Brennen
Das Brennen
Der Zweck des Brennens ist es das Gefäß durch Verfestigung des Tones haltbar und somit für mehrfachen Gebrauch verwendbar zu machen. Es werden jeweils mehrere Gefäße pro Brennvorgang gebrannt, welche vor dem Anheizen im Ofen hineingelagert werden. Je nach Brennverfahren sind sowohl ein einmaliger Brand als auch mehrfacher Brand der Scherben von Nöten. Beim Brennen ist es wichtig, den Temperaturanstieg gleichmäßig zu halten um Flecken oder Risse zu vermeiden.
Brennenöfen
Brand im offenen Feuer
Die früheste Keramik wurde wahrscheinlich in einem offenen Feuer gebrannt. Am einfachsten ist es, die Töpferwaren sorgfältig auf eine Schicht Kleinholz zu legen und das lockerere, kleinere Holz darauf zu stapeln. Das Ganze wird gebrannt. Die Gefäße können auch intern durch Auffüllen des Strohs vorgewärmt werden. Nach dem Vorwärmen wird dickeres Holz aufgelegt, bis die richtige Temperatur erreicht ist und der Brand abgeschlossen ist. Eine andere Methode ist: Die Gefäße werden in einen halbkugelförmigen Haufen gelegt, der mit Holz, Gras und Erde bedeckt ist. Ein Schornstein wird übriggelassen, um das Innere durch glühende Kohlen zu verbrennen.
Sägemehlbrand
Es handelt sich um eine primitive Brennmethode, bei der die Gefäße in eine gemauerte Kiste mit Abdeckung eingelegt werden. Das Sägemehl, das in die Kiste eingefüllt wird, wird von oben angezündet und brennt langsam, aber kann ausreichend hohe Temperaturen erzeugen.
Stehende Öfen
Die Feuergase durchströmen die Brennkammer von unten nach oben in vertikaler Richtung. Der entwickelte stehende Ofen ist mit einer Trennung zwischen Feuerraum und Brennraum versehen. Trennelement kann ein Zwischendeck mit Löchern (Lochtenne) oder mit Schlitzen (Schlitztenne) sein. Lochtennenöfen wurden bei Griechen, Kelten und Römern benutzt. Durch die Lochtenne wird erreicht, dass die größte Hitze in den Ofen gebracht wird, bevor die Flamme sichtbar ist. Daher führt es nach dem Brennen des Feuers unterhalb der Ware zu einer höheren Verbrennungstemperatur und einem niedrigeren Brennmaterialverbrauch. Die stehenden Öfen können jedoch nur eine begrenzte Temperatur erreichen, da die Hitze schnell von unten nach oben austreten kann. Sie wurden in 15. Jahrhundert von liegenden Öfen abgelöst, weil liegende Öfen eine höhere Brenntemperatur erreichen können.
Liegende Öfen
Im Gegensatz zum stehenden Ofen werden Feuerung, Brennraum und der Abzug hintereinander angelegt. Damit werden Abtrennungen wie Loch- und Schlitztenne nicht notwendig. Der Aufbau zwingt die angefachte Flamme dazu, sich entlang der Brennkammer zu bewegen und somit die Wärmeabstrahlung deutlich zu verbessern. Dies hat einen geringeren Aufwand an Brennholz zu Folge. Durch Zuführung an Brennmaterial können höhere Brenntemperaturen erzielt werden, jedoch benötigen angestrebte Temperaturen über 1050°C eine Unmenge an Holz und brauchen eine lange Zeit zum Anheizen. Die Seitwärtsbewegung der Flamme verschlechtert den Luftdurchzug, wodurch ein Kamin als Verlängerung des Abzugs zur Erhaltung der Flamme unabdinglich wird. Um die verbesserte Luftzufuhr von stehenden Öfen zu simulieren, wurden in einigen liegenden Öfen die Ofensohle angehoben. Diese Zugsysteme werden als liegend-diagonal bezeichnet. Die Atmosphäre und den Luftzug kann durch den Grad der Erhöhung genau festgelegt werden. Ein typisches Beispiel für ein liegendes Ofensystem findet sich unter der weiten Gruppe der Steinzeugöfen, da für jene Gefäße eine sehr hohe Brenntemperatur von 1050°C notwendig ist und diese bei stehenden Öfen und beim Grubenbrand für gewöhnlich nicht erreicht werden kann.
Brenngänge
Schrühbrand
Für das Brennen von Steinzeug oder glasierter Ware muss ein spezieller Ablauf durchgeführt werden. Damit der Scherben für die hohen Temperaturen fest genug ist und die Glasur an der Oberfläche besser haftet, wird in jenen Fällen vor dem eigentlichen Brennen ein Schrühbrand durchgeführt. Hierbei werden die Gefäße unter einer relativ geringeren Ofentemperatur von 400 bis 600 °C langsam angeheizt, bis das Anmachwasser innerhalb des Tones endgültig entwichen ist. Dem Schrühbrand folgt nach genügender Vorbereitung der Glühbrand, bei der rasch die hoch angesetzte Brenntemperatur erreicht wird.
Anmachwasser
Das Anmachwasser wird beim Herstellen eines Gefäßes beigemischt, um die Abbindung des Tones anzutreiben und somit den Werkstoff knetbar zu machen. Es kann im Allgemeinem jegliches Wasser verwendet werden, solange es nicht zu stark von anderen Elementen verunreinigt ist.
Glattbrand
Ein Glattbrand wird ausschließlich für Gefäße mit Glasuren eingesetzt. Zunächst wird der Scherben nach Anbringen der Glasur für einen Tag getrocknet. Daraufhin wird der Boden oder die Einsetzplatte zum Brennen präpariert, entweder durch Tonerde oder einem Gemisch aus Aluminiumoxid und Kaolinit. Bei der Aufstellung ist zu beachten, dass die Scherben sich nicht berühren dürfen, da ansonsten Zwillingsgefäße entstehen. Die Brenntemperatur ist von der Art und Zusammensetzung der Glasur abhängig, darf jedoch nicht die Sinterungstemperatur stark überschreiten. Die Einhaltung der Temperatur ermöglicht es der Glasur, sich an dem Scherben festzusetzen. Durch die Notwendigkeit einer genauen Einhaltung der Temperatur kommen bei dieser Form des Brennens sehr häufig Segerkegel zum Einsatz.
Brennfarbe
Bei der Bestimmung von mittelalterlicher Keramik wird häufig die Brennfarbe beschrieben. Diese bezeichnet die Atmosphäre innerhalb des Ofens während des Brandes und macht sich durch die Färbung des Gefäßes deutlich.
Unterschieden wird dabei zwischen einem oxidierenden Brand und einem reduzierenden Brand.
- Der oxidierende Brand zeichnet sich dadurch aus, dass während des Vorganges eine Luftzufuhr gewährleistet wurde. Dies führt in der Regel dazu, dass die Sauerstoffmoleküle mit dem im Ton eingelagerten Eisen reagieren und Eisenoxid erzeugen, besonders Hämatit. Durch die erhöhte Anzahl an Hämatit färbt sich daraufhin das Gefäß rötlich.
- Dem entgegen steht der reduzierende Brand. Dabei wird dem im Ofen die Luftzufuhr unterbunden, (meist durch eine Klappe.) Zum Ausgleich der Atmosphäre wird daraufhin dem Eisenoxid im Ton, welches sich in verringerter Anzahl bereits im Ton befindet, der Sauerstoff entzogen, wodurch diese sich zu Magnetit verändern. Diese zeichnen sich durch eine gräuliche bis schwarze Färbung aus, die sich auch auf dem Gefäß abbildet.
Temperaturmessung
Wenn während des Brandvorganges der Ofen zu schnell aufgeheizt wird, wird der Ton zu schnell und es kommt zur Beschädigung der Scherben durch Risse. Um dies zu umgehen ist es daher unabdinglich, die Temperatur des Ofens auch während des Brennens bestimmen zu können. Versierte Töpfer dies anhand von äußeren Erscheinungsbildern festlegen. Hauptaugenmerk wird dabei auf die Glutfarbe gelegt. Diese verändert sich mit Erhöhung der Temperatur von Rottönen bis letztendlich zu einer hellgelben Farbgebung, wobei die Höchsttemperatur nur für die Herstellung von Steinzeug und Porzellan eingestellt wird. Auch kann der Glanz der angelegten Glasur über den Zustand Auskunft geben.
Glutfarbe
Dunkelrot 700℃
Kirschrotglut 800-900℃
Orangeglut bis helle Glut 900-1000℃
Helle Glut bis Weißglut 1200℃
Weißglühen 1300℃
Starke Weißglut 1400℃
Blendende Weißglut 1500-1600℃
Segerkegel
Es können aber auch Hilfsmittel zur Bestimmung hinzugezogen werden. Häufig kommen dabei Segerkegel zum Einsatz. Diese aus festgelegten Keramikstoffen hergestellten Kegel besitzen alle eine jeweils unterschiedlich genormte Erweichungstemperatur und werden in einer Reihenfolge nach ihrer Nummerierung aufgestellt. Auf diese Weise lässt sich durch die Krümmung des Kegels die Temperatur innerhalb des Brennvorganges bestimmen.
Brennhilfsmittel
Während des Brennens von Scherben mit Glasur darf möglichst keine Berührung mit anderen Stoffen oder dem Boden geschehen. Dabei hilfreich sind Brennhilfsmittel. Die Hauptaufgabe dieser Gegenstände ist es, Den Gefäßen als Unterlage zu dienen und somit einen Freiraum zu möglichen Berührungsflächen zu geben. Häufig wird der Dreifuß verwendet, welcher aus drei Dornen besteht, die gleichweit voneinander an einer Deichsel angeordnet sind.
Literaturhinweise
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