Hartstoffe sind mineralische Rohstoffe mit hoher Ritzhärte, die in der Fliesenindustrie gezielt eingesetzt werden, um Oberflächen abriebfest, kratzfest und langlebig zu machen. Typische Hartstoffe in keramischen Fliesen und Glasuren sind Zirkon (ZrSiO4), Korund/Alumina (Al2O3) und Quarz (SiO2). Ihre Eigenschaften werden nach international anerkannten Normen für keramische Fliesen beschrieben, insbesondere ISO 13006 (Klassifizierung und Kennzeichnung) und den Prüfverfahren der ISO-10545‑Reihe (u. a. Abriebprüfung für glasierte Fliesen). ISO 13006, ISO 10545‑7.
Welche Hartstoffe werden bei Fliesen eingesetzt?
In glasierten Bodenfliesen erhöhen Hartstoffe die Beständigkeit gegen Oberflächenverschleiß, in unglasierten Feinsteinzeugkörpern tragen sie zur hohen Mikrohärte und Kratzfestigkeit bei. Zirkon wirkt zusätzlich als Opazifier (Aufheller/Weißmacher), Alumina bzw. weißer Schmelzkorund steigert nachweislich die Abriebfestigkeit transparenter Bodenfliesen-Glasuren, Quarz bildet das tragende Gerüst im Scherben. Zircon Industry Association, J. Therm. Anal. Calorim., Boletín SECV.
Zirkon (ZrSiO4): Opazität und Abriebschutz in Glasuren
Zirkon wird meist als feines Zirkonmehl in Glasuren, Engoben und Porzellan- bzw. Feinsteinzeugmassen eingesetzt. Es sorgt für hohe Weißheit/Opazität, verbessert die chemische Beständigkeit und erhöht die Oberflächenabriebfestigkeit glossierter Fliesen; zudem kann Zirkon als Hartstoffanteil die Widerstandsfähigkeit gegenüber Mikrokratzern fördern. Technischer Überblick.
Korund/Alumina (Al2O3): Verschleißfeste Glasuren für Böden
Als Hartstoffzugabe in Fußboden-Glasuren erhöht weißer Schmelzkorund (WFA) die Abriebklasse, beeinflusst das Schmelzverhalten und führt zu glatteren, homogenen Oberflächen – ohne unerwünschte Reaktionen mit der Glasphase. Studie zu Alumina/WFA in Fliesenglasuren.
Quarz (SiO2): Skelettbildner und Ritzhärte
Quarz trägt im Fliesenkörper zur Formstabilität und zur Ritzhärte bei; in klassischen Porzellan-/Feinsteinzeugrezepturen ist er ein definierender Bestandteil neben Feldspat und Tonmineralen. Rolle von Quarz/Feldspäten.
Welche Rohstoffe von Keramik sind für Fliesen grundlegend?
Für Wand- und Bodenfliesen (insbesondere Feinsteinzeug) bestehen die Massen typischerweise aus magmatischen Gesteinen, Tonmineralen, Feldspäten (Flux), Quarz sowie kleinen Anteilen weiterer Zusätze. In der Literatur werden für Porzellan-/Feinsteinzeugkörper häufig Bereiche um 40–50 % Ton, 35–45 % Feldspat und 10–15 % Quarz genannt; industrielle Rezepturen variieren in diesem Korridor. Zusammensetzungsübersicht, typische Bereichswerte.
Tonminerale (Kaolin, Ball Clay, Illit): Plastizität und Festigkeit
Ton liefert Plastizität beim Formen, mechanische Roh- und Sinterfestigkeit sowie helle Brennfarben bei geeigneter Auswahl. Kaolin und verwandte Tone sind Grundpfeiler jeder keramischen Masse. Ceramic Research Company.
Feldspat und weitere Flussmittel: Sinterhilfe
Kalium‑/Natriumfeldspäte, teils ergänzt durch Flussmittel wie Nephelinsyenit, Talk, Dolomit oder Gläser, senken die Sintertemperatur durch Bildung einer Glasphase und unterstützen die Verdichtung. Funktionen der Fluxmittel, JACerS 2024 (Talc-Einfluss).
Quarz: Gerüstbildner
Quarz dient als inerter Gerüstbildner, beeinflusst Schrumpfung, Porosität und Wärmeausdehnung und trägt zur Maßhaltigkeit der Fliese bei. Boletín SECV.
Hartstoff-Zusätze in Glasuren: Zirkon und Alumina
In stark beanspruchten Bereichen liefern gezielte Hartstoffzugaben in Glasuren höhere Abriebklassen, bessere chemische Beständigkeit und länger anhaltende Optik. ZIA: Keramik, WFA/Alumina-Studie.
Wie wird Abriebfestigkeit bei glasierten Fliesen geprüft?
Die Abriebfestigkeit glasierten Belags wird nach ISO 10545‑7 mit einem normierten Rotationstest ermittelt; die Ergebnisse werden in Abriebklassen (PEI I–V) angegeben und dienen der Auswahl für den Einsatzzweck. ISO 10545‑7, ISO 13006 (Verweis auf ISO‑10545‑Prüfungen).
- PEI I–II: leichte Nutzung
Barfußbereiche und wenig belastete Wohnräume; hier sind hoch opake, dekorative Glasuren möglich. - PEI III: mittlere Nutzung
Küchen, Flure in Wohnungen; ausgewogene Glasuren mit Zirkon/Quarz für Alltagstauglichkeit. - PEI IV: hohe Nutzung
Eingangsbereiche, Verkaufsflächen; Glasuren mit erhöhtem Hartstoffanteil (z. B. Alumina/WFA) für bessere Verschleißwerte. - PEI V: sehr hohe Nutzung
Stark frequentierte, öffentliche Zonen; maximal abriebfeste Oberflächen und ggf. unglasiertes Feinsteinzeug.
Für die Praxis auf deutschen Baustellen ist außerdem die Klassifizierung nach DIN EN 14411 wichtig; sie ordnet Fliesen u. a. nach Formgebungsverfahren und Wasseraufnahme (E ≤ 0,5% für Feinsteinzeug, Gruppe BIa). DIN EN 14411.
Wie hart sind Hartstoffe eigentlich? (Mohs-Ritzhärte für die Fliesenauswahl)
Zur Einordnung: Korund/Alumina besitzt Mohs 9, Quarz Mohs 7, Zirkon liegt je nach Zustand etwa bei Mohs 6–7,5. Die Mohs-Skala ist relativ und nicht linear; sie beschreibt die Ritz-, nicht die Bruchhärte. Mohs-Skala (Übersicht), GIA (Zirkon-Härte).
Was bedeutet das für Planung, Auswahl und Verarbeitung durch den Fliesenleger?
In hochfrequentierten Innen- und Außenbereichen empfiehlt sich Feinsteinzeug BIa (E ≤ 0,5%) mit PEI IV–V oder unglasiert (durchgefärbt). Bei glasierten Belägen sichern Hartstoff-optimierte Glasuren das Erscheinungsbild über Jahre. Achten Sie bei Zuschnitt/Bohrungen auf hochwertige Diamantwerkzeuge und eine verlegegerechte Untergrundvorbereitung; Hartstoff-Oberflächen sind anspruchsvoller in der Bearbeitung als weiche Glasuren.
- Objektanalyse
Belastung (Frequenz, Schmutzeintrag) definieren und passende PEI- sowie EN‑14411‑Klasse auswählen. - Materialwahl
Für langlebige Böden Glasuren mit Zirkon/Alumina oder unglasiertes Feinsteinzeug prüfen; Datenblätter mit ISO‑10545‑Werten einsehen. - Verarbeitung
Passende Diamanttrennscheiben/Bohrkronen, saubere Kühlschmierung und ruhige Schnittführung zur Schonung harter Oberflächen einsetzen. - Pflege
Hartstoff-Glasuren sind chemisch widerstandsfähig; dennoch schonende, pH‑neutrale Reiniger bevorzugen und Scheuerpartikel vermeiden.