Lehm

Was ist Lehm, wie entsteht er und wo kommt er her. Was sind seine Eigenschaften und wie lässt er sich einsetzen und verarbeiten.

Lehm ist ein natürlich "gewachsener" Rohstoff, ähnlich wie Gestein, und wahrscheinlich eine Vorstufe von Schiefer. Hier zu Lande ist er weit verbreitet, man braucht oft nur ein bischen den Mutterboden beiseite zu schaufeln und schon stößt man auf eine Lehmschicht - wenn man nicht gerade in sehr felsigem oder sandigem Gelände wohnt.

Lehm ist ein Rohstoff, welchen die Menschen schon seit langer Zeit zu nutzen wissen. Auf vielen Teilen der Erde wird Lehm noch heute als überwiegendes Baumaterial eingesetzt. Auch hierzulande zeugen die vielen alten Fachwerkhäuser aus Holz und Lehm gebaut von seinen vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten.

Lehm lässt sich z.B. verwenden:

  • als Putz oder Farbe
  • als Stampflehm für Böden und Wände
  • zum Ausfachen von Fachwerk in verschiedenen Techniken
  • als Holzwickel zur Isolierung von Zwischendecken
  • zum Bau von Lehmöfen
  • als Rohstoff zur Ziegelherstellung
  • bei hohem Tonanteil zum Brennen von einfachem Geschirr und anderem

Die Haupteigenschaften von Lehm sind, daß er sich in feuchtem Zustand leicht be- und verarbeiten lässt, wobei er die Haut nicht sonderlich reizt, sondern eher angenehm zu "fühlen" ist, dann bei der nachfolgenden Trocknung schrumpft um dann eine gewisse Festigkeit alleine durch die Trockung zu erreichen. Macht man ihn wieder feucht, wird er wieder formbar.

Funktionieren tut das ganze durch die Kleinheit der beteiligten Partikel. Lehm ist meist ein Gemisch aus Sand, Schluff oder Löß und Ton. Sandkörner kennt jeder, die größeren nennt man Kies. Kleinere Partikel nennt man Schluff oder Löß. Noch kleinere Partikel nennt man dann Ton. Diese Partikel sind so klein, daß es sich eher um Cluster von Stoffmolekülen handelt in Form von Plättchen. Diese schwimmen im feuchten Zustand mehr oder weniger frei im vorhandenen Wasser herum. Zumindest befinden sich immer einige Wassermoleküle zwischen den Tonplättchen. Auch ist die Ausrichtung der einzelnen Plättchen wohl eher ungeordnet.

Setzt nun die Trocknung ein, zieht sich das Wasser nach und nach aus den Zwischenräumen der Tonplättchen zurück. Geht meist in die umgebende Luft über. Woher kommt nun die Schrumpfung? Nun, das Wasser hat die Tonplättchen bisher davon abgehalten, sich aneinander auszurichten, Flache Seite an Flache Seite und aneinander zu "kleben". Das Wasser hat auch Raum eingenommen, welcher jetzt "fehlt". Die Festigkeit des getrockneten Lehmes kommt von den Hafteigenschaften der einzelnen Tonplättchen aneinander. Ungefähr so, wie wenn sich zwei superglatte Metallflächen durch Kontakt verbinden, wie bei Maßstücken im Messraum zum Eichen von Messgeräten. Kräfte der Moleküle untereinander können wirken, sobald die Moleküle nah genug aneinander liegen. Hat nichts mit chemischer Bindung zu tun. Tonplättchen sind halt so klein, das offensichtlich entsprechende Kräfte am Werk sind.

Die Tonpartikel haben also die super Eigenschaft, sich aneinanderzulegen beim Trocknen und dann auch noch aneinander zu "kleben". Wie kann man diesen Effekt aber am besten Ausnutzen, eventuell sogar noch der Schrumpfung ein Schnippchen schlagen? Ganz einfach: man geht so vor wie heutzutage beim Beton. Man mischt eben den Ton, oder halt den schon mit Löß, Schluff und/oder Sand vorverunreinigten "Lehm" weiter mit Bestandteilen, welche Raum einnehmen, chemikalisch und von den sonstigen Eigeschaften her zu dem Ganzen passen. Das Ziel ist ein ideales Gemisch, wo gerade soviele Tonpartikel mit Füllstoffen vorhanden sind, daß die Tonpartikel nur noch die Füllstoffe zusammenkleben und die kleinen übriggebliebenen Hohlräume zwischen den Füllstoffpartikeln ausfüllen, es aber keine reinen Bereiche nur aus Tonpartikeln gibt. Die Füllstoffe (Sand, Löß, Schluff ...) stützen sich aneinander ab, der Lehm "klebt" alles "nur" zusammen. 

Diese Vorgänge lassen sich übrigens leicht veranschaulichen, indem man einfach mal verschiedene Mischungsverhältnisse von Lehm und am besten verschieden körnigen Sanden ausprobiert und Trocknen lässt. Vielleicht als kleine Kugeln, oder Quader, um dann nach Trocknung das Schrumpfverhalten und die Festigkeit zu überprüfen. Der theoretische, schrumpflose Idealfall lässt sich in der Praxis meist kaum erreichen, bei einem richtigen Mischungsverhältniss lässt sich die Schrumpfung jedoch aus einem für Ton typischen Bereich von ca. 15 - 20 Volumenprozent in Richtung 1 - 2 % verschieben.

Neben diesen rein physikalischen Eigenschaften hat der Hauptbestandteil des Lehmes, der Ton, noch die interessante Eigenschaft, sich unter Hitzeeinwirkung chemisch zu verändern, er wird knüppelhart. Kennt man vom Töpfern oder Ton brennen. Bemerkenswert ist dabei die resultierende Hitzebeständigkeit. Je nach Tonart von 1200 - 1450 ° Celsius. Kein Wunder, daß man schon seit langer Zeit versucht, gebrannten Lehm oder Ton verschiedenartig einzusetzen.

Vermischt mit üblich 3 Teilen Sand wurde Lehm zum einfachen Ziegelbrennen verwendet. Hier in Hundisburg gibt es eine Museumsziegelei, die das bemerkenswert veranschaulicht.

 

 

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