Hämoglobin, das Protein, welches für den Sauerstofftransport in unserem Körper verantwortlich ist, enthält Verbindungen von zweiwertigem Eisen, welche die rote Farbe des Blutes erzeugen. Dachziegel oder Ziegeldächer werden ebenfalls mit der Farbe „rot“ assoziiert. Auch hier ist das Element Eisen für die Färbung verantwortlich.
Rotbrennende Tone haben einen Anteil von über 5% Eisen(III)oxid. Gelbbrennende Tone, wie sie z.B. im Raum Leipzig und Grimma vorkommen, haben einen Anteil von unter 5% Eisen(III)oxid. Allerdings, wenn in Tonen nur geringste Mengen Eisen(III)-hydroxid enthalten sind, werden diese Tone beim Brennen gelb. Durch die Zugabe verschiedenster Mineralien kann man die Farbe des Tonbrandes – Scherben genannt – beeinflussen. Dies nutzt man vorwiegend in der Töpferei. Bei der Produktion von Tonziegeln belässt man den Scherben üblicherweise in seiner natürlichen Farbe. Außer rot und gelb ist mir da nur der dunkelblaue Brand der Ziegelei „Sturm – Freiwaldau“ in Schlesien bekannt. Mit dieser Ziegelei unterhielt unser Unternehmen bis 1939 Geschäftsbeziehungen. Der dunkelblaue Brand entsteht durch den Gehalt von Titanoxiden im Ton.
Die Möglichkeit, Ton mit verschiedensten Mineralien zu färben, macht man sich in der Produktion von Dachziegeln für die Farbgebung von Oberflächen zu Nutze. So kann man den Ziegelrohling vor dem Brand an der Oberfläche mit einer speziell angemischten Schlempe, der Engobe, besprühen. Die Farbe des Dachziegels wird dann durch die Engobe bestimmt.
Eine weitere Art der Farbgebung ist die Glasur. Die Glasur überzieht den Rohscherben, verhärtet und verdichtet die Oberfläche. Glasuren gibt es als Einbrenner- und als Zweibrennerglasuren.
Reduzierte Dachziegel
Beim „Schmauchen“ oder „Dämpfen“ wurden den Dachziegeln beim Brand früher Holzzweige mit in den Ofen gelegt. Bei diesem Vorgang wird dem Brennprozess Sauerstoff entzogen. Es entsteht Eisen(II)oxid. Eisen ist hier zweiwertig — somit wird im Oxid weniger Sauerstoff gebunden. Beim Abkühlen unter 500 °C oxidiert dieses dann wieder und es entsteht Eisen(II,III)oxid, ein Oxid, welches zwei- und dreiwertiges Eisen enthält. Dieser Stoff erzeugt eine dunkle, schwarz-graue Färbung. Erfolgt die Abkühlung unter Sauerstoffausschluss, wird Eisen freigesetzt. Der Ziegler hat somit die Möglichkeit, nur durch die Regelung der Sauerstoffzufuhr, ohne Beigabe von Mineralien, den Brennprozess so zu steuern, dass durchgehend dunkle Scherben entstehen. Werden nicht alle Eisen(III)oxidmoleküle reduziert, so entsteht eine dunkelbraune Scherbe. Die für die Färbung entscheidenden chemischen Reaktionen beim Brennvorgang sind Oxidationen und Reduktionen — Redoxreaktionen. Um eine dunklere Scherbe zu erzielen, müssen Reduktionen stattfinden. Der Fachmann spricht daher von einem „reduzierten Dachziegel“.
Frohburg im Dezember 2018
Hans-Jörg Köhler