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Keramik (vom griechischen Wort für Ton "Keramos") ist ein wichtiger Werkstoff in der Entwicklung der Menschheit. Fast alle Zivilisationen entdeckten schon vor Urzeiten die Nutzungsmöglichkeiten des Gemischs aus Tonsorten und Wasser.
Die ersten Gegenstände aus gebranntem Ton entstanden vor 30.000 Jahren und die ersten keramischen Gefäße 9.000 v. Chr. im Niltal. Somit ist Keramik eines der ältesten Erzeugnisse der Menschheit. Gefäße, Statuen und Ziegel entstanden lange Zeit bevor der Mensch Eisen und Bronze schmelzen konnte.
Bereits um 5.000 vor Chr. kannten die Menschen Glasuren und um 2.600 v. Chr. kamen erstmals glasierte keramische Plättchen als Wandschmuck in der Pyramide des Djoser in Ägypten vor. Seit der Mitte des zweiten Jahrtausends v. Chr. stellen Perser, Assyrer und Babyloner farbige Reliefziegel und Halbfayencen her. Von Persien über Arabien kam die Fliesenkeramik nach Europa und verbreitete sich hier zwischen dem 14. und 17. Jahrhundert.
Besonders in den Niederlanden, Spanien und Italien erlebte die Keramik im Mittelalter eine Blütezeit. Bekannt sind die Kacheln der Delfter Fayencemanufakturen des 17. und 18. Jahrhunderts. In Deutschland kamen die ersten Fußböden aus keramischen Fliesen etwa um das Jahr 1000 auf. Doch über Jahrtausende zierten keramische Fliesen nur Schlösser, Paläste, Kirchen und hochherrschaftliche Villen. Es war ein Luxusgut für Fürsten,Könige, Reiche und Mächtige.
Heute finden wir Wohnkeramik in allen öffentlichen und privaten Bauten vor. Aufgrund der modernen Fertigungsverfahren bietet der Markt ein umfassendes Angebot an hochwertigen Fliesen. Auch mit fortschreitender Produktionstechnik hat sich an der grundsätzlichen die Zusammensetzung der Fliese nichts geändert - ein Gemisch aus Ton und Wasser.
Seit der "Geburtsstunde" der keramischen Fliese, wie wir sie in unserer kleinen Fliesengeschichte beschrieben haben, hat sich eines nicht verändert: Noch immer ist Ton der Rohstoff, der die Grundlage für diese gebrannte Baukeramik bildet.
Rohstoffe, Verfahren, Brand
Zum Ton kommen natürliche mineralische Rohstoffe hinzu. Die wichtigsten davon sind Quarz, Kaolin und Feldspat. In einigen Fällen werden dem Ton noch Dolomit, Schamott oder Calcit beigemischt. Unterschiedliche Mischungen - und später Brandtemperaturen - lassen verschiedene Ergebnisse entstehen.
Die aufbereitete Masse erhält ihre Form durch Strang- oder Trockenpressung. Für Feinkeramik wie keramische Fliesen wird eine Trockenpreßmasse hergestellt. Für die Strangpressung der Grobkeramik, z.B. Klinker und Cotto, wird eine etwas wasserhaltigere Masse benötigt. Nach einer Trockenphase folgt der Brand bei Temperaturen zwischen 900 und 1.200 Grad Celsius.
Im Falle von Einbrandfliesen werden Glasur (Metalloxyde) und Scherben gleichzeitig einem einfachen Brennvorgang unterzogen. Bei den trockengepreßten Doppelbrandfliesen gibt es zwei getrennte Brennverfahren, in denen einmal die Scherben und einmal die Gasur gebrannt werden.
Umweltverträglichkeit
Die industrielle Produktion von Baukeramik zeichnet sich durch die im weltweiten Vergleich strengsten Umweltschutzgesetze aus. In den Betrieben werden unter anderem die während der Fertigung keramischer Fliesen und Platten anfallenden keramischen Abfälle wieder in den Produktionsprozeß zurückgegeben.
Was das entstehende Abwasser betrifft, wird es schon heute von den meisten europäischen Herstellern zu einem großen Teil wiederaufbereitet und damit Abwasserkanäle, Kläranlagen und Flüsse entlastet. Auch das zum Brennen verwendete Erdgas wird in Betriebsanlagen so gereinigt, daß die in der Vergangenheit für diese Industrie so typischen hohen Schornsteine längst aus dem Erscheinungsbild verschwunden sind. Moderne Herstellungstechnologien wie zum Beispiel Kraft-Wärme-Koppelungsanlagen haben zu Energieeinsparungen geführt.
An der Optimierung der Produktionsprozesse wird ständig weitergearbeitet. So ist geplant, das betriebliche Abwasser vollständig in den Produktionsprozeß zurückzuführen.
Es gibt glasierte und unglasierte keramische Fliesen, die hauptsächlich aus Steingut oder Steinzeug hergestellt werden.
Steingutfliesen sind glasierte keramische Fliesen. Sie sind mit durchsichtiger oder undurchsichtiger Glasur bedeckt, die in der Regel in einem zweiten Brennvorgang aufgeschmolzen wird. Die glasierte Oberfläche kann glänzend, halbmatt oder matt, eben, profiliert, wellig oder dekoriert gestaltet sein. Sie eignen sich nur für den Innenraum, da sie nicht frostsicher sind.
Steinzeugfliesen und Spaltplatten gibt es in den Variationen glasiert und unglasiert. Sie sind sehr strapazierfähig, von großer Härte und frostsicher. Sie eignen sich vor allem für die Verlegung in Außenbereichen - wie Terrassen, Balkone, Hauseingängen-, kommen aber auch im Haus zum Einsatz.
Feinsteinzeugfliesen: Feinsteinzeug steht für besonders dicht gepreßte und gesinterte Fliesen mit einer Wasseraufnahme < 0,5 %. Es zeichnet sich durch extreme Härte, durchgefärbtes Material und besonders dichte Oberflächen aus. Durch die äußerst niedrige Wasseraufnahme sind Feinsteinzeugfliesen pflegeleicht und aufgrund ihrer Frostsicherheit auch für den Außenbereich geeignet. Durch ihre rutschhemmende Wirkung und hohe Widerstandsfähigkeit sind Feinsteinzeugfliesen zu empfehlen für hochbelastete Bereiche in gewerblichen bzw. öffentlichen Objekten, aber auch ebenso für den privaten Wohnungsbau. Moderne Oberflächenstrukturen sowie eine Vielzahl von Formaten und Farben bieten grenzenlose Gestaltungsmöglichkeiten.
Mosaik: Die Mosaiktechnik wurde jahrtausendelang ausschließlich zur künstlerischen Gestaltung angewandt. Heute werden unter Mosaik kleinformatige Steinzeugfliesen verstanden, deren Flächen kleiner als 10 x 10 cm sind. Mosaik wird in verschienen Formaten hergestellt.
Stein- oder Irdengutfliesen, die durch einen feinkörnigen, porösen hellen bzw. farbigen Scherben gekennzeichnet sind, gibt es z. B. nur in glasierter Ausführung. Während unglasierte keramische Erzeugnisse ,von Haus aus' eine harte und auch rutschsichere Oberfläche mitbringen, ist das bei glasierter Ware nicht automatisch der Fall. Darum klassifiziert man glasierte Fliesen hinsichtlich ihrer Abriebfestigkeit in fünf Beanspruchungsgruppen, die als Richtschnur bei der Fliesenauswahl dienen sollten:
Abrieb 1 Reine Wandfliesen
Abrieb 2 Wand- und Bodenfliesen im privat genutzten Bad (leichte Beanspruchung: Hausschuhe, barfuß, wenig Schmutz)
Abrieb 3 Bodenfliesen im gesamten Wohnbereich mit mittlerer Beanspruchung, außer Küche, Diele, Terrasse
Abrieb 4 Bodenfliese für stärkere Beanspruchung, z.B. Küche, Diele, Terrasse
Abrieb 5 Bodenfliese für stärkste Beanspruchung, z.B. in öffentlichen Bauten
Der zentrale Vorteil von Keramiken ist die hohe Belastbarkeit des Materials. Fliesen eignen sich insbesondere für Bereiche mit hoher mechanischer, chemischer und thermischer Beanspruchung, zum Beispiel Schwimmbäder, Autowaschanlagen, Werkstätten, Großküchen, Eingangshallen von Einkaufszentren.
Neben der Widerstandsfähigkeit gegen die erheblichen Beanspruchungen zum Beispiel durch agressive Reinigungsmittel, Hochdruckreiniger, Öle, Fette, Lösungsmittel etc. müssen die Beläge rutschhemmend sein. Dazu eignen sich besonders feinrauhe oder profilierte Fliesen.
Richtwerte zur Klassifizierung von Bereichen mit Rutschgefährdung beschreibt der Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften in dem Merkblatt für Fußböden in Arbeitsräumen und Arbeitsbereichen mit erhöhter Rutschgefahr (ZH1/571).
Es bestehen fünf Bewertungsgruppen von R9 bis R13. Die Klasse R9 weist den niedrigsten und die Gruppe R13 den höchsten Grad der Rutschhemmung aus. Folgende Tabelle zeigt die einzelnen Bewertungsklassen und nennt Anwendungsbeispiele.
Bewertungsgruppe | Neigungswinkel bei Prüfung | Beispiele für Anwendungsbereiche |
R9 | > 3° - 10° | Verkaufsräume, Treppen, Flure, Stationsräume, Praxen, Schalterräume, Gasträume |
R10 | > 10° - 19° | Toiletten und Waschräume, Kaffee- und Teeküchen, Fahrzeug- Stellplätze, Lagerkeller bei der Nahrungsmittel- und Getränkeherstellung |
R11 | > 19° - 27° | Verpackungs- und Lagerräume, für Milch- und Käseherstellung, Teigzubereitung, Kühlräume für verpackte Ware, Waschhallen in Fahrzeugwerkstätten |
R12 | > 27° - 35° | Kühlräume für unverpackte Ware, Lagerräume für Öle / Fette in Werkstätten, Herstellung und Verpackung von Speisefett |
R13 | > 35° | Anwendungsbereiche mit sehr hoher Gleitgefährdung, z. B. Wurstküchen und Ölstationen |