Keramikglasur: Lebensmittelecht — Eigenschaften und Sicherheit
Der Gedanke, die selbst getöpferte Tasse für den morgendlichen Kaffee zu verwenden, liegt nahe. Dennoch bekommen wir oft Anfragen, da bei diesem Thema gerade im Bezug auf Glasuren Unsicherheit herrscht. Die Frage, die wir wohl am meisten gestellt bekommen ist, ob eine bestimmte Glasur auch „lebensmittelecht“ ist.
Begriffsklärung: „lebensmittelecht“ und „kennzeichnungsfrei“
Lebensmittelecht ist kein in der Keramik zu nutzender Terminus, da die individuellen Bedingungen des Auftrags und Brandes einer Glasur mitverantwortlich sind für die Möglichkeit, diese für Gebrauchsgeschirr einsetzen zu können. Kennzeichnungsfrei bedeutet genauer, dass unsere Glasuren keine Inhaltsstoffe enthalten, die als gesundheits- oder umweltschädlich gekennzeichnet werden müssen (bzw. Das heißt, unsere Produkte enthalten keine Schwermetalle wie Blei, Cadmium oder andere giftige Stoffe. Kennzeichnungsfrei bedeutet: das Produkt enthält zwar Rohstoffe, Gefahrstoffe aber nur in einer Konzentration, die nach der Gefahrstoffverordnung nicht zu kennzeichnen sind.
Um Missverständnisse vorzubeugen, handelt es sich bei der Fragestellung nach der „Giftigkeit“ der gebrannten Glasur um eine anwendungstechnische Frage, die nichts mit der Kennzeichnungspflicht laut Gefahrstoffverordnung von unseren pulverförmigen und flüssigen Produkten zu tun hat! Es gibt sowohl Glasuren, die vom Rohstoff her kennzeichnungspflichtig laut Gefahrstoffverordnung sind, aber dennoch problemlos für Ess- und Trinkgeschirr verwendet werden können (das liegt daran, dass der Gefahrstoff beim Brennen in Bindung übergeht und anschließend nicht mehr löslich ist). Dem gegenüber stehen Glasuren, die kennzeichnungsfrei sind und dennoch z.B. aufgrund schlechter Säure- und Spülmaschinenbeständigkeit oder aber durch die Überschreitung von Löslichkeits-Grenzwerten nicht für Geschirr verwendet werden dürfen oder sollten!
Gefährliche Rohstoffe und ihre Rolle
Blei wurde und wird Glasuren als Flussmittel beigegeben, um den Schmelzpunkt zu senken und bestimmte Effekte zu erzeugen. Gelangt Blei in den Körper kann es sehr gesundheitsschädliche Folgen haben, zumal auch nach dem Brand Blei leicht durch geringe Säuren aus der Glasur gelöst werden kann (Bleilässigkeit). Cadmium wurde früher unseren Glasuren nicht beigemengt, da es in freier Form gesundheitsschädlich ist. Mittlerweile benutzen wir Cadmium in Zirkonsilikat umhüllt, d.h. es ist gebunden. Die Cadmium-Lässigkeit bei Einschlußpigmenten ist 1000-fach geringer als bei konventionellen Cadmiumglasuren.
Sämtliche Abgase erzeugt jeder Brand, egal, ob es ein Schrüh- oder Glasurbrand ist, unabhängig von der Ton- oder Glasursorte, unabhängig von welchem Hersteller. Brennabgase sind gesundheitsgefährdend und sollten möglichst nicht eingeatmet werden. Sorgen Sie für eine gute Be- und Entlüftung. Es gibt Abluftsysteme von Ofenherstellern oder anderen Anbietern, die über der Brennstelle installiert werden. Geruchsbelastung kann es während des Aufheizens bei einigen Farben zwischen 200 und 300°C geben. Der Geruch ist kein Zeichen für eine zusätzliche Gefährdung, kann aber unangenehm sein und hört bei ca. 400°C wieder auf. Er ist geringer, wenn die Glasur gut durchgetrocknet ist (nach 1 - 2 Tagen).
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Gesundheitsrisiken durch Schwermetalle
Farbige Glasuren von Keramikgeschirr können Schwermetalle wie Blei oder Cadmium enthalten. Beim Kontakt mit Nahrungsmitteln können diese giftigen Stoffe in unterschiedlichem Maße aus der Keramik herausgelöst werden. Welche Mengen an Blei und Cadmium aus der Keramik in die Lebensmittel übergehen, hängt neben der Qualität der Glasur im wesentlichen von der Temperatur ab, mit der die Keramik gebrannt wurde, sowie von der Art des Lebensmittels und der Dauer des Kontakts.
Blei ist ein natürlich vorkommendes Schwermetall, das in der Umwelt, nicht zuletzt durch industrielle Prozesse, weit verbreitet ist. Es gehört zu den starken Umweltgiften und reichert sich im Organismus an. Blei ist als Zusatz in zahlreichen Produkten wie Batterien, manchen Farben, Glasuren bis hin zu Kosmetikartikeln zu finden. Akute Bleivergiftungen äußern sich unter anderem durch Erbrechen, Darmkoliken, Verstopfung bis hin zum Nierenversagen. Kinder sind besonders gefährdet, da der Körper im Entwicklungsstadium noch empfindlicher auf Blei reagiert. Bei ihnen kann eine erhöhte Bleibelastung irreversible Nervenschäden bis hin zu Störungen der Hirnfunktionen verursachen.
Cadmium und seine Verbindungen in Form von Stäuben und Aerosolen sind als krebserregende Stoffe eingestuft. Cadmium reichert sich über die Nahrungskette im Körper an, wo es sich in Leber und Niere konzentriert. Cadmiumvergiftungen äußern sich zunächst in Form von Durchfall und Erbrechen. Sie können zu Leber- und Herzschädigungen, Nieren- und Kreislaufversagen führen. Geringere Aufnahmen der beiden Schwermetalle können unter anderem zu Schwächegefühl, Kopfschmerzen und neurologischen Störungen führen.
Rechtlicher Rahmen und Prüfungen
Die Grenzwerte für die Freisetzung von Blei und Cadmium regelt die europäische (Keramik-)Richtlinie (84/500/EWG). Sie stammt aus 1984 und wird derzeit überarbeitet. Aus diesem Anlass hat das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) die geltenden Höchstmengen überprüft. Das Institut kommt zu dem Schluss, dass bei einer Beibehaltung der bisherigen Höchstmengen für den Übergang von Blei und Cadmium aus Keramikgegenständen auf Lebensmittel in Einzelfällen Aufnahmemengen resultieren können, die insbesondere für Blei nicht mehr als sicher anzusehen sind. Das BfR empfiehlt deshalb eine Absenkung der gesetzlichen Höchstmengen für die Abgabe von Blei und Cadmium aus Keramikgegenständen.
Die duldbaren flächenbezogenen Freisetzungsmengen liegen bis zu 70fach (Cadmium) oder 400fach (Blei) unterhalb der zurzeit gültigen Grenzwerte! Auch für Kobalt soll ein Freisetzungswert eingeführt werden. Bisher ist in der Richtlinie keiner enthalten. Die Prüfbedingungen sollen geändert werden, da sie kaum der tatsächlichen Nutzung von Keramikgeschirr entsprechen. Nicht berücksichtigt werden bisher zum Beispiel die Wirkung von Kurzzeitkontakt, Erhitzung, Erwärmung in der Mikrowelle, Heißabfüllungen oder der dauerhafte Gebrauch von Geschirr über mehrere Jahre.
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In Deutschland vertriebene Keramikartikel gelten derzeit rechtlich bindend nur die Grenzwerte für die Blei- und Cadmiumlässigkeit - in Österreich ist es z.B. die Zink-, Antimon- und Bariumlässigkeit zusätzlich. Welches die zu prüfenden Schwermetalle es sind und wie hoch die zulässigen Löslichkeitskonzentrationen sind, das ist vom Bestimmungsland und dem Bestimmungszweck abhängig. Da die medizinische Forschung fortschreitet, sind auch in Deutschland die Einführung weiterer Löslichkeitsgrenzwerte in Planung.
Welche Prüfungen muss der Geschirr-Keramiker durchführen lassen?
Da wir nicht den Produktionsprozess in der Keramikwerkstatt kennen, muss jeder Keramiker, der Geschirr an Dritte zugänglich macht (egal ob entgeltlich oder unentgeltlich) in einem akkreditierten Labor die Schwermetall-Löslichkeit anhand eines gebrannten Probeobjektes bestimmen lassen. Damit der Geschirrkeramiker nicht in eine rechtliche Misslage gerät, sollte er anhand eines Probestückes pro Glasur/Geschirrserie die Prüfung durchführen lassen. Labors gibt es unterschiedliche - bei Keramikern wird für die Prüfung der Blei- und Cadmiumlässigkeit gerne das Labor in Meißen hergenommen. Wenn die Grenzwerte eingehalten worden sind, dann kann der Geschirrkeramiker sich eine Konformitätserklärung (Eigenerklärung) recht einfach erstellen und auf Verlangen diese jedem Kunden und Prüfer vorweisen! Dann darf der Geschirrkeramiker auch das oben abgebildete „EU-Geschirr-Logo“ auf seine Geschirre stempeln oder malen.
Die Konformitätserklärung kann nur einen Aufschluss darüber geben, ob die gesetzlichen Grenzwerte eingehalten werden oder nicht. Für alle Stoffe, für die es derzeit noch keinen gesetzlichen Grenzwert (für Keramik) gibt, ist eine Beurteilung extrem schwierig. Jeder, der schon einmal einen Säuretest anhand einer kleinen Glasurprobe selber durchgeführt hat und nach einem Tag Behandlung sieht, dass die Säure sich grün färbt (z.B. Kupfer), der ist meist auch in der Lage, sich seine eigene Meinung zu dieser Thematik zu bilden.
Technische Eigenschaften einer guten Geschirrglasur
Welche Eigenschaften machen eine gute Geschirrglasur aus? Im Gegensatz zur gesetzlich bindenden Gefahrstoffverordnung sind die Angabe von anwendungstechnischen Eigenschaften für uns als Händler nicht verpflichtend. Dennoch haben wir uns entschieden, die beiden „Kern-Kriterien“ wie Säurebeständigkeit und Spülmaschinenbeständigkeit im Rahmen unserer Möglichkeiten zu testen und unter dem Register „Spezifikation“ anzugeben.
Unter Säurebeständigkeit versteht man meistens den rein „optischen Abrieb“ durch säurehaltige Lebensmittel (z.B. durch Frucht- und Milchsäuren). Zum Testen hierfür gibt es leider nicht „die Norm“ sondern mehrere unterschiedliche Herangehensweisen. Wir haben uns entschieden, die gebrannte Glasur für 20 Stunden mit Essigessenz (25%-ige Essigsäure) zu behandeln. Anschließend wird die behandelte und die unbehandelten Oberfläche miteinander verglichen. Es gibt bei der Auswertung dieser Ergebnisse leider keine „Ja-Nein-Logik“ d.h. es gibt Glasuren, bei denen sich die Glasur nach der Säurebehandlung völlig ablöst (z.B. niedrig brennende Goldglasuren), und andere Glasuren, wo nur die Oberfläche eine Nuance rauer wird (wenn man mit dem Fingernagel darüber kratzt). Da kritische Endkunden diese Erscheinung unter Umständen als einen Mangel ansehen können, haben wir in beiden Fällen die Glasur als „nicht säurebeständig“ bezeichnet.
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Die Spülmaschinenbeständigkeit ist ähnlich zu betrachten wie die Säurebeständigkeit d.h. nach einer bestimmten Anzahl von Geschirrspülgängen wird durch die Waschlauge der Oberflächenverschleiß mehr oder weniger stark forciert. Die Glasuroberfläche wirkt dann erst meist ein wenig irisierend und verblasst dann allmählich.
Neben diesen beiden Kernkriterien gibt es noch eine Vielzahl von Kriterien, die eine gute Geschirrglasur ausmachen. Zu diesen weiteren Kriterien zählt z.B. die Ritz- und Abriebhärte einer Glasur. Während man unter der Ritzhärte das Verletzten der Oberfläche mit einem sehr harten Gegenstand versteht (z.B. durch ein Keramikmesser), bedeutet die Abriebhärte der sichtbare Abrieb eines eloxierten Messers (graue Abriebspuren, die oft mit Essigessenz gut zu entfernen sind). Hierbei liegt es in der Natur der Sache, dass je glatter eine Glasur ist, desto weniger Abrieb zu erwarten ist. Insbesondere bei Steinzeugglasuren kann der Keramiker meist die Glasurglätte durch eine Erhöhung der Brenntemperatur selbst beeinflussen.
Als weiteres Kriterium einer guten Geschirrglasur wäre noch eine ausreichende Kantenschlagfestigkeit zu nennen. Hierbei wäre neben einer spannungsarmen Keramik (Wärmedehnung von dem Scherben sollte geringfügig höher als die von der Glasur sein) vor allem eine angepasste Produktgeometrie zu erwähnen, die der Keramiker ebenfalls selbst beeinflussen kann (z.B. abgerundete Tellerränder). Als letztes gängiges Kriterium wäre noch die Mikrowellenbeständigkeit zu betrachten. In vielen Fällen wird eine schlechte Mikrowellenbeständigkeit nicht durch die Glasur, sondern durch einen porösen Scherben verursacht. Durch das Aufsaugen von Luft- oder Spülfeuchtigkeit erwärmt sich folglich der Scherben im Mikrowellengerät stärker als manchmal die Speise - hier hilft es stets, einen dichten Scherben (Steinzeug) herzustellen.
Natürlich gibt es auch die Sonderfälle, bei denen bestimmte Effektglasuren (Metallglasuren) metallische Ausscheidungen an der Glasuroberfläche aufweisen. Dieses geht mit einer Funkenbildung im Mikrowellengerät einher! Da solche Glasuren fast alle nicht säurebeständig sind, erübrigt sich meistens die Durchführung spezieller Mikrowellentest!
Brenntemperatur, Scherben und Porosität
Außerdem empfehlen wir für Gebrauchskeramiken Steinzeugglasuren (Brenntemperatur 1230°C). Diese Glasuren werden durch die höheren Temperaturen dichter und härter, und somit unempfindlicher als Glasuren im Irdenbereich (Brenntemperatur 1040°C). Brennen Sie Ihr Essgeschirr mit Glasuren für den niedrigen (1020°C - 1100°C) Brennbereich müssen Sie beachten, dass der Ton nicht gesintert ist. So können trotz geschlossener Glasuroberfläche Rückstände von Essen (z.B. Saucen, Dressings, Milch) in die Scherbe eindringen.
Die Wasseraufnahme nach dem Brand hängt nicht nur von der Endtemperatur im Ofen ab, sondern auch von der Brennkurve, der Schamottierung des Tons und der Wandstärke deiner Gefäße. Du müsstest das an einem repräsentativen gebrannten aber unglasierten Stück testen, indem du das Stück trocken wiegst (auf ein Zehntel Gramm), danach mindestens drei Stunden völlig bedeckt mit Wasser köcheln lässt, trockentupfst und sofort wieder wiegst. Es ist ein Glasbildner, quasi das "Glas" in deiner Glasur. Die Flußmittel sollen ihm helfen unter seinem eigentlichen Schmelzpunkt (der sehr hoch ist) zu schmelzen. Zink ist ein sekundäres Flußmittel und in ausreichender Menge ein Kristallbildner. Natrium, Kalium und Lithium sind die Alkalien. Magnesium, Calcium und Strontium sind die nützlichen Erdalkalien. Vor allem Calcium verhilft zu sehr stabilen, ritzharten Glasuren.
Praktische Empfehlungen für Hobbykeramiker und Schulen
Bei Hobbytöpfern, die ihr Geschirr ausschließlich für den Eigenbedarf produzieren, empfehlen wir die Verwendung von säurebeständigen und cadmiumfreien Glasuren. Wenn zudem ausgeschlossen werden kann, dass ein alter Brennofen verwendet wurde, in dem früher vielleicht Bleiglasuren gebrannt worden sind, dann sollte der Hobbytöpfer auf der sicheren Seite sein.
Bei Verwendung von Glasuren für Geschirr in Schulen ist die Lage leider noch viel irreführender. Hier schreibt der Versicherungsträger (Deutsche gesetzliche Unfallversicherung) in der Richtlinie DGUV Regel 113-018 vor: "Essgeschirre und Trinkgefäße dürfen nicht mit Glasuren versehen werden, in denen Schwermetalle enthalten sind". Dieser Ansatz ist vielleicht gut gemeint, aber dennoch wirft er die Frage auf, woher der Lehrer wissen soll, ob Schwermetalle in der Rezeptur vorhanden sind. Er hat zwar bei uns die Möglichkeit, expliziet ein aktuelles Sicherheitsdatenblatt SDB des Glasurrohstoffes anzufordern - dort werden aber nur Schwermetallverbindungen aufgelistet, die als Gefahrstoff bekannt sind. Alle anderen Schwermetallverbindungen ohne gefährende Wirkung z.B. Zinnoxid oder Cadmium-Einschlusspigmente werden im Regelfall dort nicht gelistet!
Praktische Hinweise beim Kauf und Gebrauch von Keramikgeschirr
- Fragen Sie beim Kauf nach einer Konformitätserklärung, die der Handel bereithalten muss.
- Schwermetalle lösen sich vor allem bei Kontakt mit sauren Lebensmitteln. Verwenden Sie glasierte oder dekorierte Keramik daher nicht für saure Speisen, wenn Sie keine Zusicherung vom Hersteller haben, dass schwermetallfreie Glasuren verwendet wurden.
- Lagern Sie in glasiertem Keramikgeschirr Lebensmittel nicht über längere Zeit, vor allem nicht in bunt glasiertem Geschirr.
- Seien Sie besonders vorsichtig bei bunten Keramikschalen oder -Krügen als Mitbringsel aus Urlaubsländern; sie dienen besser zur Dekoration.
- Auch mit Goldlack oder Kleber wieder zusammengesetzte Keramikscherben sind nur für den Lebensmittelkontakt geeignet, wenn der Kleber lebensmittelecht ist.
- Porzellan und Steinzeug sind grundsätzlich geeignet für die Spülmaschine oder Mikrowelle und vertragen hohe Hitze. Achten Sie auf Hinweise vom Hersteller bei empfindlichem Dekor.
Wann ist externe Prüfung unverzichtbar?
Jetzt kommen wir zu einem Punkt, für den ausschließlich der Geschirrkeramiker selber verantwortlich ist! Da wir nicht den Produktionsprozess in der Keramikwerkstatt kennen, muss jeder Keramiker, der Geschirr an Dritte zugänglich macht (egal ob entgeltlich oder unentgeltlich) in einem akkreditierten Labor die Schwermetall-Löslichkeit anhand eines gebrannten Probeobjektes bestimmen lassen. Es könnte zum Beispiel im Falle von Blei sein, dass die Glasur bleifrei ist (Anm.: Bleiglasuren führen wir schon seit Jahren nicht mehr), aber dennoch früher viele Bleiglasuren in dem Brennofen gebrannt worden sind! Somit gehen die Dämpfe bei jedem Brand auf die neuen Keramiken über und kontaminieren diese!
Oft erhalten wir in diesem Zusammenhang die Frage, wie giftig die gebrannte Glasur ist. Dazu können wir leider keine Auskunft geben, da wir keine Mediziner sind. Hierzu sei auf die toxiologischen Fachgremien verwiesen!
Zusätzliche Hinweise zu Glasurtypen und Hygiene
Dies hat aber vor allem hygienische und praktische Gründe. So können bei Craqueleglasuren Essensreste in die Risse der Keramik eindringen und sich dort festsetzen. Wir haben schon oft erlebt, dass das zu einem muffigen Geruch führen kann. Deshalb raten wir bei Innenseiten von Essgeschirr auf Craqueleglasuren und Glasuren mit rauen Oberflächen zu verzichten, da eventuell Lebensmittelreste durch die “Risse” in der Glasur in die Keramik eindringen und sich dort festsetzen.
Als Glasurhersteller lag für uns deshalb von Beginn an die Priorität auf der Produktion von Flüssigglasuren: Was flüssig ist, staubt nicht! Flüssige Glasuren haben den großen Vorteil nicht zu stauben. Pulverglasuren stellen besonders beim selbst Anrühren eine große Gesundheits-Gefährdung dar, weil die Feinstäube die Atemwege belasten. Wer mit Ton und Glasuren arbeitet, hat mit Rohstoffen zu tun, die gesundheitsgefährlich sein können. Bei der Anwendung von Pulverglasuren können z.B. Feinstäube eingeatmet werden.
Materialkunde kurz: Keramik, Steingut, Porzellan
Keramik ist der Oberbegriff für Porzellan, Steingut und Steinzeug. Der Grundstoff ist jeweils eine Mischung aus anorganischen Materialien wie Tonerde, Mineralien wie Feldspat und/oder Quarz und Wasser. Die Zutaten werden gemischt, geknetet, geformt oder gegossen, getrocknet und gebrannt. Für Werkstücke aus Porzellan wird spezieller Porzellanton (Kaolinerde) verwendet. Die Härte entsteht durch die hohe Brenntemperatur von ca. 1450 Grad Celsius.
Für Steinzeug kommt Tonerde mit einem hohen Anteil an Aluminium- und Eisenoxid zum Einsatz. Gebrannt wird es üblicherweise bei 1100-1300 Grad Celsius, was ihm auch eine Wasserdichtigkeit verleiht. Es muss nicht glasiert werden. Die Brenntemperatur von Steingut liegt mit 900 bis 1150 Grad Celsius am niedrigsten. Es benötigt eine Glasur, mit der es nochmals bei 1000 Grad gebrannt wird, um wasserfest zu sein.
Welche Alternativen gibt es zur externen Prüfung?
Diese Aussage ist leider nicht rechtsverbindlich zu beantworten. Bei Hobbytöpfern, die ihr Geschirr ausschließlich für den Eigenbedarf produzieren, empfehlen wir die Verwendung von säurebeständigen und cadmiumfreien Glasuren. Wenn zudem ausgeschlossen werden kann, dass ein alter Brennofen verwendet wurde, in dem früher vielleicht Bleiglasuren gebrannt worden sind, dann sollte der Hobbytöpfer auf der sicheren Seite sein.
In Anbetracht des Abschnittes zur Konformität ist allerdings die EU-Konformitätserklärung bzw. das entsprechende Geschirr-Logo nur die halbe Wahrheit! Der Geschirrkeramiker könnte nur sein Augenmerk auf die Löslichkeit laut den Prüfungen legen, aber dennoch Glasuren verwenden, die sich mit säurehaltigen Lebensmitteln abnutzen, nicht spülmaschinenbeständig etc. sind. Das würde schnell zu Reklamationen durch den Geschirrbenutzer führen!
Unsere praktischen Tipps bei Keramikgeschirr
- Fragen Sie beim Kauf nach einer Konformitätserklärung, die der Handel bereithalten muss.
- Verwenden Sie glasierte oder dekorierte Keramik nicht für saure Speisen (Tomaten, Salate, Apfelmus, Fruchtsäfte), wenn Sie keine Zusicherung vom Hersteller haben.
- Lagern Sie keine Lebensmittel über längere Zeit in bunt glasiertem Geschirr.
- Seien Sie vorsichtig bei bunten Souvenirs aus dem Ausland - sie dienen besser zur Dekoration.
- Bei selbst hergestelltem Geschirr für Verkauf: Lassen Sie laborseitig die Löslichkeit prüfen und erstellen Sie eine Konformitätserklärung, wenn die Werte eingehalten werden.
Alle unsere Paint-It Streichglasuren sind komplett kennzeichnungsfrei (also enthalten keine Inhaltsstoffe, die als gesundheits- oder umweltschädlich gekennzeichnet werden müssen wie Blei oder Cadmium bzw. dass diese Stoffe in so geringer Menge enthalten sind, dass sie nicht gekennzeichnet werden müssen). Säurebeständigkeit: Einige Glasuren sind aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung nicht säurebeständig. Dies hat zur Folge, dass säurehaltige Lebensmittel/Getränke (zum Beispiel Tomaten, Essig, Zitrusfrüchte, Wein usw.) Partikel aus der Glasur herauslösen. Wir empfehlen deshalb diese Glasuren nicht für die Innenseite von Ess- und Trinkgeschirr zu verwenden. Unsere (wenigen) nicht säurebeständigen Glasuren sind hier mit folgendem Symbol gekennzeichnet.
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