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Keramikplatten - Keramikfliesen

Keramikfliesen sind keramische Platten, die als Wandverkleidung sowie als Beläge für den Boden, Arbeitsflächen, Fenstersimse und andere Flächen im Innen- wie Außenbereich verwendet werden. Der Begriff „Fliese“ wird auch für Naturstein, Glas, Teppich usw. genutzt, um Bauteile ähnlicher Form und Verwendung zu klassifizieren. In der Schweiz spricht man von „Plättli“, während in der Schriftsprache meistens „Platten“ oder „Plättchen“ verwendet wird. Der Begriff Kachel ist eher im Süddeutschen und in Österreich verbreitet.

 

Geschichte

Keramik stammt von dem griechischen Wort für Ton, „Keramos“, ab. Tonminerale entstehen aus den überwiegend feinstkörnigen Verwitterungsprodukten von Feldspaten, die mit unterschiedlichsten Beimengungen abgelagert wurden. Die Zusammensetzung des Tons, die Aufbereitung und der Brand bestimmen die Farbe des unglasierten Scherbens.

 

Die ersten Gegenstände aus gebranntem Ton stellten Menschen vor ca. 30.000 Jahren her, während die ersten keramischen Gefäße vor ca. 11.000 Jahren im Nildelta entstanden sind. Die ersten europäischen Keramikindustrien waren im Römischen Reich zu finden: Rote, glasierte Gebrauchskeramik, Terra Sigillata, war im gesamten Römischen Reich verbreitet. Die typischen roten Dachziegel sind ebenfalls bereits in großen Mengen hergestellt worden. Bodenziegel kamen auch im unteren Mittelstand zur Anwendung. Die römischen Fußbodenheizungen basierten auf keramischen und somit hitzebeständigen Werkstoffen. Die rote Farbe entstand durch die kontrollierte Belüftung des Brennofens. Schwarze Keramik wurde unter Luftabschluss gebrannt und war relativ teuer, da es sehr aufwendig war, den Brennofen abzudichten.

 

Keramikfliesen als Wandbelag wurden im Altertum in Ägypten, Mesopotamien und Persien angewendet, besonders in der islamisch-arabischen Architektur. Mit den Mauren kamen farbig glasierte Fliesen nach Spanien und Portugal, wo sie als Azulejos bezeichnet werden.

Für das Jahr 1000 sind die ersten nichtrömischen keramischen Bodenbeläge in Deutschland nachgewiesen. Die Handelswege der Niederländer, Spanier und Italiener verbreiteten die Keramiken in ganz Europa. Allerdings war die Herstellung sehr aufwendig und teuer, da das technische Wissen der Römer zur industriellen Herstellung verloren gegangen war.

 

In West- und Mitteleuropa wurden Fliesen im Mittelalter vor allem als Fußbodenbelag und zur Kaminumrandung genutzt. Diese Tonplatten, auch Tonkacheln genannt trugen häufig Reliefverzierungen oder es wurde andersfarbiger Ton eingelegt, so dass ein zweifarbiges Muster entstand.

Für das 15. und 16. Jahrhundert finden vor allem Fayencefliesen aus Italien, Spanien und Frankreich Erwähnung. Von dort gelangten die Fayencen nach Antwerpen, das sich zwischen 1520 und 1570 zu einem Zentrum der Fliesenherstellung entwickelte. Nach dem Frieden von Antwerpen 1609 begann in den Niederlanden die Fliesenherstellung. Obwohl die Produkte meist Delfter Fliesen genannt werden, verlor Delft als Fliesenproduzent ab 1650 an Bedeutung und wurde von Fabriken in Rotterdam, Utrecht, Haarlem und Makkum abgelöst. Die blau-weißen holländischen Fliesentableaus und Einzelfliesen erlangten eine solche Bedeutung, dass sie sogar wieder nach Portugal exportiert wurden oder dort die Herstellung von „Azulejos in der holländischen Mode“ anregten.

 

Auch Norddeutschland und Dänemark importierten Delfter Fliesen, mit denen häufig ganze Stuben (Pesel) ausgeschmückt wurden. Entsprechend weit reichte das Bildprogramm von Bibelfliesen bis hin zu Seefahrt und Jagd.

Mit der industriellen Revolution im 19. Jahrhundert stieg die Verbreitung der keramischen Bodenbeläge stark an. Anfangs noch als Zubrot der Ziegeleien hergestellt, entstand eine eigenständige Industrie. Seit dem späten 20. Jahrhundert werden Fliesen fast ausschließlich in hochautomatisierten Fabriken hergestellt. Es gibt aber immer noch kleine handwerkliche Betriebe, die individuelle Keramiken in kleinsten Serien produzieren.

 

Rohstoffaufbereitung

Seit den Anfängen der Keramikherstellung haben sich die verwendeten Rohstoffe nur wenig geändert. Basis ist der Werkstoff Ton als Hauptinhaltsstoff. Hierbei werden je nach Anwendung Gemische aus verschiedenen Tongruben verwendet. Neben Ton gehören weitere mineralische Rohstoffe zur Rezeptur einer Keramik. Die wichtigsten Zuschlagstoffe sind Quarz, Kaolin und Feldspat. Je nach Anwendungszweck werden unter anderem auch Kalzit, Dolomite, Flussspat oder Schamotte beigemischt. Die Kunst bei der Aufbereitung ist es, unter anderem die Verhinderung der Entmischung vor der Formgebung und das Schrumpfverhalten beim Brand kontrollieren zu können. Diese Faktoren hängen zum großen Teil nicht nur von der Korngröße, sondern vor allen Dingen von der Kornform ab. Je runder die Körner sind, desto geringer wird die Festigkeit, desto geringer wird im Gegenzug die Schrumpfung.

 

Formgebung

Handgeformte Keramikfliesen entstehen meistens nur noch bei Cotto oder bei Spezialanwendungen. In der modernen Keramikherstellung werden das Strangpressverfahren und die Pulverpressung (auch Trockenpressung genannt) angewendet. Beim Strangpressen wird aus einer plastischen Keramikmasse durch Extrusion ein endloses Band als Einzel- oder Doppelfliesen (Spaltklinker) hergestellt und anschließend in Fliesengröße zerteilt. Im Trockenpressverfahren wird speziell aufbereitetes Keramikpulver mit hohem Druck in Formen gepresst und danach gebrannt.

Alle Fliesen weisen besondere Muster auf der Unterseite der Fliese auf, die eine bessere Mörtelverbindung schaffen. Beim Strangpressen sind es verfahrensbedingt immer Längsrillen, die auch schwalbenschwanzförmig vertieft sein können, beim Pressen können nur einfache Muster eingepresst werden.

Ein relativ neues Verfahren ist die Verwendung von Rollenpressen bei großformatigen Feinsteinzeugtafeln (l bis größer 300 cm). Hierbei wird die keramische Grundmasse zwischen zwei sich axial bewegenden Walzen gepresst. Eine reine Pulverpresse bei Plattengrößen von mehr als zwei Quadratmeter wäre nicht wirtschaftlich.

 

Farben

Die Farbe von unglasierten Keramikfliesen entsteht meist durch färbende Oxide. Diese Oxide sind entweder natürliche Bestandteile der Rohstoffe (beispielsweise Eisenoxid, Mangandioxid, Titandioxid) oder sie werden dem Scherben gezielt zugemischt.

Bei glasierter Keramik wird die Oberfläche durch eine auf den Scherben aufgetragene Glasur gefärbt. Beim Monoporosa-Verfahren wird die Glasur vor dem Brand aufgetragen. Beim Biporosa-Verfahren wird der Scherben erst gebrannt, abgekühlt, und mit dem Glasurrohstoff nochmals gebrannt.

 

Keramikarten für Wand und Boden

 

Steingut

Steingut (DIN EN 14411, Gruppe BIII, Anhang K) ist Keramik, deren „Scherben“ nach dem Brand bei 950–1150 °C eine Wasseraufnahme von mehr als 10 Prozent aufweist. Vorteil ist die gute Bearbeitbarkeit sowie Dekorierungsfähigkeit. Aufgrund der hohen Porosität ist Steingut nicht frostfest und bleibt auf Anwendungen in Innenbereichen beschränkt. Hierbei ist die Hauptanwendung die Verwendung als glasierte Wandfliese.

Bei der Herstellung von Steingut werden zwei Verfahren unterschieden. Bei dem Einbrandverfahren (Monoporosa) wird auf die Fliese direkt nach der Formgebung flüssige Glasur aufgetragen. Anschließend wird die Fliese mit einem gewünschten Muster bedruckt. Beim Zweibrandverfahren (Biporosa) wird zuerst der Scherben gebrannt. Danach wird die Fliese glasiert und bedruckt und anschließend nochmals gebrannt.

 

Steinzeug

Steinzeug ist definiert als eine Keramik mit einer Wasseraufnahme von unter 3 Prozent. Aufgrund der geringen Porosität ist das Material frostbeständig. Gegenüber dem poröseren Steingut hat Steinzeug eine höhere Dichte und bessere mechanische Festigkeiten. Fast alle Fliesen für stark beanspruchte Anwendungsbereiche, zum Beispiel in Industrie, Gewerbe oder für öffentliche Bereiche, sind aus unglasiertem Steinzeug. Die Rutschhemmung wird durch die Oberflächenstruktur eingestellt. Steinzeugfliesen mit Glasuren sind die klassische Bodenkeramik. Die technischen Eigenschaften der Glasur bestimmen die Abriebfestigkeit und die Rutschhemmung.

Im Gegensatz zum Steingut wird der Scherben bei 1150–1300 °C gebrannt. Durch Zugabe von Flussspat und anderen Flussmitteln kann die Porosität verringert werden.

 

Feinsteinzeug

Feinsteinzeug (FSZ) zeichnet sich durch eine sehr geringe Wasseraufnahme von weniger als 0,5 % aus. Es stellt damit eine Weiterentwicklung der Steinzeugfliesen dar, deren Wasseraufnahme unter 3 % liegt. Die Herstellung von Feinsteinzeug erfolgt durch trockene Verpressung von fein aufbereiteten keramischen Rohstoffen mit größeren Anteilen an Quarz, Feldspaten und anderen Flussmitteln unter hohem Druck. Danach wird der Scherben in einem Rollenofen bei hohen Temperaturen (1200–1300 °C) gebrannt.

 

Wegen der hohen Bruchfestigkeit und der guten Verschleißeigenschaften wird FSZ bevorzugt in öffentlichen und stark beanspruchten Bereichen eingesetzt. Durch entsprechende Oberflächenstrukturen kann die Rutschsicherheit von R 9 – R13, V4, eingestellt werden.

Zunächst wurden unglasierte Fliesen hergestellt, die eine hochdichte versinterte Brennhaut aufweisen, die annähernd so resistent gegen die Bildung von Flecken ist, wie glasierte Oberflächen.

Die Brennhaut wird auch als geläppte Oberfläche bezeichnet. Dabei handelt es sich um die anpolierte Oberschicht einer Feinsteinzeug- oder einer unglasierten Steinzeugfliese. Dies geschieht mittels mechanischer Schleifung.

Ist diese Oberfläche strukturiert bzw. reliefartig gestaltet, dann erscheint der höher ragende Bereich eher glänzend, der tiefer liegende Bereich eher matt.

 

Poliertes FSZ besitzt keine geschlossene Oberfläche. Die Porenräume des Scherbens werden beim Polieren durch die Entfernung der sogenannten Brennhaut geöffnet, wodurch bestimmte Verunreinigungen, die nach der Verlegung auftreten, schwieriger zu entfernen sind. Je nach Herstellungsverfahren unterscheidet sich die Porosität sehr stark.

Durch das Aufbringen von farbigen Keramikpulvern oder löslichen Salzen kann die Oberfläche von unglasiertem FSZ beeinflusst werden. Allerdings sind die Möglichkeiten aufgrund des durchscheinenden Scherbens eingeschränkt. In zunehmendem Maße wird glasiertes und bedrucktes FSZ mit einer großen Vielfalt an Dekoren hergestellt. Beispielsweise können Steine, Hölzer, Stoffe, Kork, Leder etc. imitiert werden.

Glasuren auf Steinzeug und Feinsteinzeug erreichen meist nicht die Abriebfestigkeit des Trägermaterials.

 

 

Terrakotta

Basismaterial für diese Fliesenart, umgangssprachlich auch Cotto genannt, ist ein Kalkmergel, der auch als toskanischer Schieferton bezeichnet wird und Verunreinigungen aus Quarzkrümeln enthält. Das im Tagebau gewonnene Material wird mit Wasser vermengt, geknetet, durch eine Zerkleinerungsanlage (Wolf) gedreht und strang- oder trockengepresst, oder in Holzformen gedrückt und an der Luft getrocknet. Traditionell wurden auch Reliefs oder Muster in die feuchte Masse gedrückt. Teilweise wird die Oberflächenstruktur nach dem Trocknungsprozess durch die Bearbeitung mit Stahlbürsten angepasst. Der Brand erfolgt über 36–48 Stunden bei einer Temperatur von 950 bis 1050 °C. Dabei entsteht aus dem blau-grauen Ton durch Oxidation der typisch rötlich gefärbte Cotto. Terrakotta-Produkte werden mit größerer Materialstärke als moderne Keramikprodukte gefertigt, da das grobe und kalkhaltige Rohmaterial oft keine große Festigkeit besitzt.

 

Klinker und Spaltklinker

Zu den grobkeramischen Produkten gehören die klassischen Klinker. Bestehend aus Schamotte, Feldspäten und weiß- oder rotbrennenden Tonen (d. h. die Farbe entsteht erst durch den Brand), werden sie wie Cotto als Teig angerührt und im Strangpressverfahren geformt. Wenn bei der Trocknung eine Restfeuchte von circa drei Prozent erreicht worden ist, wird der Hartziegel glasiert oder unglasiert bei 1200 °C gebrannt. Um Verformungen beim Brand durch unterschiedlich strukturierte Ober- und Unterseiten zu minimieren, werden solche Platten oft als Spaltklinker in doppelter Ausfertigung (Rücken an Rücken, mit Stegen verbunden) geformt, gemeinsam gebrannt und erst nach Fertigstellung getrennt bzw. gespalten.

 

Hohe Kantenschärfe und Beständigkeit gegen Wasser und Frost sind die Voraussetzungen, dass Klinker ein idealer Boden- und Wandbelag für Innen- und Außenbereiche sind, auch als Verblendung, die vor ein Mauerwerk mit einem Klinkermörtel aufgeklebt wird. Die volkstümliche Bezeichnung als „Klinkerwand“ für jede vorgemauerte Wandschale ist unrichtig, hierfür werden weichere Steine, auch härter gebrannte Lochmauersteine verwendet, jedoch nur selten (und unfachgerecht) Vollklinkersteine, da solche Wände wegen mangelnder Mörtel-Verbundhaftung leicht Risse bekommen.

Vollklinker kommen überwiegend als Gehwegbelag zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um unglasierte Klinkersteine. Diese sind trittsicher, wasserabweisend, frostfest und langlebig. Auch verändern sie im Gebrauch ihre Farbe nur wenig und verschmutzen kaum, sie bekommen lediglich eine Patina.

 

Formate

Bis in die 1970er Jahre dominierte bei den Wandfliesen das Format 15 × 15 cm. Seitdem wird eine große Zahl neuer Formate angeboten mit der Tendenz zu immer größeren Fliesen. Inzwischen werden Formate von 120 × 120 cm und darüber hinaus verwendet.

 

Die gängigsten Formate lagen 2008 zwischen 25 × 33 und 30 × 90 cm bei Wandfliesen aus Steingut sowie 33 × 33 und 45 × 90 cm bei Bodenfliesen aus (Fein-)Steinzeug. Aufgrund des komplexeren Herstellungsverfahrens sind größere Formate teurer.

 

Auch Mosaikfliesen in Formaten von 1 × 1 cm bis 10 × 10 cm werden vermehrt verwendet.

 

 

 

Überdies existieren Formstücke für Sockelausbildungen, Bordüren, Treppenstufen, Ecken etc. sowie spezielle Schienen zum Anschluss an andere Bodenbeläge, Ecken etc.

 

Maßangaben

Zu unterscheiden ist zwischen dem Nennmaß, dem Werkmaß, dem Koordinierungsmaß, dem Modularen Maß und dem Istmaß.

 

Das Nennmaß (z. B. 15 × 15 cm) beschreibt die nominelle Fliesengröße in cm, unter der die Fliesen gehandelt werden. Das Istmaß beschreibt die tatsächlich vorhandenen Abmessungen, die innerhalb des Toleranzbereichs von Fliese zu Fliese abweichen können.

 

Das Werkmaß "W" ist das vom Hersteller vorgesehene Fertigungsmaß und addiert sich mit der Fuge zum Koordinierungsmaß "C" (in mm). Zum Beispiel hat eine Fliese mit dem Werkmaß 247 × 197 × 5 mm ein Koordinierungsmaß von 250 × 200 mm und eine vorgesehene Fugenbreite von 3 mm. Das Nennmaß ist 25 × 20 cm.

Das Modulare Maß basiert auf einem Raster von M = 100 mm und gleicht dem Koordinierungsmaß. Das heißt, es beinhaltet die Vorgabe für die Fugenstärke in Verbindung mit dem Werkmaß.

 

Kalibrierung und Rektifizierung

Bedingt durch den Brennvorgang weisen traditionell gefertigte Fliesen leicht abgerundete Kanten und gewisse Maßabweichungen auf und sind zur Verlegung mit Fugenbreiten von rund 5 mm (bzw. im Bereich von 3 bis 8 mm) vorgesehen.

 

Um schmalere Fugenbreiten zu erreichen, ohne dass Maßabweichungen optisch auffallen, werden Fliesen im Werk vorsortiert. Sortierte Fliesen besitzen in der Regel Maßabweichungen von weniger als ± 0,7 mm und werden auf der Verpackung mit der Angabe „kalibriert“ bzw. „cal.“ sowie dem genauen Maß oder einer Kennziffer gekennzeichnet. Bei Verlegung mit geringer Fugenbreite sollten Fliesen mit gleicher Kennziffer verwendet werden.

 

Feinsteinzeugplatten werden auch als „rektifiziert“ angeboten. Rektifizierte Fliesen wurden nach dem Brand auf Maß geschnitten, so dass sie scharfe und exakt rechtwinklige Kanten aufweisen. Durch genau definierten Aussenmaße läßt sich die Fugenbreite auf 1,5 bis 2 mm verringern. Die scharfgeschnittenen Kanten sind optisch sowie beim Begehen von Fußbodenflächen allerdings deutlich wahrnehmbar, wenn Höhendifferenzen zwischen den Platten vorliegen. Bei der Verlegung ist daher eine besondere Sorgfalt erforderlich.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 Wiktionary: Fliese – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen