2.1.4. Ziegel

Ziegel, Oberbegriff für Baustoffe aus gebranntem Ton: Mauerziegel, Dachziegel, Bodenplatten, auch Klinker.
Ziegel sind gebrannte Steine aus Ton, Lehm und Sand. Sie werden schon seit der Antike (Lehmziegel schon im 7. Jahrtausend v. Chr.) zum Bau von Häusern verwendet. Die Rohstoffe sind in Deutschland in reichlicher Menge vorhanden. Bei der Herstellung wird das Gemisch von Ton, Lehm, Sand und Wasser geformt, bei 100 °C in Trockenkammern getrocknet und bei einer Temperatur von etwa 800 - 1.200 °C gebrannt. Dabei gilt: Je höher die Brenntemperatur, desto dichter der Ziegel. Ziegel weisen einen relativ hohen Energieverbrauch bei der Herstellung auf, sind aber baubiologisch unbedenklich. Gebrauchte Ziegel können wiederverwendet werden.

2.1.4.1. Dachziegel
Dachziegel: oder Tondachsteine sind das älteste Eindeckmaterial und seit rund 2.000 Jahren bekannt. Der Rohstoff ist Ton, der im Werk aufbereitet, gepreßt, geformt und getrocknet wird. Die Dachziegelsorten unterscheiden sich unter anderem durch ihre Verfalzung. Je nach Tonvorkommen ist die Farbe und Oberflächenstruktur gelblich oder hell- bis dunkelrot. Sie erhalten heutzutage auch oft eine Glasur, durch welche Unterschiede in der Farbe möglich sind (auch blau, grün, usw.) und welche die Farbe und das Aussehen lange Zeit bestehen lässt.

2.1.4.2. Porotonziegel
Unter dem Markennamen "Poroton" werden im Handel Tonleichtbauziegel mit besonderen Eigenschaften angeboten.
Poroton-Ziegel bestehen aus einem Ton, der durch ein spezielles Verfahren porös gemacht wird. Man muss sich den Poroton-Ziegel wie einen Schwamm mit sehr vielen kleinen Löchern (bzw. Poren) vorstellen. Durch die Porosierung entsteht ein Stein mit besten Wärmedämm-Eigenschaften. Ruhende Luft ist nämlich die beste Wärmedämmung. So ein Luftpolster befindet sich in den vielen Poren eines Poroton-Ziegels. Schon einfache Außenwände üblicher Dicke bieten ohne zusätzliche Dämmstoffe einen guten Wärmeschutz! Das spart nicht nur Material, sondern vor allem kostbare Heizenergie.
Die Mikroporosierung von Poroton leitet feuchte Luft, die durch Kochen, Duschen oder auch nur durch den menschlichen Atem entsteht, nach außen. Das bedeutet: angenehmes Raumklima im Haus zu jeder Jahreszeit. Das besondere Feuchteverhalten sorgt auch im Keller für trockene Wände.
Somit verbindet der Poroton-Ziegel die Eigenschaften eines konvenzionellen Tonziegels; hohe Witterungsbeständigkeit, sowie sehr gute statische Eigenschaften mit sehr guter Wärmeschutzdämmung.

2.1.4.3. Kalksandsteinziegel
Kalksandsteine sind Mauersteine mit hoher Druckfestigkeit für hochbelastbare, schlanke (sprich: dünne) Innen- und Außenwände. Es gibt großformatige Kalksandsteine mit Grifftaschen für leichtes und schnelles Mauern von Hand oder mit Versetzgeräten.
Ein Vorteil, insbesondere bei Einfamilienhäusern, ist die Stumpfstoßtechnik. Das heißt, die Wände stoßen stumpf aneinander; sie brauchen nicht miteinander verzahnt zu werden. So können die Außenwände ohne Rücksicht auf die Innenwände hochgezogen und dann innen weitergebaut werden.
Innenwände sollen einerseits den Schall dämmen, andererseits auch nicht zu viel Grundfläche in Anspruch nehmen, denn jeder Quadratmeter Wohnfläche zählt. Mit Kalksandstein können Wände erstellt werden, die beide Anforderungen erfüllen.

2.1.4.4. Klinker
Klinker ist ein, bis zur Sinterung gebrannter, hochwertiger Mauerziegel von hoher Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen mechanische und chemische Witterungsbeanspruchung. Beim sintern werden Stoffe (Metallpulver und keramische Stoffe) durch Erhitzen zusammengebacken. Das keramische Material verdichtet sich schon bei etwa 1.000 °C. Durch diese Eigenschaft liegt die Wasseraufnahme bei unter 2 %, und der gebrannte Ziegel nimmt so gut wie keine Feuchtigkeit mehr auf. Deshalb wird Klinker häufig im Außenbereich verwendet. Das ist gerade bei weiß- und hellgebrannten Klinkern von besonderem Vorteil: Der Straßenstaub, der sich überall absetzt, wird vom nächsten Regen einfach wieder abgewaschen.
Durch ganz besondere Tonmischungen ergibt sich die Vielfalt der natürlichen Farben und Nuancierungen, die das typische Merkmal dieser Ziegelgruppe sind. Es gibt eine Vielzahl von verschiedenen Klinkerfarben und -strukturen.

2.1.4.5. Exkurs: Ziegelherstellung

• Rohstoffgewinnung: Tonabbau
  Rohstoff für Mauerziegel sind verschiedene Lehme und Tone in unterschiedlicher Zusammensetzung. Der Abbau geschieht oberflächennah in meistens direkt neben dem Ziegelwerk befindlichen Lagerstätten. Beim Abbau werden die Gruben gezielt für die Rekultivierung als Biotope vorbereitet. Geräte für den Abbau sind vorwiegend Bagger und Radlader. Transporte über längere Strecken sind bei fast allen deutschen Ziegelwerken unnötig - ein Beitrag zur Umweltentlastung durch Verminderung von Transportverkehr, verbunden mit Lärm und Abgasen auf der Straße.
• Rohstofflager und Mischung
  Der Rohstoff wird mit Fahrzeugen zur Zwischenlagerung, zum Sumpfhaus oder Maukturm (Bevorratung, Mischung verschiedener Tonsorten, gleichmäßige Durchfeuchtung, Homogenisierung) in große Lagerhallen gebracht.
• Rohstoffaufbereitung
  Die mechanische Aufbereitung, insbesondere das Mischen und Zerkleinern, geschieht im Kollergang. Tonnenschwere Stahlwalzen zerdrücken den noch groben Ton aus der Grube. Zur Magerung werden bei sehr fetten (feinkörnigen) Tonen Sande und Kalkgranulat beigemengt; zur Erzielung höherer Rohdichten (Schalldämmziegel) wird KaIk- oder auch Natursteinmehl zugesetzt.
• Porosierung für wärmedämmende Energiespar-Ziegel
  Bei der Herstellung von hochwärmedämmenden Ziegeln ist eine zusätzliche Porosierung des Tonmaterials erforderlich. Diese wird durch die Zugabe von feinen Zellulosefasern (z. B. unbehandeltem Sägemehl oder bei der Papierherstellung anfallendem Papierfangstoff) und/oder Polystyrol (Reststoffe und neu) erreicht. Je nach mineralogischer Zusammensetzung des Ausgangsmaterials und angestrebter Ziegelrohdichte ergeben sich unterschiedliche Mengenanteile.
• Formgebung in der Presse
  Die Formgebung des aufbereiteten Rohmaterials erfolgt durch Strangpressen mit entsprechenden Mundstücken und nachgeschaltetem Drahtabschneider. Hier wird der fertig aufbereitete, weiche Ton mit hohem Druck durch das Stahlmundstück gepreßt, das dem Ziegel sein entsprechendes Lochbild und die äußere Form gibt. Der nachfolgende Drahtabschneider schneidet vom endlosen Strang die einzelnen Ziegel ab. In hochmodernen Planziegelwerken werden mit dem Harfenabschneider gleich etwa 10 Ziegel auf einmal vom Tonstrang geschnitten. Förderbänder transportieren die weichen, rohen Ziegel (Rohlinge genannt) behutsam weiter zur nächsten Station - dem Trockner.
• Trocknen der Rohlinge
  Die weichen und noch feuchten Rohlinge kommen in den Trockner der im wesentlichen mit der Abwärme des Tunnelofens betrieben wird. Hier werden sie vorgetrocknet, die zum Formen und Pressen notwendige Feuchtigkeit wird den Ziegeln weitgehendst entzogen. Die Trocknungszeit variiert je nach Format und Rohdichte der Ziegel und beträgt in der Regel zwischen 24 und 48 Stunden.
• Brennen der Ziegel
  Nach dem Trocknen werden die Ziegel-Rohlinge in einem wärmegedämmten Tunnelofen gebrannt. Dazu werden sie vollautomatisch auf große "Ofenwagen" gestapelt, auf denen sie den Brennofen langsam durchfahren.
  Zunächst werden die zu brennenden Ziegel in der Vorwärmzone auf die Garbrandtemperatur von 900 - 970 °C aufgeheizt. Die Temperatur wird ca. 2 - 6 Stunden gehalten. Daran schließt sich wiederum die Abkühlphase an.
  Die in der Abkühlzone anfallende Energie wird über einen Wärmeverbund der Vorwärmezone wieder energiesparend zugeführt. Moderne Ziegelwerke haben heute alle ein computer-gesteuertes Produktions-Verfahren, bei dem Ziegel energiesparend und besonders umweltschonend hergestellt werden.
• Rückstandsfreie Verbrennung
  Die rückstandsfreie Verbrennung der genannten Porosierungsstoffe bewirkt eine feine Porosierung. Es finden keine Umwandlungs-Prozesse mehr statt. Die bei der Verbrennung der Porosierungsstoffe entstehende Wärmeabgabe reduziert den Einsatz anderer Energieträger zur Beheizung des Tunnelofens. Die Abgase werden über hochmoderne Rauchgas-Reinigungsanlagen geschickt, bevor sie an die Außenluft gelangen. Ziegelwerke arbeiten nahezu emissionsfrei und besonders umweltschonend für Natur und Mensch.
• Verpacken der Ziegel
  Nach der Qualitätskontrolle werden die gebrannten Ziegel zu Paketen gebündelt, auf Europaletten geladen und der automatischen Verpackungsanlage zugeführt. Dort werden die Ziegel entweder mit Stahl- oder recyclingfähigen Kunststoffbändern umreift oder in Schrumpffolie verpackt. Das gewährleistet sicheren Transport bei jeder Witterung ohne Beschädigungen bis zu Ihrer Baustelle.

2.1.4.6. Exkurs: Umweltphilosophie
Die Erhaltung einer lebenswerten Umwelt für uns und die nachfolgenden Generationen heißt, unsere durch die Herstellung und Nutzung von Gütern verursachten Eingriffe in das ökosystem Erde so zu gestalten, dass irreversible Schädigungen des natürlichen Gleichgewichts dieses vernetzten Systems: "Mensch-Tier, Pflanze-Boden, Wasser+Luft+Klima" vermieden werden.
Wir müssen lernen, unsere Lebens- und Wirtschaftsweise nach dem Prinzip der Nachhaltigkeit auszurichten und kontinuierlich danach zu hinterfragen, inwieweit bei der Herstellung und Nutzung von Gütern der Abbau und Verbrauch von Ressourcen verringert und Schadstoffemissionen vermieden werden können. Für die Ziegelindustrie ist diese Aufgabe ein erklärtes Anliegen.
In einer Zeit, in der man einer unüberschaubaren Flut technisch erzeugter, chemisch ermöglichter Baustoffe gegenübersteht, ist es von besonderer Bedeutung für Mensch und Umwelt, mit dem Ziegel einen Traditionsbaustoff zu haben, der im Zuge ständiger Qualitätsverbesserungen den gestiegenen Anforderungen an das Bauen und Wohnen stets Rechnung getragen hat. Die Ziegelindustrie orientiert sich mit ihren Produkten an den Bedürfnissen, Erwartungen und Wünschen einzelner Menschen und der Gesellschaft und realisiert damit gesunde Lebens- und Wohnumstände.
Die positiven Eigenschaften des wertvollen Baustoffes, der hohe Wohnwert und die gute Wirtschaftlichkeit werden ergänzt durch eine ökologische Wertschöpfung. Das ist heute wichtiger denn je angesichts der zunehmenden Bedeutung der Umwelteinflüsse, wie Abbau von Rohstoffen, Energieverbrauch, Luftverschmutzung, Treibhauseffekt und Bodenversauerung. In dieser Situation ermöglicht das Bauen mit Ziegeln, nach ökologischen Grundsätzen zu planen, zu projektieren, auszuführen und zu wohnen, Bauwerke für Generationen dauerhaft und wirtschaftlich nutzbar zu machen.
Die Ziegelindustrie sieht für die Zukunft eine Verpflichtung in einem integrierten Denken und Gestalten beim Bauen. Dabei eröffnen Ziegel die Chance, den Umweltschutz mit dem angestrebten Nutzen der Menschen nach wohngesundem, kostengünstigen und umweltgerechten Bauen in Einklang zu bringen. Ziegel sind Teile eines Gebäudes, in dem sich Menschen aufhalten, deren Wünsche bestimmt werden durch

• Sicherheit und Geborgenheit
• Gesundheit und Wohlbefinden
• Wirtschaftlichkeit und gleichzeitig Umweltverträglichkeit

All dies ist letztlich ein Stück Lebensqualität. Dieser fühlt sich die Ziegelindustrie von jeher besonders verpflichtet.
Der Ziegel zeichnet sich als langlebiges Gebrauchsgut durch eine im Baustoffvergleich überdurchschnittlich lange Lebensdauer aus, wie z. B. Aquädukte aus Backstein, aus der Zeit der Römer, oder romanische und gotische Kirchen-Ziegelbauwerke zeigen.
Bei den für die Ziegelherstellung verwendeten Rohstoffen Ton, Lehm und Sand handelt es sich zum überwiegenden Teil um lokale Rohstoffvorkommen in unmittelbarer Nähe der Ziegeleien. Die Transportentfernungen von den Gruben zum Werk sind äußerst gering. Nach Abbau der Rohstoffe werden die Gruben rekultiviert, d. h. die Abbauflächen wieder in ihrem ursprünglichen Zustand bepflanzt bzw. in Abstimmung mit den lokalen Umweltbehörden in wertvolle Biotope umgewandelt. Bei der Ziegelherstellung entstehen so gut wie keine Abfalle, Ziegelbruch wird der Produktion wieder zugeführt.
Deutschlandweit und flächendeckend können Hintermauerziegel aus einem Umkreis von weniger als 50 km direkt bei einem von rund 150 Ziegelwerken bezogen werden.
Die Wahl von Ziegelerzeugnissen für ein Gebäude entspricht damit auch der dem Prinzip der Nachhaltigkeit zugrundeliegenden Forderung nach vornehmlicher Verwendung regional produzierter Wirtschaftsgüter.