Brennstoffe

Brennmittel zur Herstellung von Porzellan & Keramik

Qualitätsmerkmal Energiequelle

Verdeutlichen Sie sich bitte den Unterschied zwischen einem gekochten Lachs und einem geräucherten Lachs. Genauso maßgeblich nimmt die Art der Befeuerung des Porzellans einen erheblichen Einfluss auf die Qualität des Endproduktes. Unser Bild (oben) zeigt einen traditionellen Kohleofen, wie er heute noch in Teilen Chinas, Vietnam und Thailand verwendet wird. Der Anblick erinnert an den Film Titanic, in dem im Schiffsbauch ein Trupp starker Männer unentwegt Kohle ins Feuer schaufelt; genauso ist es tatsächlich bei einem mit Kohle betriebenen Tunnelofen.

So ähnlich wie sich Buchenholzrauch auf einen Schinken legt, schlagen Brennrückstände auf das weiße Porzellan. Zum Teil sind diese sichtbar. schlimmer aber sind die unsichtbaren Rückstände wie z.B. Blei oder Cadmium, die im Flammennebel in die Glasur eindringen könnten. Deshalb ist die Annahme falsch, dass weißes Porzellan - ohne Dekor - grundsätzlich immer frei von gefährlichen Stoffen ist, die eine Verwendung als Lebensmittelgebrauchsgegenstand verbieten. Während des Glattbrandes sind Glasuren durchlässig für Gase und damit anfällig.

 

Moderne Ofenanlagen werden heute mit Gas betrieben, dass zwar wesentlich weniger Kohlendioxyd (Co2) ausstößt, aber keinesfalls garantiert, dass es nicht doch zu Belastung durch gefährliche Stoffe führen kann.


 

 

Hochwertiges Porzellan, wie auch alle anderen keramischen Endprodukte, werden "im Feuer" gebrannt. Um dieses Feuer zur Herstellung zu erzeugen, bedarf es grundsätzlich zweier Komponenten: Einen Brennofen und entsprechende Brennstoffe. Dieser Abschnitt befasst sich mit den Brennstoffen und deren Einfluss auf die Qualität eines Geschirrteils. Grundsätzlich kennen wir in der Porzellanindustrie 5 Arten Brennmittel.

  • Erdgas
  • Flüssiggas (LPG)
  • Öl
  • Kohle (Koks)
  • Elektrische Energie

 

(Quelle: Mit freundlicher Unterstützung der Zukunft ERDGAS GmbH, D10117 Berlin)

 

Brennstoff Gas

Die oben genannten Brennmittel Erdgas (komprimiertes Gas / NG Compressed Natural Gas) und Flüssiggas (LPG: Liquefied Petroleum Gas) lassen sich im Hinblick auf ihre Problematik bei der Herstellung von Porzellan und Keramikgeschirr zusammenfassen. Obgleich die Grundstoffe doch verschieden sind,

  • CNG-Erdgas: Vorwiegend Methan
  • LPG-Flüssiggas: Vorwiegend Propan- und Butangemisch

enthalten beide Gasarten chemische Inhaltsstoffe wie Halogene, Chlor und Schwefel (Schwefelwasserstoff). Die Energieindustrie ist bemüht, die Brennstoffe "biologischer" zu gestalten und sind um die Erhöhung von Anteilen Biogas und synthetisch hergestellten Gas bemüht. Solche Gas-Brennstoff-Variationen bringen meist auch neue Problematiken mit sich, weil die chemische Zusammensetzung nicht konstant ist. Vor allem die Schwefelanteile im Gas sind nur schwerlich zu kontrollieren.

Dazu zitieren wir den BFG - Bundesverband für Gasanlagentechnik wie folgt:

"... der Gesetzgeber...bezüglich der Einhaltung der DIN EN 589 nur halbherzig oder sogar auch teilweise gar nicht vornimmt. Nur so ist eigentlich erklärlich, warum nur der BFG bei Untersuchungen an Bauteilen von Gasanlagen jetzt noch zusätzlich zu den schon bekannten unerklärlichen Mengen von Abdampfrückständen (siehe Foto) auch größere Mengen von Ablagerungen aus Schwefel (siehe Foto) weit über den erlaubten Vorgaben der DIN EN 589 findet. In der Folge wurden jetzt natürlich auch größere Mengen von Eisenoxid gefunden (siehe Foto), welche nach Ansicht des BFG auch auf den hohen Schwefelgehalt zurückzuführen sind und welche die Bauteile in den Gasanlagen regelrecht zersetzen...."

Diese Formulierung erklärt selbstredend, dass alleine durch Brennstoff-Rückstände unerwünschte Verschmutzungen durch Abdampfrückstände auf den in den Ofen eingebrachten Geschirrteilen jederzeit und unkontrollierbar möglich sind. Solche Abdampf-Rückstände sind u.a. verantwortlich für die bekannten Nadelstiche" (engl. pinholes) oder auch für den Verlust der LFGB-Lebensmittelbedarfsgegenstände-Eignung.

 


 

Brennstoff Öl und Kohle

Da die Befeuerung von Öfen in der Porzellan- und Keramikindustrie aus Gründen des Umweltschutzes und der Energieausbeute so gut wie ausgestorben sind, z.B.

  • Deutschland bereits Ende der 1980er Jahre
  • China seit 2016

wollen wir die Problematik "Kohle und Porzellanbrand" in unserer Warenkunde nicht weiter eingehend beschreiben. Es reicht aus zu wissen, dass Kohleöfen grundsätzlich einen Reduktionsbrand, also das Einbringen des Porzellan in Brennkapseln, erforderten, weil durch die Verbrennung der fossilen Brennstoffe derart viele Brennstoffrückstände entstanden sind, dass das Porzellan unmöglich in einem "offenen Oxydationsbrand" hergestellt werden konnte. Die letzten Koksöfen in der Porzellanindustrie wurden unseres Wissens in China Mitte/Ende 2017 stillgelegt.

 


 

Elektrische Energie

Schon die Überschrift verrät, dass elektrische Energie nicht "brennen kann". Elektrische Energie eignet sich lediglich zum Betrieb von Heizstrahlern, seien es Keramikstrahler, Rotlicht oder Infrarotstrahler. In der kommerziellen Porzellanherstellung werden Elektroöfen nicht für den Hartbrand (Glasurbrand) verwendet, weil die Vewendung von Elektroenergie zu teuer und wenig effizient für die notwendigen Temperaturbereiche von größer als 1.300 °C und kleiner als 1.500 °C ist.

Ferner ist es nicht möglich, keramische Geschirre im Reduktionsbrand herzustellen, da Elektroöfen grundsätzlich ein Oxydationsverfahren erfordern.

Elektrische Brennenergie in der Porzellan- und Keramikindustrie findet derzeit (Stand 2019) meist Anwendung bei sog. "Aufglasuröfen" (bis 900 °C) oder Dekoröfen (bis 1.250 °C). Bei einer "sauberen" Umgebung verursachen Elekrtoöfen den geringsten Niederschlag energietechnische Abdampfrückstände und stellen in jeder Hinsicht die "sauberste" Art des keramischen Brandes dar. Aus der technischen Keramik kennen wir Elektroöfen, deren Temperaturbereich weit über die für Porzellan notwenigen 1.300 °C hinaus reichen. Zündkerzen werden beispielsweise in Elektroöfen bis zu max. Temperaturbereichen von 1.700 °C hergestellt.

Das lässt hoffen, dass die Weiterentwicklung umweltfreundlicher Elektro-Öfen langfristig dazu führt, dass diese auch für die Herstellung von Geschirren für Tisch und Tafel eingesetzt werden können.

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