: 0201 59213-01