Wie werden Ziegelsteine hergestellt?
Ziegelsteine dienen seit tausenden von Jahren überall auf der Welt als wichtiger Baustoff. Für ihre Herstellung braucht man Ton, Lehm und heiße Öfen. Für die richtige Form sorgen Strangpressen. Moderne Ziegel haben Hohlräume, die eine bessere Schall- und Wärmedämmung bewirken.
Ziegel, Mauerziegel, Backstein oder Ziegelstein?
Die Bezeichnungen variieren regional. In der Schweiz und in Süddeutschland werden nur Dachziegel als Ziegel bezeichnet, während Mauerziegel üblicherweise Backsteine heißen. Aber egal, ob man von Ziegeln, Ziegelsteinen, Backsteinen oder Mauerziegeln spricht, immer sind es aus keramischem Material künstlich hergestellte Steine, die zum Bau von Mauerwerk genutzt werden.
Ziegel – ein Baustoff mit langer Geschichte
Lehmziegel gehören zu den ersten, schon in der Jungsteinzeit (8000 bis 6000 v. Chr.) verwendeten Baumaterialien und sind weltweit das älteste vorgefertigte Bauelement. Sie wurden in allen frühen Hochkulturen genutzt. Die ersten Lehmziegel waren - da handgeformt - unregelmäßig in der Form. Um das Jahr 3000 v. Chr. wurden erstmals in großem Umfang gebrannte Tonziegel verwendet; sie sind härter und wetterbeständiger.
Die Römer verbreiteten diese Ziegel (lat. tegula für Dach-ziegel) im ganzen Römischen Reich. In der vorindustriellen Zeit wurde gereinigter Lehm oder Ton mit Sand versetzt und in einen Formrahmen gepresst. Überstehendes Material wurde abgestrichen und die Form gestürzt. Diese Handstrichziegel wurden mehrere Wochen luftgetrocknet oder kamen in Trockenschuppen. Das Brennen im Meiler dauerte etwa 14 Tage, wobei für drei Tage eine Temperatur von 600 bis 900 Grad auf die Ziegel einwirkte. Ihre Qualität war uneinheitlich, der Ausschuss groß.
Wie bauen die Römer?
Wie wurde im römischen Reich eine Wasserleitung oder ein Wohnhaus gebaut? Archälogen auf der Spur römischer Baukunst. Film Geschichte ab Klasse 6
Deutlich besser wurde die Ausbeute in ausgemauerten Schachtöfen, ehe die Herstellung im Zuge der Industrialisierung mechanisiert wurde; das Formen und Abstreichen erledigten nun Maschinen, gebrannt wurde in Ringöfen. Mit den neuen Methoden der Fertigung und des Brennens konnten die Herausforderungen der Industrialisierung - Fabrikhallen, Arbeitersiedlungen und repräsentative Bürgerhäuser - gemeistert werden. In Berlin wurden zahlreiche Mietskasernen mit Mauerziegeln aus dem Umland gebaut. Noch in der Mitte des 20. Jahrhunderts wurden große Industriebauten wie Kraftwerke, Stahlwerke und Kokereien aus Ziegeln errichtet. Heute verdrängen Stahl, Beton und Glas Ziegel als Baumaterial. Sie bieten ein günstigeres Verhältnis von Belastbarkeit und Eigengewicht und sind ökonomischer.
Wie brennt man Ziegel heute?
Heute wird der Lehm in Strangpressen zu einem langen rechteckigen Strang geformt und von einem Drahtmesser in kleine Quader geschnitten. Stranggepresste Ziegel haben eine sehr glatte Oberfläche. Da sie größer und schwerer als traditionelle Ziegel sind, werden sie „durchlöchert“: Eine Lochform am Ausgang der Presse gibt dem Inneren des Lehmstrangs eine Wabenstruktur. So besitzt der Lochziegel bei gleicher Stabilität Hohlräume, die ihn leichter und in größeren Formaten handhabbar machen.
Die Luft in den Hohlräumen bewirkt eine bessere Schall- und Wärmedämmung. Außerdem wird der rohe Lehm mit brennbaren Zuschlagstoffen wie Sägemehl oder Kunststoffkügelchen vermengt. Wenn die getrockneten Quader in Tunnelöfen geschoben werden, brennen diese Stoffe bei etwa 1000 Grad Celsius aus und hinterlassen Poren im Lehmgemisch. Während des Brandes bewegen sich die Ziegel auf Wagen durch den Ofen. Die Hitze sorgt für chemische Veränderungen im Material, was die Ziegel besonders widerstandsfähig und stabil macht.
Ihre Farbe hängt von den im Ton enthaltenen Mineralien ab. Ein hoher Eisengehalt führt durch die Oxidation des Eisens zu hell- bis dunkelroten und braunen Farbtönen. Ein hoher Kalk- und geringer Eisengehalt führen zu gelben Farbtönen. Nach dem Abkühlen werden die Kanten der Ziegel in einer Schleifanlage geglättet. Dann sind sie fertig für den Einsatz.
Die Bautechnik anhand von fünf Materialien
Holz, Stein, Ziegel, Stahl und Beton sind die fünf Hauptbaumaterialien. Jede erfordert eine eigene Technik und ermöglicht verschiedene Bauweisen.
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