bedeutung

Treppen

Eine Treppe besteht aus mindestens drei aufeinander folgenden Stufen.[1] Häufig sind auch Kombinationen aus Treppenläufen und Treppenabsätzen sowie, für die sichere Benutzung, Geländer als Absturzsicherung und ein Handlauf zum Festhalten.

Wortgebrauch

In Süddeutschland und Österreich wird im Allgemeinen der Ausdruck Stiege für die Treppe verwendet. Als Treppe wird zumeist nur ein schmaler Holzaufstieg, aber auch eine Wendeltreppe bezeichnet. Andere umgangssprachliche Bezeichnungen von Treppen sind regional auch Steige oder Tritt, im südwestdeutschen, insbesondere alemannischen Sprachraum Staffel. In der Seeschifffahrt spricht man in diesem Zusammenhang auch von Niedergang, der, vom Deck aus gesehen, die tiefer gelegenen Räume im Rumpf des Schiffes erschließt. Die Wissenschaft, die sich mit der Erforschung der Treppen befasst, heißt Scalalogie (lat. scala: Treppe, Stufe).

 

Funktionen

Treppe als Aufenthaltsort

Treppen und Treppenanlagen sind ein fester und wichtiger Bestandteil der Formensprache der Architektur weltweit. Die Funktion der Treppe ist nicht nur die des lotrechten Erschließungsbauteils, sie stellt auch ein wichtiges Gestaltungselement dar.

Außentreppen werden oft als Würdemotiv vor repräsentativen Gebäuden eingesetzt. Sie erhöhen das Gebäude, stellen es auf einen Sockel. Der Besucher wird beim Hinaufgehen erniedrigt, er steht niedriger als die Person, die am Ende der Treppe auf ihn wartet. Große Außentreppen sind als Aufenthaltsort beliebt, besonders bei Touristen (z. B. Basilique du Sacré-Cœur in Paris, Spanische Treppe in Rom).

Innentreppen weiten den Raum in die Vertikale und können so zu einem besonderen Blickfang werden. Sie sind wettergeschützt und oftmals aufwändiger gestaltet. In der Vergangenheit wurden HolzschnitzereienOrnamente, Figurinen, verzierte Balustraden und Teppiche ergänzt, heute sind Treppen Objekte, die durch ihre Form, Materialität und Konstruktion auffallen. Besondere Innentreppen dienen dem Bauherren oder Besitzer auch als Statussymbol.

Geschichte

Urzeit

Einfache Treppe als Zugang eines Heiligen Hauses in Osttimor

Die Idee, durch Stufen Höhenunterschiede zu überwinden, kann auch bei Primaten beobachtet werden. An fast allen längerfristigen Siedlungsplätzen mit unterschiedlichen Höhenlagen können Treppen nachgewiesen werden. Funde von Baumstämmen mit stufenartigen Einkerbungen aus dem Neolithikum lassen auf eine Verwendung als Treppe schließen.

Frühe Hochkulturen

Der früheste gestalterische Einsatz von Treppen ist in Göbekli Tepe 10.000 Jahre v. Chr. nachweisbar und findet einen ersten belegten Höhepunkt in der Anlage von Zikkurats in Mesopotamien 6.000 Jahre v. Chr. Neben der reinen Erschließungsfunktion hat die Treppe hier jene Symbolkraft (Übergang von einer Ebene zur anderen; Aufstieg; Zugang zum Transzendenten; Verbindung zwischen Himmel und ErdeProzessionsweg), die fortan bei fast allen sakralen oder repräsentativen Bauten zum Tragen kommt.

Bronzezeit

Bronzezeitliche Stiege aus den Hallstätter Salzbergwerken
(etwa 1344 und 1343 v. Chr.)

Wohl die älteste erhaltene Holztreppe Europas datiert in die Bronzezeit.[2] Sie stammt aus dem prähistorischen Salzbergwerk von Hallstatt und ist komplett erhalten. Die Stiege wurde dendrochronologisch untersucht und konnte auf die Jahre 1344 und 1343 v. Chr. datiert werden. Die Treppenbreite von über 1 m erlaubte ein gleichzeitiges Benutzen in beiden Richtungen bzw. das Nebeneinandergehen von mehreren Menschen, wie es beim Tragen sehr schwerer Lasten erforderlich gewesen sein könnte. Die Stiege besteht prinzipiell aus drei Elementen: den beiden seitlichen Holmen, den Auftrittbrettern und den Distanzbrettern, die über und unter jedem Auftrittbrett in die seitlichen Holme eingelassen sind. Die beiden seitlichen Holme bilden die Wangen der Treppe. Sie bestehen aus Baumstämmen von 20 bis 35 cm Durchmesser. In diese ist je eine 6 cm breite und 8 cm tiefe Längsnut eingearbeitet. Die Auftrittbretter sind lediglich mit einem viereckigen Zapfen in den Wangen zu beiden Seiten in die Nut geschoben.

Die Treppe war durch diese Konstruktionsweise einfach zu bauen, zu transportieren und zu reparieren. Sie gehört zu jenen Spezialentwicklungen des bronzezeitlichen Bergbaus, die in dieser Form nur in Hallstatt belegt sind. Da der Bergdruck die erhaltene Stiege im Christian von Tuschwerk zu beschädigen drohte, war es notwendig, sie an ihrem Fundplatz abzubauen und umzusiedeln. Die Stiege wurde vor dem Abbau umfassend am Fundort dokumentiert. Dann wurde sie in über 60 Einzelteile zerlegt, wobei aufgrund der Enge des Bergwerks und der umgebenden Fundschichten die Stiegenwangen zersägt werden mussten. Die Teile wurden ins Naturhistorische Museum nach Wien gebracht, wo eine umfassende technische Aufnahme durchgeführt wurde. Darüber hinaus wurde sie unter anderem erneut dendrochronologisch untersucht und es wurde eine Computertomographie durchgeführt[3]. Da die Stiege für ihre Erhaltung sehr spezielle klimatische Bedingungen benötigt, wie sie im Hallstätter Salzberg herrschen, und sie zudem der Öffentlichkeit zugänglich sein sollte, wurde sie im Besucherbergwerk der Salzwelten Hallstatt neu aufgestellt. In einem eigens dafür angelegten Schauraum ist sie dort seit Frühjahr 2015 Teil der regulären Führungen. Zuvor war sie ausschließlich im Rahmen von Sonderführungen zu sehen.

Antike

Die Treppe als Würdemotiv: Beispiel Tempel Maison Carrée in Nimes

Auch in der Antike wurden Treppen in der sakralen und repräsentativen Architektur als Würdemotiv eingesetzt. Griechische und römische Tempel stehen in der Regel auf mehrstufigen Sockeln. Die Akropolis in Athen erstieg man über eine Abfolge von Treppen.

Hauptsächlich unter funktionellen Gesichtspunkten entstanden die imposanten, treppenförmig angelegten Sitzreihen der Theater der griechischen Antike wie zum Beispiel in DelphiEphesusEpidauros und Athen wie auch der Theater der römischen Antike. Die Doppelfunktion des Auf- und Abweges und des Sitzens findet sich zudem noch bei den Stadien.

Mittelalter

Turmtreppe bei Caernarfon CastleWales (c1300)

Seit dem Mittelalter baute man zunehmend mehrgeschossig, wodurch der Treppe eine immer größere Bedeutung zukam. Das betraf besonders Bürger- und Handelshäuser, die im Spätmittelalter sogar mehrgeschossige Dachstühle als Lagerräume hatten.

Neuzeit

Im Barock wurden Treppen und Treppenhäuser in Schlössern äußerst prunkvoll ausgestattet und dienten zu Repräsentationszwecken. Beispiel: Treppenhaus von Balthasar Neumann in der Residenz in Würzburg.

Dabei lassen sich bisweilen auch bautechnische Kuriositäten finden, zum Beispiel im Schloss Hartenfels in Torgau ist die außen angebrachte Wendeltreppe, der sogenannte Wendelstein, der einzige Zugang zu dem nächsten Geschoss für die gesamte Schlossanlage. Ähnlich exponiert ist der Wendelstein auf der Albrechtsburg in Meißen. Dort ist er allerdings nicht der einzige Zugang zu den oberen Geschossen.

Mit der Erweiterung der Bauaufgaben auf repräsentative öffentliche Gebäude wurde dieses Motiv auch für TheaterRathäuser und so weiter übernommen.

Moderne

In der Moderne übernahm der Aufzug besonders bei Hochhäusern teilweise die Aufgaben der repräsentativen Vertikalerschließung.

Barrierefreiheit

Um allen Menschen eine uneingeschränkte Nutzung von Gebäuden zu ermöglichen, muss heute ein barrierefreier Zugang zu öffentlichen Gebäuden gegeben sein. Das bedeutet, dass der Eingang neben der Treppe auch über eine Rampe oder einen Aufzug möglich sein muss, damit auch Eltern mit Kinderwagen oder Rollstuhlfahrer Zugang haben.

Die Treppe in der Kunst

Häufig wird die Treppe auch in der Kunst thematisiert, beispielsweise in den Werken von M. C. Escher und Giovanni Battista Piranesi. Auch in der Literatur schlägt sich das nieder, so beschreibt der ehemalige schwedische Modearzt Axel Munthe in seiner Autobiographie Das Buch von San Michele seinen Wohnort Anacapri auf der Insel Capri, wo seine Villa San Michele steht. Diese wie den oben gelegene Ortsteil Anacapri erreichte man zu seiner Zeit von Marina Grande aus über die links neben der Kirche von San Costanzo beginnende Treppe Scala Fenicia mit ihren über 500 Stufen. Die dort befindliche Serpentinenstraße gab es zu seiner Zeit nicht, so dass diese Treppe die einzige Verbindung von dem unten gelegenen Capri zu dem oben gelegenen Anacapri war. Die Potemkinsche Treppe (früher Richelieu-Treppe) in Odessa wurde durch eine Schlüsselszene in Sergei Eisensteins Film „Panzerkreuzer Potemkin“ berühmt.

Begriffe im Treppenbau

Schodiště.JPG (1) Treppenabsatz oder Treppenpodest

(2) Zwischenpodest

(3) unterer Treppenlauf

(4) oberer Treppenlauf

(5) Treppenloch: Ausschnitt für die Treppe in der Geschossdecke oder in einer Balkenlage

(6) Treppengeländer und Handlauf

(7) Treppenauge: Lichte Öffnung oder Luftraum, von Treppenläufen und Absätzen umschlossen und oft über mehrere Stockwerke durchgehend. Umgangssprachlich auch Treppenloch genannt.

(8) Austritt

(9) Antritt

(10) Lauflinie / Gehlinie: Mittellinie des Treppenlaufs, bei gewendelten Treppen meist dezentriert. Die Lauflinie beginnt nach DIN 1356 (Bauzeichnungen) stets „unten“ mit einem Kreis und endet mit einem Pfeil „oben“. Abstand der Gehlinie vom Handlauf meist etwa 45 cm, Freitreppen werden auf Grund ihrer Breite auch unabhängig vom Handlauf begangen.

Treppe Begriffe.png (a) Setzstufe (vertikal)

(b) Vorderkante (VK) Antritt

(c) Trittstufe (horizontal)

(d)

(e) Auftrittsbreite: die horizontale Fläche, die in sich aus der Vorderkante der Trittstufe und der Vorderkante der nächsten Trittstufe ergibt. Ein Überstand der Trittstufe über die Setzstufe bleibt unberücksichtigt. Siehe Treppensteigung.

(f) Untertritt (Unterschneidung)

(g) Trittfläche (Auftritt + Untertritt (Unterschneidung))

(h)

(i)

(j) Steigung (Stufenhöhe), siehe Treppensteigung

(k) Treppenbelag

  • Treppengeometrie
    • lichte Durchgangshöhe: senkrechte Höhe über der gedachten Linie zwischen den Stufenvorderkanten bis Unterkante Decke bzw. Unterkante des darüberliegenden Treppenlaufes/Bauteils
    • Treppenhöhe: Differenz zwischen den Fertighöhen (Oberkante Fertigfußboden)
    • Steigungsmaß: Das Steigungsmaß oder Steigungsverhältnis gibt das Verhältnis zwischen Stufenhöhe und Auftritt der Treppenstufen und damit der Treppe an. Es wird angegeben als Verhältnis der Maße in cm zueinander (17/29) oder als Verhältniszahl (1:1,7). Für die Wahl des richtigen Steigungsverhältnisses wurden verschiedene Regeln entwickelt, siehe Treppensteigung.

      Anschlussbauteile

  • Anschlussbauteile
    • Treppensockel = Verkleidung der Fugen zwischen Treppe und Wand
    • Sockelleiste (a) = Leiste, die die Fuge zwischen Fußboden, Treppenstufe, Absatz oder Wandwange und Wandputz verdeckt. Auf den Absätzen und Wandwangen sind das lange Leisten. Bei Treppen ohne Wandwange sind es treppenartig angebrachte kurze Stufenleisten und Setzstufenleisten. Anstelle der Stufen und Setzstufenleisten können sogenannte Bischofsmützen eingebaut werden.
    • Bischofsmütze (b) = Verkleidung mit einer der Treppenneigung entsprechenden schrägen oberen Kante. Die Kanten sind durch unterschiedliche weitere kurze Kanten miteinander verbunden, so dass die Form einer Bischofsmütze entsteht.

Typologie

Treppen nach Lage und Funktion

Außenraum

  • Außentreppen sind alle Treppen außerhalb von Gebäuden. Da sie der Witterung ausgesetzt sind, ist besonders bei den Materialien auf Witterungsbeständigkeit zu achten. Des Weiteren ist zu beachten, dass die Treppenstufen zur Stufenkante hin geneigt sein sollten, damit Regenwasser schnell abfließen kann und Pfützen- und Eisbildung vermieden wird. Wegen der besonderen Rutschgefahr bei Regen müssen die Stufenkanten und Auftritte besonders rutschfest sein oder ausgestattet werden. Die Steigung von Außentreppen ist im Allgemeinen niedriger als bei Innentreppen. Gebräuchliche Steigungsverhältnisse sind (16/31), (15/33), (14/35) und (12/39).
  • Freitreppen befinden sich außerhalb des Gebäudes, aber an das Gebäude angebaut und sind nicht überdeckt. Diese Treppen führen meist zu einem Gebäudezugang.
  • Unter dem Begriff Gartentreppe sind alle Treppen im Garten zusammengefasst. Sie haben meist große Auftrittsbreiten und niedrige Stufenhöhen. Sie dienen zur Überwindung von Höhenunterschieden im Garten oder führen auf eine Terrasse oder zum Eingang auf der Gartenseite eines Gebäudes. Außer in Parks und Schlossgärten sind diese Treppen meist in einfacher Konstruktion.
  • Die Eingangstreppe führt direkt zum Eingang. Sie kann sowohl eine Freitreppe als auch eine überdachte Treppe sein. Je nach Gebäudetyp kann es sich dabei um sehr einfache Treppen als auch um reich verzierte aufwändige Repräsentationstreppen handeln. Wenn die Platzverhältnisse sehr beengt sind, kann die Eingangstreppe auch in das Gebäude eingezogen sein.
  • Die Hintertreppe hat einen Ausgang an der Hinterseite eines Gebäudes. Sie dient meistens als Zugang für Personal und Lieferanten. Ihre Ausführung ist meist sehr einfach. Oft führt die Hintertreppe auch in den Keller.
  • Die Monumentaltreppe zeichnet sich dadurch aus, dass sie entweder extrem breite Treppenstufen hat oder dass sie enorm viele Treppenstufen besitzt – meist ohne Absätze. Beispiele sind: Die Monumentaltreppe „La Scala“ in CaltagironeSizilien, mit 142 Stufen. Die Monumentaltreppe in MihintaleSri Lanka, aus vier Treppenabsätzen bestehend mit insgesamt 1.840 Stufen.

Innenraum

  • Als Innentreppe bezeichnet man alle Treppen, die sich im Innenraum eines Gebäudes befinden.
  • Eine Geschosstreppe verbindet zwei verschiedene Geschosse.
    • Eine Kellertreppe führt vom Hauseingang oder vom untersten ausgebauten Geschoss zum Keller und ist oft steiler als die Treppen zu den oberen Stockwerken. Bei älteren Gebäuden ist diese Treppe oft auf tragendem Baugrund ohne tragende Unterkonstruktion aufgebaut und führt oft durch einen sogenannten Kellerhals in einen Gewölbekeller.
    • Dachbodentreppen oder kurz Bodentreppen sind Treppen, die zum Dachboden, also zu Räumen im Dachraum führen, welche nicht ständig bewohnt werden. Meist werden einfache Treppenkonstruktionen verwendet (siehe Veränderbare Treppen), es kommen aber auch komfortablere Treppen zum Einsatz.
  • Als Ausgleichtreppe bezeichnet man die Treppen, die zum Ausgleich von Höhenunterschieden innerhalb eines Geschosses benötigt werden. Eine Differenztreppe ist eine Treppe mit nur wenigen Stufen, die geringe Höhendifferenzen miteinander verbindet.
  • Fluchttreppe
  • Das heutige deutsche Bauordnungsrecht unterscheidet notwendige Treppen, die zwingend vorhanden sein müssen und an die Auflagen geknüpft sind, sowie ggf. zusätzlich vorhandene nichtnotwendige Treppen, an die weniger strenge Auflagen geknüpft sind.
  • Eine Geheimtreppe ist eine der Öffentlichkeit nicht zugängliche Treppe. Es gibt sie häufig in alten Burgen und Schlössern. Sie dienten entweder der Fluchtmöglichkeit oder waren dafür ausgelegt, unerkannt in Gasträume zu kommen, um dort zu spionieren. Der Zugang zu diesen Treppen erfolgte oft über geheime unsichtbare Türen, sogenannte Tapetentüren.

Spezielle Treppen

Es gibt eine Vielzahl von besonderen Treppentypen für spezielle Anwendungsfälle. Diese sind in der Liste spezieller Treppen zusammengefasst.

Treppen nach Form

Übersicht

Treppen gibt es in unzähligen Formen. Als Draufsicht lässt sich die Form im Grundriss eines Gebäudes darstellen. Der Schnitt liefert in der Regel die dazugehörigen Angaben zur Konstruktion und zum Steigungsmaß. Man kann Treppenformen aufgrund der Anzahl (einläufig, zweiläufig..) oder der Geometrie (gradläufig, gewendelt, geschwungen) ihrer Treppenläufe unterscheiden. Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über einige Grundtypen.

Treppe einläufig 2a.png Einläufige Treppen(a) gerade

(b) gerade mit viertelgewendeltem Austritt

(c) gerade mit Viertelpodest am Austritt

(d) gerade mit viertelgewendeltem Antritt

(e) gerade mit Viertelpodest am Antritt

(f) gerade mit viertelgewendeltem Antritt und Austritt

(g) gerade mit zwei Viertelpodesten

(h) halbgewendelt

(i) viertelgewendelt

Treppe zweiläufig 2b.png Zweiläufige Treppen(j) gerade mit Zwischenpodest

(k) gewendelte U-Treppe mit verzogenen Stufen an keilförmiger Zwischenpodeststufe

(l) U-Treppe mit Halbpodest

(m) Winkeltreppe mit Viertelpodest

Treppe dreiläufig 2c.png Dreiläufige Treppen(n) dreiläufige U-Treppe S-Form mit zwei Viertelpodesten

(o und p) dreiläufige T-Treppe mit Viertelpodest

(q) dreiläufige U-Treppe mit zwei Viertelpodesten

(r) und (s) dreiläufige E-Treppe mit Halbpodest

Treppe gewendelt mehräufig 2d.png Treppe gewendelt und mehrläufig repräsentativ(t) einläufige Kreisbogentreppe

(u) einläufige Wendeltreppe mit Massivspindel

(v) einläufige Wendeltreppe mit Treppenauge bzw. Hohlspindel

(w) zweiläufige doppelte Wendeltreppe

(x) mehrläufige repräsentative Treppe mit mehreren Zwischenpodesten

Treppe Y und S Form 2e.png Treppe in Y und S Form, Berliner Treppe(y) Y-Treppe einläufig beginnend und zweiläufig endend

(z) Y-Treppe zweiläufig beginnend und einläufig endend

(α) einläufige S-förmige gerade Treppe mit zwei Viertelwendelungen

(β) Berliner Treppe

(λ) einläufige S-förmige Treppe

Treppe Pyramiden Kegel.png Pyramiden und Kegeltreppen(δ) Pyramidentreppe positiv

(ε) Pyramidentreppe negativ

(φ) Pyramidentreppe auf 8eck-Grundriss positiv

(γ) Pyramidentreppe auf 8eck-Grundriss negativ

(η) Kegeltreppe positiv

(ι) Kegeltreppe negativ

Gradläufige Treppen

Gradläufige Treppen sind Treppen, deren Treppenläufe gerade sind, also in keiner Form gewendelt. Alle Stufen haben dieselbe Form und Auftrittsbreite. Richtungsänderungen werden durch Treppenabsätze erreicht. Das ist die einfachste und am weitesten verbreitete Form einer Treppe.

Sehr steile geradläufige Treppen mit halbseitigen Trittstufen bezeichnet man als Raumspartreppe oder Sambatreppe.

Sind in einem Gebäude die Treppenläufe zu den Geschossen ohne Richtungsänderung hintereinander angeordnet, so spricht man auch von einer Himmelstreppe. Der Hintergrund ist, dass man bei der Anordnung eines Fensters am obersten Ende den Eindruck hat, „in den Himmel“ zu steigen. Bei Freitreppen mit ähnlichem Effekt spricht man auch von Himmelsleiter.

Als Scherentreppe bezeichnet man gradläufige Treppen, die über mehrere Geschosse ineinander verschränkt sind. Sie entsprechen in der Funktion einer doppelläufigen Wendeltreppe, also einer Doppelhelix, sind aber im Grundriss orthogonal.

Gewendelte Treppen

Als gewendelte Treppe (von Wendel = schraubenförmige Struktur) bezeichnet man alle Treppen, die nicht gradläufig sind. Die Treppenstufen haben durch Biegungen des Treppenlaufs unterschiedlich große Auftritte, sehr schmal am Treppenauge, sehr breit an der Außenwand des Treppenhauses. Die Lauflinie wählt der jeweilige Benutzer selbst.

Biegt der Treppenlauf um 90° ab, spricht man von viertelgewendelt, macht er eine 180° Biegung, spricht man von halbgewendelt. Bei allen höheren Winkeln spricht man von einer Wendeltreppe.

Siehe auch Liste antiker Wendeltreppen

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Treppen nach Material

Folgende Treppentypen sind vor allem aufgrund ihrer Materialien unterscheidbar. Die aufgeführten Konstruktionen sind in der Regel spezifisch für dieses Material.

Mauerwerk

  • Eine gemauerte Treppe hat immer eine Wand an den Seiten. Auf die Wände wird ein Gewölbe in Treppenneigung gemauert, auf das die Stufen gemauert werden.

Stahlbeton

Diese kann eine Oberfläche aus allen als Bodenbelag geeigneten Stoffen haben. Die Massivtreppe kann ein vor Ort gegossenes Bauteil wie auch ein an den Einbauort geliefertes Fertigbauteil sein. Auch Kombinationen aus Fertigteil und Ortbeton sind möglich.

  • Bei der Laufplattentreppe handelt es sich um eine schräge Platte, auf der die Trittstufen als prismenförmige Blöcke direkt aufgebracht sind. Meist sind das Stahlbeton-Massivtreppen oder Stahlbeton-Fertigteiltreppen. Diese Treppen können unmittelbar nach dem Einbau genutzt werden.
  • Eine Belagtreppe ist eine Rohtreppe, meist eine Stahlbetontreppe, auf die ein geeigneter Belag als Nutzschicht aufgebracht wird.

Holz

Treppen aus Holz werden seit der Frühgeschichte verwendet. Zuerst waren es Baumstämme, bei denen die Äste wie die Sprossen einer Leiter benutzt wurden, dann einfache Konstruktionen wie der sogenannte Steigbaum, der auf der ganzen Welt zu finden war. Aus diesem wurde die Einholm-Sägezahntreppe mit aufgesattelten Stufen entwickelt. Zwischen diesen einfachen Konstruktionen und modernen Holztreppen gibt es unzählige Variationen.

Üblich sind Balkentreppen, bei denen die Trittstufen auf einem Balken aufliegen, der auch Holm genannt wird. Bei einer aufgesattelten Treppe liegen die Trittstufen auf Tragholmen, die sägezahnförmig ausgeschnitten sind, daher wird diese Konstruktion auch „Sägezahntreppe“ genannt.

Bei Wangentreppen werden die Holzstufen in der seitlich laufenden Treppenwange verankert. Man spricht von einstemmen oder einschieben. Die Holzstufen werden in passende Stemmlöcher oder Nuten eingeschoben. Die Stufen werden mit der Wange verleimt und/oder verschraubt. Alternativ kann die Nut auch als Schwalbenschwanznut ausgebildet sein. Man unterscheidet zwischen halb und voll gestemmten Treppen. Bei der halb gestemmten Treppe entfällt die Setzstufe. Setzstufen können die Treppe nach unten abschließen, alternativ werden Bretter in eine durchgehende Nut in den Wangen eingesetzt, die dann eine weitgehend glatte Untersicht ergeben.

Möglich sind auch Bolzentreppen, bei denen jede Holzstufe mit der vorherigen und nächsten Stufe mit verspannten Bolzen verbunden ist.

Beim Faltwerk sind die einzelnen Trittstufen kraftschlüssig mit den Setzstufen verbunden und wandseitig mit Stahlbolzen befestigt.

Die handwerkliche Holztreppe wird vom Tischler oder Zimmerer gefertigt.

Gusseisen

Gusseiserne Treppen waren zu Beginn der industriellen Fertigung sehr beliebt. Heute findet man gusseiserne Treppen überwiegend als dekorative Spindeltreppen.

Stahl

Bei der Stahltreppe sind die tragenden Teile wie Treppenwangen oder Treppenholme aus Profilstahl oder aus Stahlrohr gefertigt. Die Stufen können gefertigt sein aus Metall (Gitterroste oder Riffelbleche), Naturstein, Beton, Holz, Panzerglas oder einem Materialmix (z. B. estrichverfüllte Wannenstufen aus Blech). Die Treppengeländer und Handläufe können ebenfalls aus Stahl gefertigt sein. Stahltreppen im Außenbereich werden in der Regel durch Feuerverzinken vor Korrosion geschützt.

Häufig findet man Stahltreppen im Industrie- und Gewerbebau und Not- oder Feuertreppen. Stahl ermöglicht relativ filigrane Konstruktionen. Manche Treppen werden (z. B. wegen der hochwertigen Anmutung) aus rostfreiem Edelstahl statt aus verzinktem Stahl gebaut.

Glas

Seit in der Glasforschung Verbundgläser mit hoher Tragfähigkeit entwickelt wurden, experimentieren Architekten mit Glas als Material für Treppen. Als Stufenmaterial ist Glas inzwischen weit verbreitet, meist ist das Tragwerk der Treppe aus Stahl. Inzwischen gibt es weltweit jedoch auch einige Treppen, die ganz aus Glas sind. Aufgrund der hohen Kosten sind das allerdings Ausnahmen, die nur bei sehr hochwertigen Innenarchitekturen (zum Beispiel für Nobelboutiquen) zum Einsatz kommen.

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Treppen nach Konstruktion

Es gibt mehrere Möglichkeiten, wie man die Treppenläufe lagern kann.

Freitragende Treppen

Treppen mit Auflager oben und unten nennt man ‘freitragend’. Auch zweiläufige U-Treppen, bei denen das Zwischenpodest keinerlei Auflager hat, nennt man freitragend.

  • Faltwerktreppen werden aus einem treppenlaufbreiten Blechstreifen durch Hin-und-Her-Falten hergestellt. Als Material wird überwiegend Riffelblech verwendet; sie können auch aus Beton oder Holz bestehen. Faltwerktreppen aus Holz sind nicht gefaltet, sondern werden hergestellt, indem man mehrere Holzwerkstoffplatten miteinander verbindet. Das filigrane Aussehen erlangen Faltwerktreppen dadurch, dass die Setzstufe nicht die gesamte Trittstufe “unterfüttert”, sondern nur zu einem geringen Teil unter der Trittstufe angesetzt ist.
  • Bei einer Bolzentreppe, auch Tragbolzentreppe genannt, sind die Treppenstufen untereinander mit Tragbolzen biegesteif verbunden.

Balkentreppen

Bei Balkentreppen liegen die Trittstufen auf einem Träger auf, der auch Holm genannt wird. Der Träger besteht meist aus HolzBrettschichtholzStahl oder Stahlbeton.

Einholmtreppen sind Treppen mit nur einem tragenden Balken aus Holz oder Stahl, auf dem die Stufen aufgesattelt sind. Die Trittstufen müssen kippsicher auf dem Holm befestigt sein, was durch Verstrebungen erreicht werden kann. Der Holm muss neben der Biegebelastung auch eine Drehbelastung aufnehmen können. Da der Holm meist in der Mitte der Treppe angeordnet ist, wird diese Konstruktion auch Mittelholmtreppe genannt. Die Zweiholmtreppe ist eine Treppe mit zwei tragenden Balken.

Werden die Stufen massiv ausgeführt, egal ob in HolzNatursteinBetonwerkstein oder Stahlbeton, so spricht man auch von einer Blockstufentreppe.

Wangentreppen

Eine Wange ist das tragende schrägliegende Bauteil links und rechts der Treppenstufe. Die linke Wange ist dabei die beim Treppaufgehen links liegende Wange. Als innere WangeFreiwange oder Lichtwange wird die am Treppenauge liegende Wange bezeichnet. Die Wandwange liegt direkt an der Wand an oder ist mit einem Abstand von max. 6 cm von der Wandoberfläche abgerückt.

Eine Stufenwange hat keine über die gesamte Treppenlauflänge durchgehende schräge Ober- und Unterkante. Die Ober- und Unterkante der Stufenwange ist vielmehr in einem gleichmäßigen parallelen Abstand zu den Stufen und Setzstufen und hat somit ein stufenförmiges Aussehen.

Ein Krümmling oder Kröpfling ist die gebogene Verbindung von zwei die Richtung wechselnden Wangen oder Handläufen.

Den im Bild (Fig. 12. links) sichtbaren senkrechten Pfosten, an dem das Treppengeländer beginnt, nennt man Antrittpfosten. Er kann kunstvoll verziert sein, wird aber bei modernen Treppen eher nüchtern ausgeführt.

Die im Bild (Fig. 13. rechts) sichtbare senkrechte Holzsäule mit dem Abhängling gehört zu den Hängesäulen.

Andere Konstruktionsarten

Bei einer Kragstufentreppe sind die Stufen einseitig an bzw. in der Treppenhauswand als Kragarm befestigt. Die Treppenstufen sind meist Naturstein- oder Stahlbeton-Blockstufen.

Bei einer Abgehängten Treppe, auch als Harfentreppe bezeichnet, werden die Stufen an dünnen Seilen oder Stäben aus Edelstahl oder anderen geeigneten Materialien von der Decke abgehängt. Die Seile bzw. Stäbe sind meist zum Boden hin abgespannt. Diese Treppenart kann auch als Treppe mit tragendem Geländerholm ausgeführt werden. Hier übernimmt der bohlenförmige Holm, der zugleich auch als Handlauf genutzt wird, die anfallenden Kräfte der Abhängung. Das harfenähnliche Aussehen dieser Konstruktion gibt ihr den Namen.

Bei Schwebetreppen oder Schwebestufen werden die einzelnen Stufen kraftschlüssig mit der Wand verbunden und „schweben“ im Raum.

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Tragsysteme

Entsprechend der Vielzahl von Treppengeometrien ist eine Vielzahl von statischen Tragsystemen möglich. Für den Lastabtrag sind dabei als Vertikallasten neben dem Eigengewicht der Konstruktion die Verkehrslasten auf der Treppe zu berücksichtigen. Zusätzlich sind horizontale Lasten auf Geländer oder Holme und bei Treppen, die der Witterung ausgesetzt sind, Windlasten zu beachten.

  • Treppen mit selbsttragenden Stufen sind ein Tragsystem. Die Treppenstufen tragen dabei die Lasten als einfacher oder eingespannter Balken in Querrichtung ab. Die Lagerung bzw. Einspannung der einzelnen Stufen kann in Treppenhauswänden, Längsträgern oder einer Spindel erfolgen, die für den weiteren Lastabtrag sorgen. Die Längsträger sind bei Stahl- oder Holztreppen seitliche Wangenträger oder unten liegende Holmträger, bei Stahlbetontreppen massive Laufbalken. Die Treppenträger bestimmen die Steigung und können im Grundriss gekrümmt sein, sie tragen die Lasten in Längsrichtung nach oben und/oder unten ab. Als statisches System liegt ein räumlicher, evtl. gekrümmter, Balken vor.
  • Im Stahlbetonbau gibt es als zusätzliches wichtiges Tragsystem die Treppe mit gerader Lauflinie, bestehend aus den geneigten Laufplatten, die die Stufen tragen und etwaigen horizontalen Platten als Absätzen. Das statische System besteht jetzt nicht mehr aus einem räumlichen Balkensystem, sondern aus einzelnen Plattenelementen oder bei monolithischer Verbindung von Absatz und Lauf aus einem räumlich wirkenden Flächentragwerk, auch Faltwerk genannt. Der allgemeine Sonderfall des freitragenden, räumlich gekrümmten Treppenlaufes wird heute in der Statik mit der Methode der finiten Elemente berechnet.

Normen und Vorschriften

Die für den Treppenbau in Deutschland relevanten Normen und Vorschriften sind:

  • Bauordnungsrecht der Länder:
    • Bauordnungen (speziell Fünfter Abschnitt der Musterbauordnung: Rettungswege, Öffnungen, Umwehrungen)
    • soweit zutreffend: Versammlungsstättenverordnungen, Geschäfts- und Warenhausverordnungen, Krankenhausbauverordnungen, Industriebauverordnungen und Bestimmungen über Bau und Ausrüstung von Schulen und Kindertageseinrichtungen
  • DIN 18 065 Maßliche Anforderungen an Treppenbauwerke
  • DIN 18040-1 + DIN 18024-1: 2010-10 Barrierefreies Bauen – Planungsgrundlage – Teil 1: Öffentlich zugängliche Gebäude
  • Die DIN EN ISO 14122 „Ortsfeste Zugänge zu maschinellen Anlagen“ regelt in Teil 1 „Wahl eines ortsfesten Zugangs zwischen zwei Ebenen“ Treppen mit Neigungswinkeln (Steigungswinkel) von 20° bis 45°
  • Die DIN 24 531 „Roste als Stufen“ behandelt Trittstufen aus Gitterrosten
  • BGI/GUV-I 561, ‘Information Treppen’ der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV)[4] (ehemals BG-Information „Treppen“ BGI 561 bzw. “Merkblatt für Treppen” ZH 1/113)
  • Verordnung über Arbeitsstätten (Arbeitsstättenverordnung – ArbStättV) mit Arbeitsstätten-Regeln: ASR 12/1-3 „Schutz gegen Absturz und herabfallende Gegenstände“, ASR 17/1,2 „Verkehrswege“, ASR A2.3 „Fluchtwege, Notausgänge, Flucht- und Rettungsplan“.
  • Arbeits-Sicherheits-Information “ASI 4.06 – Treppen”, Berufsgenossenschaft Nahrungsmittel und Gastgewerbe[5]

DIN 18065

Baurechtlich notwendige Treppen

  • Die jeweils 18. Stufe muss als Podest ausgebildet sein.
  • Die Steigung darf nicht mehr als 19 cm, der Auftritt nicht weniger als 26 und nicht mehr als 37 cm betragen (DIN 18065 Abs. 6 Tab. 1).

Bei Wohngebäuden mit nicht mehr als 2 Wohnungen gelten weniger strenge Regeln.

ASR A2.3

Die Arbeitsstättenrichtlinie ASR A2.3[6] nennt Mindestbreiten von Fluchtwegen, die insofern auch für Notwendigen Treppen gelten, welche in den Bereich der Richtlinie fallen.

BGI/GUV-I 561 der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV)

  • Der Abstand des Treppenlaufs und -podests von der Wand und/oder vom Geländer darf nicht mehr als 6 cm betragen.
  • Treppenabsätze vor oder hinter Türen müssen eine Tiefe von 1 m bzw. von 1,5 m, falls die Tür in Richtung der Treppe aufschlägt, haben. Das gleiche Maß gilt für den Abstand der Treppe zur Tür.
  • Die Schrittmaßformel Auftritt + 2 × Steigung = 62 cm ± 3 cm gilt für Auftrittsbreiten von 26 bis 32 cm und Steigungen von 14 bis 19 cm.
  • Die Steigungen und Auftritte innerhalb von einer Geschoßtreppe dürfen nicht um mehr als 5 mm von den Sollmaßen abweichen. Von einer Stufe zu anderen darf ebenfalls keine größere Abweichung dieser Maße als 5 mm vorliegen.
  • Bei Freitreppen, Kindergärten und -krippen muss der Auftritt 30 bis 32 cm und die Steigung 14 bis 16 cm betragen. Bei Versammlungsstätten, Verwaltungsgebäude, Schulen, Horte gelten entsprechend 29 – 31 cm und 15 – 17 cm, sowie bei gewerblichen und sonstige Bauten 26 – 30 cm und 16 – 19 cm bzw. bei Steiltreppen und Zugängen zu maschinellen Anlagen 21 – 30 cm und 14 – 21 cm (bei Auftrittsbreiten von weniger als 24 cm ist durch Unterschneidung der Stufen eine Auftrittstiefe dieses Maßes herzustellen).
  • Wendeltreppen sind nicht als erster Fluchtweg zulässig. Als zweiter Fluchtweg sind sie zulässig, wenn eine Gefährdungsbeurteilung deren sichere Benutzung im Gefahrenfall erwarten lässt (siehe ASR A2.3). In Schulen und Kindertageseinrichtungen sind Spindeltreppen als notwendige Flucht- und Rettungswege nicht zulässig.Die Lauflinie wird bei Wendeltreppen mit nutzbarer Laufbreite bis zu 100 cm in der Mitte der Laufbreite vorgesehen, bei breiteren Treppen im Abstand von etwa 50 cm vom schmalen Stufenende und bei Spindeltreppen in einem Abstand von etwa 4/10 der Laufbreite von der Handlaufseite.Die nutzbare Treppenlaufbreite wird an der Innenseite von der Linie begrenzt, an welcher die Auftrittsbreite der Stufen 10 cm beträgt. Wenn die Treppe gleichzeitig in Auf- und Abwärtsrichtung begangen werden kann, ist die Laufbreite an dieser Linie auch baulich zu begrenzen. Die Auftrittsbreite darf an der Außenseite maximal 40 cm betragen. In Schulen und Kindertageseinrichtungen gilt innen mindestens 23 cm und in 1,25 m Entfernung maximal 40 cm.
  • Treppen in Betriebsanlagen, die häufiger und von einer größeren Zahl Personen begangen werden, sollten mit ihren Neigungswinkeln im Bereich zwischen 30° und 38° liegen. Dabei sollte die Breite der Treppe mindestens 60 cm betragen, vorzugsweise 80 cm. Hier gilt:Abweichungen in der Steigung im Treppenverlauf dürfen maximal 15 % betragen.Die Unterschneidung der Stufen muss wenigstens 1 cm betragen.Die lichte Durchgangshöhe muss mindestens 230 cm betragen.Bei Aufstiegshöhen von über 50 cm und seitlichem Spalt von mehr als 20 cm ist ein Geländer vorzusehen.

    Die lotrechte Höhe des Handlaufs oberhalb der Antrittskante muss mindestens 90 cm und über dem Austrittspodest mindestens 110 cm betragen.

  • Flache Treppen (Stufenrampen) im Freien sollten Trittflächen mit Gefälle von ca. 2 % zur Trittkante hin besitzen. Stufen und Absätze werden nach der Schrittmaßformel bemessen. In Schulen sollen Fahrradrampen eine Neigung zwischen 10 % und maximal 25 % haben.
  • Kantenprofile sind grundsätzlich bündig mit der Stufenoberfläche zu verlegen.

Beleuchtungsstärke

In der Regel „Natürliche und künstliche Beleuchtung von Arbeitsstätten“ (BGR 131) sowie der DIN EN 12464 „Beleuchtung von Arbeitsstätten“, Teil 1 „Arbeitsstätten in Innenräumen“ wird eine Nennbeleuchtungsstärke von wenigstens 150 Lux genannt.

Treppenforschung

Die Architektur-Fakultät der Hochschule Regensburg besitzt bundesweit die einzige internationale Arbeitsstelle für Treppenforschung. Diese Hochschule erhielt auch den Nachlass des Scalalogie-Begründers Friedrich Mielke (1921–2018).

PVC-Polyvinylchlorid

Polyvinylchlorid

Strukturformel
Struktur von Polyvinylchlorid
Allgemeines
Name Polyvinylchlorid
Andere Namen
  • PVC
  • IUPAC: Polychlorethen
CAS-Nummer 9002-86-2
Art des Polymers amorpher Thermoplast
Monomer
Monomer Vinylchlorid
Summenformel C2H3Cl
Molare Masse 62,5 g·mol−1
Eigenschaften
Typ PVC-U (PVC hart) PVC-P (PVC weich)
Aggregatzustand fest fest
Dichte 1,38–1,40 g·cm−3 1,20–1,35 g·cm−3
Schmelzpunkt Zersetzung > 180 °C [1] Zersetzung > 180 °C [1]
Glastemperatur 79[2]
Härte 75–155
Schlagzähigkeit gering [3]
Elastizitätsmodul 1000–3500 MPa
Wasseraufnahme gering [3] gering [3]
Löslichkeit praktisch unlöslich in Wasser [1]
löslich in organischen Lösungsmitteln (Aceton sowie Ester und Fleckenreinigungsmittel) wenn Molgew. ≤ 30.000Da [3]
praktisch unlöslich in Wasser [1]
löslich in organischen Lösungsmitteln (Aceton sowie Ester und Fleckenreinigungsmittel) wenn Molgew. ≤ 30.000Da [3]
Chemische Beständigkeit beständig gegen konz. und verd. Alkalien, Öle, aliph.Kohlenwasserstoffe
Zersetzung durch oxidierendeMineralsäuren [3]
beständig gegen konz. und verd. Alkalien, Öle, aliph.Kohlenwasserstoffe
Zersetzung durch oxidierendeMineralsäuren [3]
Wärmeleitfähigkeit gering [3] gering [3]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [4]

07 – Achtung

Achtung

H- und P-Sätze H: 315319335
EUH: keine EUH-Sätze
P: 261-​305+351+338 [4]
Gefahrstoffkennzeichnung [1]

keine Gefahrensymbole
R- und S-Sätze R: keine R-Sätze
S: keine S-Sätze
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Polyvinylchlorid ist ein amorpher thermoplastischer KunststoffPVC (Kurzzeichen) ist hart und spröde und wird erst durch Zugabe von Weichmachern und Stabilisatoren weich, formbar und für technische Anwendungen geeignet. Bekannt ist PVC durch seine Verwendung in Fußbodenbelägen, zu Fensterprofilen, Rohren, für Kabelisolierungen und -ummantelungen und für Schallplatten, die in der englischen Sprache „Vinyls“ genannt werden.

Inhaltsverzeichnis

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Aufbau

Vinylchlorid zu Polyvinylchlorid

Polyvinylchlorid wird durch radikalische oder ionische Polymerisation aus dem Monomer Vinylchlorid (chemische Formel H2C=CHCl) erzeugt.

Eigenschaften

mechanische und elektrische Eigenschaften
Vergleichsparameter PVC-U (PVC hart) PVC-P (PVC weich)
Dichte in g/cm3 1,38−1,40 1,20−1,35
Zugfestigkeit in N/mm2 (nach DIN 53455) 50−75 10−25
Reißdehnung/Reißfestigkeit in % (nach DIN 53455) 10−50 170−400
Zug-E-Modul in N/mm2 (nach DIN 53457) 1000−3500 k.A.
Kugeldruckhärte 10-Sekunden-Wert in N/mm2 DIN 53456 75…155 k.A.
Schlagzähigkeit kJ/m2 (nach DIN 53453) > 20 o.
Kerbschlagzähigkeit in kJ/m2 (nach DIN 53453) 2−75 o. Br.
spezifischer Durchgangswiderstand (nach DIN 5348) in Ω 2 > 1015 > 1011
Oberflächenwiderstand (nach DIN 53482) in Ω 1013 1011
Gebrauchstemperatur in °C −50 − +60 k.A.
Dielektrizitätszahl εr (nach DIN 53483, bei 50 Hz) 3,5 4−8
Dielektrizitätszahl εr (nach DIN 53483, bei 106 Hz) 3,0 4…4,5

Kalottenmodell von Polyvinylchlorid

Durch den Zusatz von Weichmachern lässt sich die Härte und Zähigkeit von PVC gut variieren. Es lässt sich gut einfärben. PVC nimmt kaum Wasser auf, es ist beständig gegen SäurenLaugenAlkoholÖl und Benzin. Angegriffen wird PVC von AcetonEtherBenzolChloroform, und konzentrierter SalzsäureHart-PVC lässt sich gut, Weich-PVC schlecht spanabhebend verarbeiten. Bei Temperaturen von 120 °C bis 150 °C kann es spanlos verformt werden. Verbindungen können mit Klebstoffen (Lösungsmittelklebstoffe, Zweikomponentenklebstoffe) oder durch Schweißen (verschiedene manuelle und maschinelle Schweißverfahren) hergestellt werden.

PVC brennt mit gelber, stark rußender Flamme und erlischt ohne weitere externe Beflammung schnell. Aufgrund des hohen Chlorgehalts ist PVC im Gegensatz zu anderen technischen Kunststoffen wie beispielsweisePolyethylen oder Polypropylen schwer entflammbar. Bei Bränden von PVC-Kunststoffen entstehen allerdings Chlorwasserstoff, Dioxine und auch Aromaten.

PVC ist ein guter Isolator. Die Ausbildung von Dipolen und deren ständige Neuausrichtung im elektrischenWechselstromFeld führt im Vergleich zu den meisten anderen Isolatoren zu hohen Dielektrizitätsverlusten. Wegen der hohen Festigkeit des Kabelmantels und der guten Isoliereigenschaften sind PVC-Niederspannungskabel für die Verlegung unter Putz oder im Freien sehr gut geeignet.

Geschichte

Der französische Chemiker Henri Victor Regnault war 1835 der erste, der im Gießener Laboratorium von Justus von Liebig Vinylchlorid herstellte und bemerkte, dass sich daraus bei längerer Einwirkung von Sonnenlicht ein weißes Pulver – Polyvinylchlorid – bildete, konnte die Bedeutung seiner Entdeckung jedoch nicht erkennen.

Mit ein Grund für den heutigen Einsatz von Polyvinylchlorid ist sicher die Verwendung eines anderen Stoffes und ein daraus entstehendes Abfallproblem. Mit dem Aufblühen der chemischen Industrie wurde der Rohstoff Natronlauge, der auch heute für viele Prozesse und Verfahren eingesetzt wird, in immer größeren Mengen hergestellt. Die wichtigsten Einsatzbereiche der Natronlauge sind die Verarbeitung in der Seifenindustrie, die Celluloseherstellung und die Gewinnung von Aluminium ausBauxit. Die Natronlauge wurde mit Hilfe elektrolytischer Zersetzung aus Kochsalz (Natriumchlorid) gewonnen, übrig blieb dabei Chlor und Wasserstoff.

1912 erhielt der deutsche Chemiker Fritz Klatte von der Chemischen Fabrik Griesheim-Elektron (Griesheim bei Frankfurt), später ein Produktionsort der Firma Hoechst, den Auftrag, für den in großen Mengen vorhandenen Rohstoff Ethen (Ethylen) neue Umsetzungsprodukte zu finden. Auch er setzte für seine Versuche, wie zuvor Regnault, Glasgefäße mit Vinylchlorid und verschiedenen Zusätzen dem Sonnenlicht aus. Seine Forschungen führten 1912 zur Synthese von Vinylchlorid ausAcetylen und Chlorwasserstoff. 1913 erhielt Klatte das Patent auf die „Polymerisation von Vinylchlorid und Verwendung als Hornersatz, als Filme, Kunstfäden und für Lacke“.

Er legte damit die Grundsteine für die Herstellung von PVC, das vorerst nur die Bindung von Chlor ermöglichte und so die Lagerung in großen Mengen gestattete. Mit der Rohstoffknappheit während und nach dem Ersten Weltkrieg wurden die Anstrengungen verstärkt, PVC als Rohstoff zu nutzen, um teure Rohstoffe durch kostengünstige Materialien zu ersetzen. Es kam jedoch erst Ende der 1920er Jahre zu weiteren Anwendungen. 1928 erfolgte die großtechnische Ausweitung durch Produktion in den USA und 1930 in Rheinfelden (Baden) durch die BASF; 1935 nahm die I.G. Farben die PVC-Produktion auf.

1935 gelang in Bitterfeld die Plastifikation von Hart-PVC bei Temperaturen von 160 Grad Celsius: erste Produkte waren Folien und Rohre. Letztere wurden 1935 in Bitterfeld und Salzgitter verlegt. Eine Produktmarke dieser Zeit, die umgangssprachlich auch das Ende der im Namen enthaltenen IG-Farben noch eine Zeitlang überlebte, war das Igelit. Nach 1945 war PVC der meistproduzierte Kunststoff der Welt. Im Jahr 1948 wurden schließlich Schallplatten aus PVC hergestellt, das den Schellack endgültig ablöste. Daher rührt auch die heutige Bezeichnung Vinylplatte.

Die Entwicklung der Chlorchemie beruht ursächlich auf der leichten Zugänglichkeit chlorierter Paraffine und der damit zugänglichen Palette von daraus ableitbaren Substanzen und Materialien. Begünstigt wurde dies dadurch, dass die bei der Herstellung von Natronlauge durch elektrolytische Zersetzung von Natriumchlorid entstehenden großen Mengen an Chlor zu lagern und einer Verwendung zuzuführen waren. Möglich wurde dies durch die großtechnische und kommerzielle Erschließung des thermoplastischen Materials PVC.

Technik

Ursprünglich wurde das Carbidverfahren zur Herstellung von Vinylchlorid (VCM = Vinylchloridmonomer) verwendet. Dabei wird aus Calciumcarbid durch die Umsetzung mit Wasser Acetylen gewonnen. Das Acetylen seinerseits wird mit Salzsäure (HCl) zu Vinylchlorid umgesetzt. Dieses Verfahren spielt in Europa keine Rolle mehr, wohl aber ist es in China das eher dominierende Herstellungsverfahren. Heute wird aus Rohöl Ethen gewonnen. Chlor wird großtechnisch vor allem in der Chlor-Alkali-Elektrolyse aus Kochsalz gewonnen. Das Chlor wird im ersten Schritt an das Ethen addiert, und es entsteht 1,2-Dichlorethan. In einem zweiten Schritt wird daraus HCl abgespalten, wobei VCM entsteht. Unter Druck und Zugabe von Initiatoren und anderen Additiven wird VCM in einem Autoklaven zum PVC polymerisiert. Im Wesentlichen sind drei verschiedene Polymerisationsverfahren bekannt. Das historisch gesehen älteste Verfahren ist die Emulsionspolymerisation (erstmals 1929). Die Initiatoren (zum Beispiel Peroxide und andere Perverbindungen) sind in diesem Falle wasserlöslich. Man erhält das sogenannte E-PVC. Wird das VCM durch intensives Rühren im Wasser verteilt und ist der Initiator (zum Beispiel organische Peroxide, Azobisisobutyronitril [AIBN]) im Monomeren löslich, so spricht man von der Suspensionspolymerisation, das zum S-PVC führt. Wird kein Wasser während der Polymerisation genutzt, so spricht man von Block- bzw. Masse-PVC, auch M-PVC genannt. Dabei ist der Initiator im monomeren Vinylchlorid gelöst.

Heute wird PVC nach der Anwendung in PVC-weich (PVC-P /P=plasticized) und PVC-hart (PVC-U /U=unplasticized) unterteilt. Aus Hart-PVC werden Rohre und Profile, zum Beispiel für Fenster hergestellt, ferner Pharmazie-Folien. PVC-weich enthält bis zu 40 % WeichmacherPVC-hart enthält grundsätzlich keinen Weichmacher. PVC-P spielt in Kabelanwendungen eine große Rolle. Allerdings findet es auch in Fußbodenbelägen, Schläuchen, Schuhsohlen, Dachabdichtungen, „Gummi“-Handschuhen seine Anwendung.

PVC ist ein thermoplastischer Kunststoff, der normalerweise im Temperaturbereich von 160 bis 200 Grad Celsius verarbeitet wird. Das an sich spröde und harte PVC wird mit Additiven, in erster Linie Stabilisatoren, Weichmachern, Schlagzäh-Modifier an die verschiedensten Einsatzgebiete angepasst. Die Additive verbessern die physikalischen Eigenschaften wie die Temperatur-, Licht- und Wetterbeständigkeit, die Zähigkeit und Elastizität, die Kerbschlagzähigkeit, den Glanz und sie dienen der Verbesserung der Verarbeitbarkeit. An die verwendeten PVC-Additive werden hohe Anforderungen gestellt: Sie müssen in möglichst geringer Konzentration eine hohe Wirkung erzielen, die durch die unterschiedlichen Herstellungsprozesse für das Kunststoffformteil nicht beeinträchtigt werden darf. Sie müssen eine gute Verarbeitbarkeit garantieren und dem Formteil während dessen Gebrauchsdauer die gewünschten Eigenschaften verleihen. Sie sollen auch aus Konsumentensicht sicher anwendbar sein.

Der Zusatz von Thermostabilisatoren ist notwendig, wenn Verarbeitungen bei Temperaturen zwischen 160 °C und 200 °C stattfinden. Bei diesen Temperaturen beginnt ansonsten der Zersetzungsprozesse unter Abspaltung von HCl Chlorwasserstoff. Wenn das PVC bei der Weiterverarbeitung erhöhten Temperaturen ausgesetzt ist (zum Beispiel durch Heizelementschweißen bei 260 °C), muss das Additivpaket darauf abgestimmt sein.

Der Zusatz von Weichmachern verleiht dem von Natur aus harten Werkstoff plastische Eigenschaften, wie Nachgiebigkeit und Weichheit. Als Weichmacher werden vor allemPhthalsäureester eingesetzt. Weniger Bedeutung haben Adipinsäureester und Phosphorsäureester. Die Weichmacher lagern sich bei der thermoplastischen Verarbeitung zwischen die Molekülketten des PVC ein und lockern dadurch das Gefüge. Diese Einlagerung ist eine physikalische Aufdehnung der Struktur, sodass trotz der geringen Flüchtigkeit eine Migration und Gasabgabe erfolgt. Dadurch kommt es je nach Anwendungszweck zu einer sorbierten Oberflächenschicht oder auch zur Wanderung des Weichmachers in angrenzende Materialien oder auch durch den Luftraum in benachbarte Substanzen. Weichmacher auf der Basis Dioctylphthalat (DOP) migrieren. Produkte auf anderer Basis, die auf Grund wesentlich niedrigerer Dampfdrücke langsamer migrieren, sind deutlich teurer, werden aber zunehmend zumindest in Europa eingesetzt.

Durch sogenannte Schlagzähmodifier werden Eigenschaften wie die Kerbschlagzähigkeit verbessert. Solche Modifier bestehen in der Regel aus speziellen Acrylatpolymeren oder chloriertem Polyethylen. Durch Modifier wird auch die Verarbeitung von PVC verbessert, so wird eine schnellere Plastifizierung von PVC erreicht.

Dry-Blends sind spezielle Mischungen mit PVC-Pulver.

Verwendung

Nahezu 40 % der PVC-Anwendungen werden als Fensterprofile, Rohre, Fußbodenbeläge und Dachbahnen im Bausektor eingesetzt. Rohre setzen sich auf Grund der glatten Innenfläche weniger zu, Fensterprofile sind pflegeleicht, wartungsarm und witterungsbeständig, sie sind in den verschiedensten Farben und Dekors herstellbar. PVC wird auch für schwerentflammbare Kabel eingesetzt. Verbreitet sind PVC-Folien in verschiedenen Anwendungen, so etwa für Wasserkerne von Wasserbetten. Für Kunstleder werden ebenfalls PVC-Folien verwendet.

PVC findet verbreitet Verwendung in der Elektroindustrie, als Isolationsmaterial für Kabel, als Schalterdose oder als Einziehrohr. Kreditkarten und ähnliche, wie Telefonwertkarten, sind meist aus PVC. PVC-Hartschaum findet in der Faserverbundtechnologie Verwendung als Sandwichwerkstoff. Anwendungsgebiete sind Sportboote, Rotorblätter für Windkraftanlagen und der Waggonbau. Geschäumtes PVC in Plattenform (FOREX®) wird als Trägermaterial für Werbemedien, wie ausgeplottete Schriftzüge, Bilder und Grafiken verwendet, vor allem wegen des geringen Gewichts und der einfachen Verarbeitung. Spezielle Präparationen finden ihren Einsatz bei künstlerischen Installationen und Events. Stark weichgemachte PVC-Folien werden als Anti-Slip-Unterlagen angeboten.

In einigen Anwendungsbereichen können auch andere Kunststoffe wie Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE) PVC ersetzen. Vorteilhaft ist dabei der Wegfall von Weichmachern, die aus Weich-PVC ausdünsten (typischer Plastik-Geruch) und gesundheitsschädlich sind. Auch die dem PVC zugeschriebene Säure-, Öl- und Seewasser-Beständigkeit sind oft nicht erforderlich. Einige Umweltverbände raten deshalb, die Herstellung von PVC auf einige wenige Spezialanwendungen einzuschränken.

Wirtschaft

Die PVC-Produktion nimmt weiterhin weltweit zu. In den letzten Jahren wurde ein Wachstum von durchschnittlich 5 % pro Jahr erzielt. Somit kann die weltweite PVC-Produktion bis zum Jahr 2016 von derzeit 34 Millionen Tonnen auf voraussichtlich 40 Millionen Tonnen pro Jahr ansteigen.[5] Vorwiegend werden Fenster mit PVC-Rahmen exportiert. Häufig wird PVC für Rohre in Kabeltrassen und für Membrandächer eingesetzt, auch für Bodenbeläge. Im Jahr 2001 erbrachten in Deutschland 150.000 Beschäftigte in 5.000 Unternehmen einen Umsatz von 20 Milliarden Euro, das ist etwa ein Viertel der gesamten Kunststoffbranche.

Nachhaltigkeit

Die europäische PVC-Branche hat im März 2000 eine Selbstverpflichtung zur nachhaltigen Entwicklung verabschiedet. Jedes Jahr wird ein Bericht über das jeweils abgelaufene Jahr veröffentlicht.[6] Es werden fünf Nachhaltigkeitsforderungen für PVC beschrieben, die auf der Basis des Frameworks von The Natural Step (TNS) erarbeitet wurden. Viele Maßnahmen innerhalb von Vinyl 2010 stimmen in der Tat mit den TNS-Nachhaltigkeitsherausforderungen überein.

  • TNS-Nachhaltigkeitsherausforderung für PVC Nr. 1 beschäftigt sich mit dem Endprodukt intrinsischen Energie- und CO2-Mengen. Das Endziel ist die Erlangung der CO2-Neutralität.
  • Kontrollierte, geschlossene Kreisläufe sind das Ziel von TNS-Nachhaltigkeitsherausforderung Nr. 2. Hydro Polymers und dessen neuen Eigentümer INEOS sind wichtige Akteure innerhalb der Recovinyl-Initiative im Rahmen von Vinyl2010.
    Eine von vielen Initiativen seitens Hydro Polymers betrifft die Entwicklung einer neuen Produktlinie EcoVin®, das weitgehend aus post-industriellen, aufgearbeiteten PVC-Abfällen von Endkunden besteht und eine Differenzierung von der traditionellen Neuware darstellt. Vinyl 2010 bietet auf starke, beeindruckende Weise in Form von Recovinyl eine Plattform dazu. Recovinyl bietet finanzielle Anreize (Incentives), um das Sammeln von PVC-Abfällen aus dem Bau- und Abbruchgewerbe zu fördern. Sein Ziel ist es, eine ständige Lieferung von Post-Consumer-PVC-Abfällen für das Recycling in Europa sicherzustellen. Recovinyl arbeitet dabei mit den verschiedensten Partnern zusammen: Konsumenten, Gemeinenden, Recyclern, Unternehmen im allgemeinen und Abfallmanagement-Unternehmen im besonderen sowie mit der Europäischen Kommission und nationalen Landesregierungen. Seit 2005 steigen die recyclierten Mengen ständig. 2008 war ein erfolgreiches Jahr für dieses Projekt. Die Abfallregistrierung im Jahr 2008 erbrachte 12.365 PVC-Liefereingänge. 198.000 Tonnen registriertem PVC-Abfall wurden erfasst und recycliert.[7]
  • Die Emission von POPs während des gesamten Lebenszyklus eines PVC-Produkts ist der Fokus der 3. TNS-Nachhaltigkeitsherausforderung für PVC. Hydro Polymers hat wichtige Schritte in Richtung zur Beseitigung der diffusen Emissionen von potenziell persistenten Stoffen in der PVC-Herstellung gesetzt. Man hat Gummidichtungen durch Titan-Dichtungen wegen der Neigung von Gummioberflächen zur Dioxinbildung ersetzt.
  • Betrachtet man den Einsatz von Additiven, die nicht nur durch ihre Eigenschaften bezüglich der direkten Toxizität zur vollständigen Nachhaltigkeit von PVC-Produkten beitragen, so kommt man zur 4. TNS-Nachhaltigkeitsherausforderung für PVC. Die Additive bestimmen nicht nur beim Gebrauch, sondern im gesamten Lebenszyklus des Produkts und darüber hinaus während der Wiederverwertung das Nachhaltigkeitspotenzial. Das Ergebnis der extensiven Untersuchungen, die unter der Federführung von Hydro Polymers gemacht wurden sind in Zusammenarbeit mit den strategischen Zulieferern von Rohstoffen[8] In diesem Programm gemeinschaftlicher Untersuchungen sind drei Strategic Supplier Sustainability-Workshops eingebunden gewesen. Ein österreichischer PVC-Stabilisatorhersteller hat in einem gemeinsamen Projekt mit Hydro Polymers seine Rohstoffe, Prozesse und Produkte für Rohranwendungen im Rahmen des TNS-Frameworks evaluiert und gefunden, dass beide Alternativen das beste Potenzial zur vollständigen Nachhaltigkeit haben[9].
  • Die Verpflichtung zur Sensibilisierung für eine nachhaltige Entwicklung in der gesamten PVC-Branche wird in der 5. TNS-Nachhaltigkeitsherausforderung untermauert. Gemeinsam mit Rohm und Haas (kürzlich von Dow Chemical Company übernommen) hat Hydro Polymers einen Weiterbildungskurs an der Blekinge Tekniska Högskola (Technische Universität Belkinge) in Karlskrona (Schweden) initiiert. Dieser Fernlernkurs hat die Entwicklung in der PVC-Industrie in Richtung Nachhaltigkeit beschleunigt. An diesem Kurs haben Schlüssellieferanten und –kunden von Hydro Polymers teilgenommen.[10].

Umwelt- und Gesundheitsaspekte, Gefahren

PVC ist eine chemisch sehr stabile Verbindung, die kaum verrottet. Sonnenlicht wirkt an der Oberfläche wenig zersetzend. Die mechanischen Eigenschaften werden nicht beeinträchtigt. Produkte und Verpackungen aus PVC sind (meer-)wasser- und luftbeständig und damit während der Zeit einer Mülldeponierung weitestgehend grundwasser– und umweltneutral.

Wird PVC verbrannt, bildet sich ätzender gasförmiger Chlorwasserstoff, der mit Wasser oder Luftfeuchtigkeit Salzsäure bildet. In Müllverbrennungsanlagen wird diese mit Kalk in den Ablüftungsanlagen neutralisiert. Bei den Temperaturen von PVC-Bränden entstehen hochgiftige Dioxine. Die Verbrennung erfolgt unvollständig und rußend. Der entstehende Rauch undRuß enthält polykondensierte Aromaten, wie Benz(a)-Pyren, Pyren und Chrysen, die hochgiftig und karzinogen wirken. Eine weitere Gefahr geht von schwermetallhaltigen Stabilisatoren wie etwa Bleidistearat aus.

Auch die Verwertung in Müllverbrennungsanlagen kann so die Umwelt beeinträchtigen, wenn nicht die besonderen Bedingungen eingehalten werden. Für PVC-Bauprodukte wie Rohre und Fenster gibt es flächendeckende Rücknahmesysteme der kunststoffverarbeitenden Industrie. So sollen Umweltschäden durch die kommunale Müllentsorgung verringert werden.

Als erste Arbeiter in der PVC-Produktion an Deformationen der Fingerendgliedmaßen erkrankten oder schwere Leberschäden bis hin zu Leberkrebs (Hämangioendothelsarkom) aufwiesen, wurde der Arbeitsschutz bei der Herstellung und Weiterverarbeitung von PVC verbessert. Die „VC-Krankheit“ wurde von den Berufsgenossenschaften als Berufskrankheitanerkannt.[11] Der Ausgangsstoff für PVC Vinylchlorid kann beim Menschen Krebs erzeugen und wirkt erbgutverändernd. Auch andere Ausgangsstoffe der PVC-Herstellung sind bedenklich.

Weich-PVC ist durch die enthaltenen Weichmacher je nach Einsatzbereich physiologisch bedenklich. Für Spielzeuge ist der Einsatz von Weich-PVC problematisch, obwohl es wegen seines günstigen Preises und der Eigenschaften verbreitet ist. Trotz des geringen Dampfdrucks können Weichmacher über Speichel, Hautkontakt oder die Atemwege in den kindlichen Körper gelangen. Die Phthalatweichmacher sind zum Teil leber- und nierenschädigend und stehen im Verdacht, krebserzeugend zu wirken. Dies ergaben mehrere Untersuchungen bei denen sich deutliche Spuren im Blut fanden. Diethylhexylphthalat (DEHP) wurde durch eine EU-Arbeitsgruppe im Jahr 2000 als frucht- und fruchtbarkeitsschädigend eingestuft. Weich-PVC mit Phthalatweichmachern wurde in der EU im Jahre 1999 für Kleinkinderspielzeug verboten.

„Der menschliche Organismus nimmt PVC-Weichmacher in höheren Mengen auf, als bisher angenommen. Besonders gefährdet sind Kinder. Die weit verbreiteten Weichmacher Phthalate gelten als höchst gesundheitsgefährdend, weil sie in den Hormonhaushalt des Menschen eingreifen und die Fortpflanzung bzw. Entwicklung schädigen“

– Umweltbundesamt

In Lebensmittelverpackungen ist Weich-PVC problematisch, wenn nicht durch Sperrschichten das Einwandern in die Lebensmittel verhindert wird. Für fetthaltige Lebensmittel sollte Weich-PVC unbedingt vermieden werden, da Weichmacher gut vom Fett aufgenommen werden.

Bestimmung

Bei einer Brennprobe riechen die Gase nach Chlorwasserstoff. Beim Verbrennen auf Kupfer färbt sich die Flamme grün (siehe Beilsteinprobe). Für eine solche Brennprobe als auch die Beilsteinprobe sollten (außerhalb der Untersuchungslabore) nur Kleinstmengen benutzt werden, da gesundheitlich bedenkliche chlororganische Verbindungen entstehen.

PVC-Entsorgung

Zur PVC-Entsorgung gibt es drei Verfahren:

Deponierung von organischen Abfällen

Dieses Verfahren war nur bis zum 31. Dezember 2004 erlaubt. Bis zum Jahr 1989 deponierte man etwa siebzig Prozent des Abfallvorkommens. (Hart-PVC vergeht nicht und schadet auch weder Wasser noch Luft, allerdings beanspruchte er großen Raum der Deponie und dies wegen der Unvergänglichkeit für einen langen Zeitraum.) Es kann keine Prognose getroffen werden, ob das Hart-PVC nicht doch irgendwann durch Mikroorganismen oder chemische Vorgänge angegriffen werden kann. Von den PVC-weich-Stoffen kann man aber mit großer Sicherheit behaupten, dass diese aufgrund ihres Weichmachers das Sickerwasser und somit die Umwelt verschmutzen.

Werkstoffliches Recycling

Mittlerweile hat man die Möglichkeit, die PVC-Abfälle wiederzuverwenden und als Recyclingmaterial in neue Produkte einzufügen. Während anfangs etwa achtzig Prozent Neu-PVC mit zur Mischung gegeben werden mussten, kann man heute mit etwa siebzig Prozent Recyclingmaterial einen gleich hochwertigen und qualitativ guten Kunststoff herstellen. Ein Vorteil dieser Recyclingmethode ist, dass durch die Verarbeitung unterhalb von 200 Grad Celsius keine hohen Emissionsmengen entstehen können.

Stoffliches Chlorrecycling

Dieses Chlorrecycling-Konzept besteht seit Mitte der achtziger Jahre. Die bei der Verbrennung von PVC gewonnene Salzsäure wird gereinigt und zurück in den PVC-Kreislauf eingeleitet, oder sie wird direkt auf den Markt gegeben.

Siehe auch

Literatur

  • Schrader, Franke: Kleiner Wissensspeicher Plaste. Zentralinstitut für Schweißtechnik Halle (ZIS). Technisch-wissenschaftliche Abhandlung. Bd 61. VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1970.
  • Charles Levinson: PVC zum Beispiel. Krebserkrankungen bei der Kunststoffherstellung. Rowohlt, Reinbek 1985.
  • Robert Hohenadel, Torsten Rehm, Oliver Mieden: Polyvinylchlorid (PVC). Kunststoffe 10/2005, S. 38–43 (2005), ISSN 0023-5563
  • Andrea Westermann: Plastik und politische Kultur in Westdeutschland. Chronos, Zürich 2007; ISBN 978-3-0340-0849-5doi:10.3929/ethz-a-005303277.

Plattenlegerarbeiten2

Plattenlegerarbeiten

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

Fliesen als Außenschmuck am Felsendom, Jerusalem

Keramik stammt von dem griechischen Wort für Ton, „Keramos“, ab. Tonminerale entstehen aus den überwiegend feinstkörnigen Erweiterungsprodukten 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[1] 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.

Herstellung

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

Schnitt durch eine Steingutfliese, sichtbar ist die dünne Glasurschicht auf der Oberseite und die Profilierung der Unterseite zur besseren Anhaftung des Klebemörtels

Produkt Produktnorm Anwendungsbereiche[2]
Steingut- Fliesen EN 14411 Gruppe BIII Wandbekleidungen im Wohnungs- und Nichtwohnungsbau
Steinzeug- Fliesen EN 14411 Gruppe Blb; BIIa; BIIb Wandbekleidungen innen im Wohnungs- und Nicht- wohnungsbau Bodenbeläge nach erforder- licher Verschleißklasse (Innen- und Außenbeläge) Behälterbau (Trinkwasser- behälter, Schwimmbäder)
Fein- steinzeug EN 14411 Gruppe BIa Vorzugsweise (Wand- und) Bodenbeläge im Wohnungs- und Nichtwohnungsbau

Typische Steingutfliese

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

Schnitt durch eine Feinsteinzeugplatte mit strukturierter Oberfläche

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.

Kriterien für die Gebrauchseigenschaften

Fliesen werden im Wesentlichen nach ihrer Wasseraufnahmefähigkeit, ihrer Frostbeständigkeit, ihren rutschhemmenden Eigenschaften und der Beständigkeit ihrer Oberfläche gegenüber Abrieb klassifiziert.

Keramikfliesen werden in zwei Qualitäten eingeteilt: erste und zweite Wahl. Dabei werden sowohl optische wie auch qualitative Anforderungen an Glasur, Oberfläche, Maßhaltigkeit und Wasseraufnahme gestellt. Fliesen mit groben Fehlern werden oftmals auch als dritte Wahl angeboten oder gelangen in den Ausschuss.

Wasseraufnahmevermögen

Gruppe Massen-% Wasseraufnahmevermögen
Ia höchstens 0,5 %
Ib höchstens 3 %
IIa 3 % bis 6 %
IIb 6 % bis 10 %
III mehr als 10 %

Die Europäische Norm DIN EN 14411 unterteilt keramische Fliesen und Platten nach ihrem Wasseraufnahmevermögen in fünf Gruppen. Die Prüfung erfolgt nach DIN EN ISO 10545.

Frostbeständig und somit für den Außenbereich geeignet sind nur Fliesen und Platten der Gruppen Ia und Ib. Dies gilt auch Fliesen auf überdachten Flächen wie Balkonen, da diese nach Durchfeuchtung ebenfalls vom Frost geschädigt werden können. Da gewöhnlicher Fugenmörtel wasserdurchlässig ist, muss auch bei Verklebung und Unterkonstruktion auf frostbeständige Materialien und richtige Verarbeitung geachtet werden.

Aufgrund des dichten Scherbens sind Feinsteinzeugfliesen generell frostbeständig.

Abriebfestigkeit

Die Abriebbeständigkeit der Glasur von Steinzeugfliesen (Widerstandsfähigkeit gegen Oberflächenverschleiß) wird durch ein genormtes Prüfverfahren mit einer Prüfmaschine mit rotierenden Stahlbürsten des amerikanischen Porzellan- und Emaille-Instituts (PEI) oder durch Sandstrahlen geprüft und nach DIN EN ISO 10545-7 in die Klassen 0 bis 5 eingeteilt (siehe Tabelle).

Abrieb (Oberflächenverschleiß) tritt bei Bodenbelägen infolge schleifender, reibender Beanspruchung auf und kann bei glasierten Fliesen durch Glanzveränderung der Oberfläche sichtbar werden.Glasierte Steinzeugfliesen werden hinsichtlich ihrer Beständigkeit gegen Abrieb in Gruppen unterteilt und können damit Anwendungsbereichen zugeordnet werden. Die Abriebbeständigkeit (Verschleißgruppe) ist die durch Schleif- und Sandstrahlprüfung ermittelte Widerstandsfähigkeit glasierter Fliesen und Platten. Sie wird vom Hersteller angegeben.

Abrieb- klasse Prüf-Umdrehungen Anwendungsbereiche[3]
1 150 für Wandmaterial sowie barfuß oder mit Hausschuhen begangene Flächen
2 600 für leichte Beanspruchung in wenig genutzten Räumen in privaten Haushalten
3 750/ 1500 für mittlere und kratzende Beanspruchung mit normalem Schuhwerk; etwa in privaten Dielen, Fluren und auf Balkonen, sowie in Hotelzimmern und -bädern
4 2100 / 6000/ 12000 für hohe Beanspruchung durch häufige Begehung mit normalem Schuhwerk in öffentlichen Eingangsbereichen, Terrassen, Küchen, sowie in Wirtschafts- und Verkaufsräumen, Krankenhäusern, Bürogebäuden, Hotels und Schulen
5 >12000 Anwendungsbereiche mit sehr starkem Publikumsverkehr, wie Verkehrsanlagen, Gastronomie, Verkaufs-, Versammlungs- und Sportstätten, sowie bei Beanspruchung durch Befahren wie in Garagen

Unter Zugabe von Wasser und definierten Schleifmitteln wird ein künstlicher Abrieb ermittelt. Als Ergebnis erhält man einen Wert, der angibt, bei welcher Anzahl der Umdrehungen sich eine sichtbare Veränderung ergibt. Diese Werte werden dann für eine Klassifizierung benutzt.

Bei unglasierten keramischen Fliesen und Platten wird der Tiefenverschleiß nach DIN EN ISO 10545-6 ermittelt. Mit Schmelzkorund und einer speziellen Schleifscheibe wird der „anfallende Abrieb“ gemessen. Je geringer der Wert, desto verschleißresistenter ist die Keramik.

Rutschsicherhei

Bewertungsklassen
Gruppe Haftreibwert Neigungswinkel
R9 Minimum von 6 bis 10°
R10 erhöht von 10 bis 19°
R11 erhöht2 von 19 bis 27°
R12 groß von 27 bis 35°
R13 sehr groß über 35°
Verdrängungsraum
Gruppe Mindestvolumen (cm³/dm²)
V4 4
V6 6
V8 8
V10 10

Durch die Prüfung der Rutschsicherheit nach der DIN 51130 erfolgt die Einstufung in R-Werte. Je höher die hinter dem „R“ stehende Zahl, desto rutschhemmender und schlechter reinigungsfähig ist der Belag. Wie aus der Tabelle zu ersehen ist, gibt es die Bewertungsgruppen von R9 bis R13. Die BGR 181 der Berufsgenossenschaften findet jedoch keine Anwendung auf Fußböden in Arbeitsräumen, Arbeitsbereichen und betrieblichen Verkehrswegen, bei denen keine gleitfördernden Mittel zu erwarten sind. Regenschirme transportieren Wasser, also sollte immer auf die BGR 181 Rücksicht genommen werden. Bei Abweichung von der BGR 181 sollten die Berufsgenossenschaft und die Gewerbeaufsicht zum jeweiligen Bauobjekt grundsätzlich befragt werden, da es vorkommen kann, dass beide Institutionen unterschiedliche Meinungen haben können. In Bereichen, wo fettige, pastöse oder faserig-zähe Stoffe auf den Boden gelangen, müssen Fliesen eventuell auch noch einen „Verdrängungsraum“ besitzen. Dieser Verdrängungsraum ist der zur Gehebene hin offene Hohlraum unterhalb der Gehebene und wird nach vier V-Klassen bewertet. Der V-Wert gibt an, wie viel cm³ Flüssigkeit der Boden auf einem dm² mindestens aufnehmen kann.

Eine Besonderheit bilden Keramiken für nassbelastete Barfußbereiche. Diese Oberflächen werden nach DIN 51097 geprüft und in die Bewertungsgruppen nach GUV 26.17 A, B und C eingeteilt.

Für den privaten Bereich gibt es keine Vorgaben. Dort sind polierte oder glattglasierte Keramiken anwendbar. Ein privates Schwimmbad oder eine private Sauna sollte aber nach den Regeln der GUV 26.17 Rutschsicherheit für nassbelastete Barfußbereiche ausgeführt werden.

Werden Bodenbeläge mit geringerer Mindestrutschhemmung geplant oder eingebaut (nach BGR 181/GUV 26.17), drohen im Unglücksfall Schadenersatz- oder Regressansprüche.

Säurebeständigkeit

Die Säurebeständigkeit wird nach der DIN EN ISO 10545-13 bestimmt.

Fleckempfindlichkeit

Fleckempfindlichkeit wird nach der DIN EN ISO 10545-14 klassifiziert.

Ökologische Aspekte

Keramikfliesen enthalten durch den Brand keine raumluftbelastenden, ausgasenden Stoffe. Bei Verlegung mit einem Kalk- oder Zementmörtel wird die Raumluft nicht mehr belastet, wenn das Anmachwasser verdunstet ist.

Feinsteinzeug sowie glasiertes Steinzeug und Steingut besitzen eine sehr dichte Oberfläche. Schimmelpilze finden im Allgemeinen nur in den Fugen ein geeignetes Substrat.

Bei einer Verlegung mit Reaktionsharzen, die säurebeständig sind, besteht neben einer Ausdünstungsgefahr auch ein höheres Risiko der mikrobiologischen Besiedlung gegenüber alkalischen Klebe- und Fugenmörteln.

Die Strahlenbelastung hängt von den verwendeten Ausgangsstoffen ab. Eine Gefährdung ging früher hauptsächlich von Natriumdiuranat- (Uranglas) und Kobaltglasuren aus. (Siehe Radonbelastung.)

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.

Detail im gefliesten Bad: Übergang zwischen Fliesen und verputzter Wand durch Schienen

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 (nach „Kaliber“). 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.[4]

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.[5][6][7][8]

Oberflächen und Reinigung von Keramikfliesen

Gaststätten-Urinal

Schmutzanhaftung und Reinigungaufwand sind in erster Linie abhängig von der Oberflächenrauheit. Während Wandfliesen und viele Bodenfliesen eine pflegeleichte, glatte Oberfläche besitzen, wird in gewerblichen Küchen und Schwimmbädern ein rutschsicherer Belag gefordert, die durch eine Strukturierung und Erhöhung der Rauheit der Fliesenoberfläche erreichbar ist.

Imprägnierung

Imprägniermittel wie Silane reduzieren die Fleckempfindlichkeit von offenporigen Oberflächen. In kapillar saugfähiger Keramik wie Terrakotta oder Steingut können zudem farbverändernde Substanzen einziehen.

Bei glasierter Keramik, unpoliertem Feinsteinzeug sowie bei unglasierten, aber vom Hersteller oberflächenvergüteten Belägen („keramische Versiegelung“) kann eine Imprägnierung nicht in die Oberfläche einziehen und würde auf der Oberfläche einen unerwünschten Belag hinterlassen. Auch bei offenporigen Werkstoffen können nicht von der Oberfläche aufgenommene Reste der Imprägniermittel zur Anhaftung von Verunreinigungen führen, speziell von in Gummi enthaltenem Ruß.

Beim Polieren von Feinsteinzeug wird die gesinterte Oberfläche abgetragen, so dass die feinen Porenräume freiliegen. Obwohl Feinsteinzeug kaum kapillar saugfähig ist, wird von den Herstellern häufig eine Imprägnierung empfohlen, um die Reinigung zu erleichtern.

Ziegelböden aus unglasiertem Steinzeug (Terracotta) oder (Spalt-)Klinkern wurden traditionell mit Klinkeröl oder anderen porenfüllenden Mitteln imprägniert, wenn es erforderlich schien, sie vor Fett-, Rotwein- und anderen Flecken zu schützen. Manche Hersteller empfehlen, die Imprägnierung noch vor dem Verfugen vorzunehmen.

Zur Versiegelung der Fugen sind spezielle Imprägniermittel erhältlich. Empfohlen wird oft eine vorherige Säuberung der Fugen mit einem sauren Reinigungsmittel (z. B. Anti-Kalk).[9]

Werkseitige Vergütungen

Nachträgliche Schutzbehandlungen durch Imprägniermittel unterscheiden sich von werkseitigen mineralischen Oberflächenvergütungen, wie Glasuren oder Engoben. Diese werden im Verlauf eines zweiten Brennvorgangs auf der Oberfläche aufgeschmolzen bilden eine glatte, flüssigkeits- und schmutzabweisende Beschichtung.

Reinigung

Insbesondere nach dem Verfugen von unglasierte Fliesen sollte die Fugenmasse gründlich abgewaschen werden, damit sich das Bindemittel nicht in der Oberfläche festsetzt und dort aushärtet. Falls es doch zu einer Verfärbung der Oberfläche kommt, kann Zementschleierentferner eingesetzt werden, um den grauen Zementbelag anzulösen und entfernen zu können. Dieser saure Spezialreiniger greift auch die Fugen an. Sie sollten daher angenässt werden, um das Eindringen des Reinigers in die Fuge zu erschweren. Nach dem Abwaschen des Reinigers kann die Fläche mit einem alkalisch wirkenden (Reinigungs-)Mittel neutralisiert werden.[10]

Fliesen mit geschlossener Oberfläche sind pflegeleicht und lassen sich mit beliebigen Haushaltsreinigern säubern. Zur Entfernung fettiger Verunreinigungen werden alkalische Reinigungmittel empfohlen.[10]

Pflegemittelhaltige Reiniger, die einen Fett-, Wachs- oder Polymerfilm hinterlassen, können das Erscheinungsbild der Fliesenoberfläche verändern und sich auf Dauer zu einer unansehnlichen und schlimmstenfalls klebrigen Schicht akkumulieren. Sofern diese Mittel im professionellen Bereich eingesetzt werden, um die Eigenschaften der Fliesenoberfläche zu beeinflussen, werden die zurückbleibenden Schichten meist bei einer jährlichen intensiven Grundreinigung wieder entfernt.[10]

Bei hartnäckigen Verschmutzungen sowie rutschsicheren Fliesen mit rauer Oberflächenstruktur kann es erforderlich sein, das Reinigungsmittel zunächst einwirken zu lassen und Microfaserbezüge, Bürsten oder Reinigungspads einzusetzen. Bürsten und Pads sollten keinen Schleifkornzusatz enthalten, der die Oberfläche mattieren oder abtragen würde.[10]

Schimmel und schwarze Stockflecken werden mit chlorhaltigen Reinigern oder speziellem Schimmelentferner entfernt.

Meine Arbeit