Hintermauerziegel

Produktionswert von Hintermauerziegeln ohne Ergänzungsprodukte. Im Jahr 2016 stieg der Produktionswert gegenüber dem Vorjahr um über 10 Prozent.

Hintermauerziegel werden jene Mauerziegel genannt, die bei einer zweischaligen Wand „hinten“, heißt auf der Innenseite, liegen. Dadurch müssen sie manche Anforderungen (z. B. Frostbeständigkeit, Witterungsschutz) nicht erfüllen. Hintermauerziegel werden bei der Errichtung von Außen- und Innenwänden in Massivbauweise verwendet. Haupteinsatzbereiche sind Gewerbebau (10 %), öffentlicher Bau (10 %) und vor allem Wohnungsbau (80 %).

Verwendung in Deutschland

Im Jahr 2016 wurden in Deutschland 6,1 Mio. m³ Hintermauerziegel mit einem Produktionswert von 398 Mio. Euro hergestellt.

Mit einem Marktanteil von rund 45 Prozent sind Mauerziegel der am meisten verwendete Baustoff im Mauerwerks-Wohnungsbau. Seit den 1990er Jahren wurden die bauphysikalischen Eigenschaften des Hintermauerziegels kontinuierlich verbessert. Der Baustoff wurde ständig weiterentwickelt; Hintermauerziegel ermöglichen heute eine optimale Wärmedämmung und den Einsatz im Geschossbau für Gebäude mit bis zu neun Geschossen.

Herstellung

→ Hauptartikel: Hintermauerziegelindustrie

Ton als Basismaterial der Hintermauerziegelherstellung

Ton – das Basismaterial der Ziegelherstellung

Der Baustoff Ton bildet die Basis der Hintermauerziegelherstellung. Ton kommt in sehr großer Vielfalt vor. Tonlagerstätten bildeten sich in jedem geologischen Zeitalter heraus. Auch heute noch entstehen neue Tonvorkommen an Flussmündungen, in Talsenken oder Niederungen. Das erklärt auch die Produktionsstandorte, die sich im Regelfall direkt an den Tonlagerstätten befinden. Die Tongewinnung erfolgt überwiegend im Tagebau, nur selten im Untertagebau.

Im Verlauf des Produktionsprozesses durchläuft der Ton Veränderungen, die sich auch in einer sprachliche Unterscheidung vom „gewachsenem Boden“ bis zum „Scherben“, dem gebrannten Fertigerzeugnis, widerspiegeln.

Eigenschaften

Trotz offenporigen Materials sowie hohem Lochanteil und damit verbundenen hervorragenden Wärmedämmeigenschaften zeichnet sich Ziegelmauerwerk durch eine hohe Tragfähigkeit aus. Ist ein Ziegel einmal getrocknet und gebrannt, besitzt er eine Form, die er trotz externer Einwirkungen wie Hitze und Kälte für seine Lebensdauer behält.

Spezialziegel sind für das sichere Bauen in allen Erdbebenzonen zugelassen.

In der Branche wird der Hintermauerziegel als Zehnkämpfer bezeichnet. Denn das Zusammenspiel von 10 Eigenschaften macht ihn zu einem hochwertigen Baustoff:

Kälte- und Hitzeschutz

Der Hintermauerziegel hat je nach Rohdichte ein sehr gutes Wärmedämmvermögen. Er speichert Wärme und verhindert damit im Winter ein zu schnelles Auskühlen der Wohnungen bei unterbrochenem Heizbetrieb. Auch bietet er beste Voraussetzungen für den sommerlichen Wärmeschutz. Er schützt vor Überhitzung, indem er Wärme speichert und erst zeitversetzt in abgeschwächter Form an den Raum abgibt.

Schallschutz

Der Hintermauerziegel gewährleistet bei einer der Rohdichte entsprechenden Art der konstruktiven Ausführung einen sehr guten Schallschutz.

Brandschutz

Der Ziegel ist schon beim Brennen durchs Feuer gegangen. Als nichtbrennbarer Baustoff der Klasse A1 und mit der Feuerwiderstandsdauer F 90 erfüllt der Hintermauerziegel höchste Brandschutzanforderungen.

Feuchteschutz

Der Hintermauerziegel ist ein natürlicher Feuchteregler. Aufgrund seines kapillaren Gefüges ist er in der Lage, Raumfeuchte aufzunehmen, zu speichern und bei günstigen klimatischen Bedingungen rasch wieder abzuführen. Er weist die geringste Herstellfeuchte unter den Baustoffen auf.

Langlebigkeit

Der Hintermauerziegel zeichnet sich durch niedrige Rohdichten und hohe Festigkeiten aus. Durch seine Formstabilität, die kaum Schwind- oder Quellprozessen unterliegt, bietet er ausgezeichnete Voraussetzungen für rissfreie Wände. Er ist ein guter Untergrund für witterungs- und frostbeständige Fassaden.

Gesundes Wohnklima

Der Ziegel wird aus den natürlichen Rohstoffen Ton, Sand und Wasser hergestellt. Laut Sentinel-Haus® Institut erfüllt der getestete Naturbaustoff Ziegel alle Kriterien, die für gesundes Wohnen wichtig sind: „geringste Schadstoffemissionen, hervorragende Wärmedämmung, hoher Schallschutz, sehr guter Feuchtigkeitsausgleich und Schutz vor Schimmelbildung.“

Wirtschaftlichkeit

Aufgrund guter Wärmedämmeigenschaften kann bei der monolithischen Ziegelbauweise eine zusätzliche Außendämmung entfallen. Nach Errichtung der Wand muss zur Fertigstellung der Gebäudehülle lediglich noch ein Putz aufgebracht werden. Aufgrund der hohen Wärmespeicherfähigkeit massiver Ziegelgebäude werden Kosten für Heizenergie gespart. Durch die monolithische Bauweise bleibt das Objekt auf lange Zeit wartungsfrei.

Nachhaltigkeit und Wertbeständigkeit

Der Ziegel ist recyclingfähig. Er kann als Ziegel, Ziegelsplitt oder gemahlen in anderen Produkt- oder Bauanwendungen vollständig weiterverwertet werden oder als gewöhnlicher Bauschutt sortenrein entsorgt werden. Er ist nachhaltig aufgrund ökologisch und bauphysikalisch optimaler Eigenschaften sowie einer äußerst hohen Dauerhaftigkeit, geringen Lebenszykluskosten und Wertstabilität.

Die Erzeugung der Ziegel benötigt große Energiemengen. Die Energie wird vor allem benötigt, um das Wasser aus den geformten Ziegeln auszutreiben und für den anschließenden Brennvorgang. So wird im Jahr 1998 eine benötigte Energiemenge von 0,474 kwh/kg gebrannter Ziegel angegeben.

Produkt-Abgrenzung

Der Mauerziegel ist ein Mauerstein, das heißt ein vorgeformtes Element zur Herstellung von Mauerwerk, der aus Ton oder anderen tonhaltigen Stoffen mit oder ohne Sand oder andere Zusätze bei einer ausreichend hohen Temperatur gebrannt wird, um einen keramischen Verbund zu erzielen.

Neben der Gattung der Hintermauerziegel existieren Vormauerziegel, Dachziegel sowie Pflasterklinker.

Hintermauerziegel werden für die Erstellung von Außen- und Innenwänden verwendet, die als Rohbau gegen eindringendes Wasser geschützt sind.

Anwendung und Produkte

Die Definitionen der wesentlichen Ziegeltypen entsprechend den Normen DIN 105-100 und DIN EN 771-1 in Verbindung mit DIN 20000-401. Unterschieden werden Blockziegel, Hochlochziegel, Planziegel und Ergänzungsziegel.

Blockziegel

herkömmlich gefertigter Mauerziegel, der nach dem Brennvorgang nicht plangeschliffen wird und deshalb höhere Maßtoleranzen aufweist.

Hochlochziegel

LD- oder HD-Ziegel mit senkrecht zur Lagerfläche verlaufender Lochung der Arten A, B oder W.

Planziegel

Mauerziegel mit besonderer Maßhaltigkeit hinsichtlich der Ziegelhöhe, der meist nach Zulassung geregelt ist.

Planziegel mit Dämmstoff-Füllung

Mauerziegel mit besonderer Maßhaltigkeit, der mit Dämmstoff verfüllt, geringe Wärmeleitfähigkeiten und besonders gute Schallschutzeigenschaften aufweist und für einschalige Wandaufbauten geeignet ist.

Ergänzungsziegel

Mauerziegel mit einer für einen bestimmten Zweck gestalteten Form, zum Beispiel um die Form des Mauerwerks zu vervollständigen. Das können sein Anschlag- und Deckenrandschalen, Ziegelrollladenkästen sowie Wärmedämmstürze.

Zulassungsziegel

Mauerziegel nach allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung, kurz Zulassungsziegel, stellen einen Großteil aller verarbeiteten Ziegel. Aufgrund immer kürzerer Innovationszyklen sind Normen zu unflexibel, um kurzfristige Produktneuerungen erfassen und regeln zu können. Aus diesem Grund werden solche Produkte über allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen durch das Deutsche Institut für Bautechnik geregelt und in Zulassungsverzeichnissen bekannt gemacht. Zulassungsziegel werden größtenteils als großformatige Planziegel mit planeben geschliffenen Lagerflächen hergestellt.

Hochwärmedämmende Zulassungsziegel für 1- bis 4-geschossige Gebäude

Beim Neubau von Gebäuden mit geringer Gebäudehöhe ist der Wärmeschutz das dominierende Bemessungskriterium. Niedrige Wärmeleitfähigkeitswerte bei Ziegeln werden durch unterschiedliche Herstellungsverfahren ermöglicht. Hochlochziegel ohne Dämmstofffüllung bieten dem Wärmestrom durch ein ausgeklügeltes Lochbild einen möglichst hohen Widerstand und erreichen so Wärmeleitfähigkeitswerte von λ = 0,08 W/(m K). Ziegel der neuesten Generation sind mit Dämmstoff gefüllt und erzielen Werte von λ = 0,07 W/(m K). Die Füllungen sind mineralisch, nichtbrennbar, diffusionsoffen und bestehen aus hydrophobiertem Perlite- oder Mineralfaserdämmstoff. Trotz des offenporigen Materials sowie hohem Lochanteil zeichnet sich Ziegelmauerwerk durch eine hohe Tragfähigkeit aus und ermöglicht Druckspannungen von σ0 = 0,5 bis 1,0 MN/m².

Hochwärmedämmende Zulassungsziegel für Außenwände mit hohen Anforderungen an die Tragfähigkeit und den baulichen Schallschutz

Im mehrgeschossigen Wohnungsbau und bei Mischnutzung ist der Schallschutz von besonderer Bedeutung. Bei fachgerechter Konstruktion und Ausführung lassen sich mit Werten von 49 bis 52 dB die bauordnungsrechtlich gestellten Anforderungen an den baulichen Schallschutz sehr gut erreichen.

Bei mehrgeschossigen Gebäuden werden zudem höhere Anforderungen an die Tragfähigkeit des Mauerwerks gestellt. Für diese Gebäudetypen wurden besondere Ziegel entwickelt. Sie erlauben bei einschaligen Ziegelaußenwänden Druckspannungen zwischen σ0 = 1,15 und 1,9 MN/m².

Produktionsweise und Verarbeitung

Mauerziegel werden aus Ton, Lehm oder tonhaltigen Massen mit oder ohne Zuschlagstoffe hergestellt. Zuschlagstoffe wie Sägemehl, Papierfangstoff oder Polystyrolkugeln verringern die Rohdichte, während eine Zugabe von schwerem Material diese erhöht. Die verschiedenen Rohstoffe und Zuschläge werden in der Rohstoffaufbereitung über Beschicker entsprechend dosiert und gegebenenfalls unter Zugabe von Wasser in Kollergang und Walzwerk zerkleinert und durchmischt. Im Maukturm oder auch Sumpfhaus wird eine gleichmäßige Durchfeuchtung und weitere Durchmischung (Homogenisierung) erreicht.

Nachdem unter Zugabe von Wasserdampf die erforderliche Konsistenz erreicht ist, wird der Lehm unter hohem Druck in einer Strangpresse mit Unterdruck stark verdichtet und über Schneckenwellen durch ein Mundstück gepresst. Das Mundstück gibt vor, welche Form der spätere Ziegel besitzt und ob er ungelocht oder mit einer bestimmten Lochung (Lochbild) versehen, bestimmte Anforderungen zu erfüllen hat. Durch die Zusammensetzung des Lehms und die Wahl der Struktur des Lochbildes lassen sich beispielsweise Parameter wie Druckfestigkeit, Wärme- und Schallschutz des späteren Produktes bestimmen.

Nachdem der Endlosstrang mit einem Einzel- bzw. Harfenabschneider in einzelne Rohlinge getrennt wurde, werden diese in Kammern über die Dauer von 1 bis 3 Tagen bei Temperaturen von 50 bis 100 °C getrocknet.

Im Tunnelofen werden die Lehmrohlinge über mehrere Temperaturzonen hinweg gebrannt. Hochlochziegel werden bei Temperaturen von etwa 950 bis 1050 °C gebrannt. Bei Temperaturen ab ungefähr 1100 °C spricht man vom Sintern bzw. Schmelzsintern, bei dem die Oberfläche zu schmelzen beginnt und dem dadurch entstandenen Klinker Eigenschaften wie besonders hohe Druckfestigkeit, besonders geringe Wasseraufnahmefähigkeit, Frostwiderstand verliehen werden.

Bei Planziegeln, die für die Verarbeitung im Dünnbettverfahren vorgesehen sind, werden nach dem Brennvorgang die Lagerfugen mit einer Genauigkeit von unter einem Millimeter plan geschliffen.

In einem weiteren Verarbeitungsschritt lassen sich die Eigenschaften plangeschliffener Hochlochziegel durch das Füllen der Luftkammern mit rein mineralischen Wärmedämmstoffen wie Perlite, Mineralfaserdämmstoffplatten oder loser Mineralfaserdämmung hinsichtlich Wärme- und Schallschutz weiter optimieren.

Nach der Güteüberwachung werden Ziegel palettiert, wetterfest mit Folie verpackt, gelagert und verladen.

Die heute hauptsächlich zum Einsatz kommenden Planziegel und Planziegel mit Dämmstoff-Füllung „verfügen über plan geschliffene Lagerflächen und erlauben die Ausführung mit Dünnbettmörtel, sodass wesentlich höhere Druckbeanspruchung vom Mauerwerk aufgenommen werden kann.“

Je nach Stärke des Mauerwerks sind so monolithische, das heißt einschalige Ziegelwände möglich. Sie werden meist innen und außen verputzt; denkbar für Außenwände sind auch zweischalige Konstruktionen mit einem Vormauerziegel.

Umwelt-Produktdeklaration

Seit August 2015 besitzen Dämmstoff unverfüllte und Dämmstoff verfüllte Mauerziegel eine Umwelt-Produktdeklaration (Environmental Product Declaration, EPD) nach ISO 14025 und DIN EN 15804 des IBU – Institut Bauen und Umwelt e. V., Berlin. Diese EPDs gelten für nahezu alle in Deutschland hergestellten Mauerziegel von 90 und 98 Prozent der in der Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel (AMZ) zusammengeschlossenen Hersteller.

Zukunft

Ab dem Jahr 2016 hebt die Energieeinsparverordnung EnEV 2014 den Energiestandard für Neubauten, sowohl für Wohn- als auch für Nichtwohngebäude. Je nach Wandstärke und Gebäudeplanung können mit Mauerziegeln auch künftig ohne zusätzlich aufgebrachte Dämmung alle geförderten KfW-Effizienzstandards bis zum Passivhaus erreicht werden. Für den neuen KfW-Standard 40 Plus muss ein wesentlicher Teil des Energiebedarfs unmittelbar am Gebäude erzeugt und gespeichert werden. Es kommt zwar weiterhin auf eine hochwärmedämmende Gebäudehülle an; eine KfW-Förderung wird jedoch maßgeblich vom Einsatz erneuerbarer Energien bestimmt.

In engem Zusammenhang mit dem Thema Energieeffizienz stehen die steigenden Baukosten. Laut der Studie „Kostentreiber für den Wohnungsbau“ der Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e. V. (Arge Kiel) vom April 2015 sind die Kosten für die Errichtung eines beispielhaften mehrgeschossigen Wohnungsbaus von 983 €/m² Wohnfläche im Jahr 2000 auf 1432 €/m² Wohnfläche im Jahr 2014 gestiegen. Nicht zu den Kostentreibern gehört der Rohbau. Im Verhältnis zu den Gesamtbaukosten ist der Anteil für Rohbau im mehrgeschossigen Wohnungsbau von 54 auf 46 Prozent gesunken. Im Einfamilienhausbau beläuft er sich auf nur noch rund ein Drittel der Gesamtbaukosten. Die Preise für Material und Verarbeitung stiegen laut Statistischem Bundesamt zwischen August 2014 und August 2015 lediglich um 1,2 Prozent, während die Inflation bei 1,6 Prozent lag. Betrachtet man zugleich die Leistungszuwächse von Hintermauerziegeln bei Statik, Wärme- und Schallschutz zu früheren Produktgenerationen, wird ein wirtschaftlicher Vorteil nachvollziehbar.

Veröffentlichungen

• Fachzeitschrift „Zi Ziegelindustrie International“
• Fachzeitschrift „Mauerwerk – European Journal of Masonry“
• Zi-Jahrbuch
• Magazin "Natürlich Ziegel" https://www.lebensraum-ziegel.de/fileadmin/user_upload/Dokumente/Downloads/Natuerlich_Ziegel.pdf
• Magazin für Architekten und Bauplaner "Stadt und Ziegel" 01/2018 https://www.lebensraum-ziegel.de/fileadmin/user_upload/Dokumente/Downloads/Stadt_und_Ziegel_01-2018.pdf

Literatur

• Peter Bachmann, Matthias Lange (Hrsg.): Mit Sicherheit gesund bauen. 2. Auflage. Springer Vieweg, Wiesbaden 2013.
• W. Bender: Populäre Irrtümer in der Geschichte der Ziegeleitechnik. In: ZI. 12/2006.
• Bundesverband Baustoffe – Steine und Erden e. V. (Hrsg.), Michael Grömling: Volkswirtschaftliches Porträt der deutschen Baustoffindustrie. Institut der Deutschen Wirtschaft Köln, Berlin 2011.
• Bundesverband der Deutschen Ziegelindustrie e. V. (Hrsg.), Erwin Rupp, Günther Friedrich (Bearb.): Die Geschichte der Ziegelherstellung. 3. Auflage. Bonn 1993.
• Bundesverband der Deutschen Ziegelindustrie e. V. (Hrsg.): Vom Ziegelgott zum Industrieelektroniker – Geschichte der Ziegelherstellung von den Anfängen bis heute, Text/ Bild/ Redaktion Willi Bender, Bonn 2004, ISBN 3-9807595-1-2.
• Ziegel Zentrum Süd e. V. (Hrsg.), Michael Pröll: Ziegellexikon Mauerwerk 2014/15. München 2014.

Weblinks

Commons: Ziegel – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Ziegel – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Bundesverband der Deutschen Ziegelindustrie e. V.
• Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel im Bundesverband der Deutschen Ziegelindustrie e. V.
• Forschungsgemeinschaft der Ziegelindustrie e. V.
• Institut für Ziegelforschung Essen e.V.
• Informations- und Marketingkampagne der deutschen Hintermauerziegelindustrie „Lebensraum Ziegel“