Begriffsdefinition Gips

Die Bezeichnung Gips kennt in der deutschen Sprache leider keine Differenzierung, wie sie im englischen und französischen Sprachgebrauch üblich sind. Unter Gips versteht man im Deutschen den Gipsstein, also den Rohgips, ebenso den Chemiegips oder synthetischen Gips, den gebrannten Gips und auch den wieder abgebundenen Gips. Als Trivialbezeichnungen für Gips sind im Deutschen bekannt: Gips, Rohgips, Gipsstein, synthetischer Gips, synthetischer Rohgips, Chemiegips, Industriegips, Phosphatgips, Abfallgips, Nebenproduktgips, abgebundener Gips und weitere Bezeichnungen nach der Art seiner Verwendung wie Stuckgips, Mörtelgips, Putzgips, Estrichgips und Mamorgips. Weiterhin sind Haftgipse, Fugengipse, Spachtelgipse und Gipspasten bekannt.

Der Engländer versteht unter „gypsum“ nur den Gipsstein, also den Rohgips; während mit „plaster“ der gebrannte Gips, also das Halbhydrat, bezeichnet wird und „rehydrated plaster“ den mit dem Wasser wieder abgebundenen Gips kennzeichnet. In Deutschland hat sich leider der Ausdruck „plaster“ für gebrannten Gips, das Halbhydrat, nicht durchsetzen können.

Was ist Gips?

Mineralgips

Dieses mineralische Gipsgestein ist in geologischen Zeiträumen als Sedimentgestein durch das Eindampfen abgeschnürter Nebenbecken der Weltmeere entstanden. Die Ablagerungszyklen und die späteren tektonischen Verschiebungen hatten natürlich direkten Einfluss auf die Qualität des so entstandenen Gipses.

Daher ist es nachvollziehbar, dass es Lagerstätten gibt, die mehr oder weniger für die Produktion von Spezialgipsen geeignet sind. Für die Herstellung von Dentalgipsen auf der Basis von Naturgips werden in Deutschland überwiegend weiße und sehr reine Gipse aus der Zechsteinformation verwendet, die bevorzugt am Südrand des Harzes vorkommen.

Das im Steinbruch gewonnene Rohgestein wird in Stücke gebrochen, sortiert und in einem Spezialverfahren im Autoklaven unter Druck bei einer Temperatur > 100° C gebrannt, d.h. dem Gips wird das Wasser entzogen. Anschließend wird der Gips gemahlen und über Windsichter nach Korngröße sortiert.

Daraus werden durch Beimischen von Zusätzen (Stellmitteln) die Endprodukte, u.a. Dentalgipse formuliert. Mineralgips zu „brennen“, d.h. ihm einen großen Teil des Mineralwassers zu entziehen und ihn dadurch zu einem verwendbaren Werkstoff zu machen, war bereits im Altertum bekannt (siehe „Historisches“).

Dieser gebrannte Gips wird Kalziumsulfathalbhydrat oder besser Subhydrat genannt (chemisch CaSO4 • ½ H2O). Beim Halbhydrat unterscheidet man nach der Form der Gipskristalle ?-Halbhydrat und ?-Halbhydrat. Reines ?-Halbhydrat ergibt Stuckgips oder Formengips; reines ?-Halbhydrat ergibt Superhartgips.

Mineralgips hat nicht zu unterschätzende Vorteile: Er ist problemlos zu lagern und verzeiht auch den einen oder anderen Fehler beim Anrühren. Das begründet sich aus der Kristallkonfiguration. (Mineralgips enthält je nach Brennverfahren neben ?-Halbhydrat auch einen gewissen Anteil an ? - Halbhydrat.) Hierdurch ist das Kristallbild hexagonal/amorph. Als Folge ist Mineralgips längst nicht so stark hygroskopisch, d.h. er reagiert nicht so empfindlich auf die stets vorhandene Luftfeuchtigkeit.

Synthesegipse

Synthetischer oder Industriegips entsteht unter anderem bei der Herstellung von organischen Säuren, vor allem bei der Produktion von Milchsäure, Zitronensäure etc. für die Lebensmittelindustrie. Das Kalziumsalz der Säure bildet sich durch intermediäre Fällung mit Kalk und wird mit Schwefelsäure versetzt. Hierbei wird die entsprechende Lebensmittelsäure sowie reines Kalziumsulfatdihydrat gebildet.

Dieses wird im geschlossenen Autoklaven entwässert, wodurch ein Kalziumsulfathalbhydrat höchster Reinheit mit hexagonalem Kristallbild produziert wird. Die gezielte Beeinflussung der Kristallgrößen, Formen und Strukturen beim hydrothermalen Umkristallisieren bestimmt die gewünschten Eigenschaften des jeweiligen Produkts.

Der so entstandene synthetische Gips ist frei von Rückständen und Verunreinigungen – ein präzise für den jeweiligen Verwendungszweck ausgestattetes Halbhydrat. Daraus werden durch Beimischen von Zusätzen die Endprodukte, u.a. Dentalgipse formuliert. Der Halbhydrat- Anteil, der beim Brennen des Mineralgipses immer in einem gewissen Anteil neben dem Halbhydrat entsteht, ist beim synthetischen Gips gleich null. Diese Reinheit hat jedoch auch einen Nachteil: Das reine Halbhydrat wird als fertiges Modell sehr schnell spröde und neigt hin und wieder zum Abbrechen oder Splittern. Durch Beigabe von Zuschlägen wird der Gips bruchfester gemacht.

REA – Gips

Die so genannten REA-Gipse werden aus der in Rauchgasentschwefelungsanlagen von Kraftwerken anfallenden Schwefelsäure in einem ähnlichen Verfahren wie bei der Produktion von Synthese-Gipsen durch Zugabe von Kalk gefällt und der anfallende Gips wird im Autoklaven dehydratisiert. Die Reinheit von REA-Gips ist nicht so hoch wie beim Synthese-Gips, da ein gewisser Rußeintrag nicht ausgeschlossen werden kann, obwohl die Gipsindustrie in Zusammenarbeit mit den Kraftwerksbetreibern feste Qualitätsstandards definieren konnte.