Kalkoven

Een kalkoven (of kalkbranderij) is een oven waarin een calciumcarbonaat (CaCO₃) bevattende grondstof (schelpen of kalksteen) wordt gebrand, waarbij ongebluste kalk (CaO) ontstaat.

"Stoel"-schelpkalkovens in het Zuiderzeemuseum te Enkhuizen

De werking van een kalkoven

De kalkovens van Garmerwolde in de provincie Groningen zijn een rijksmonument

Een schelpkalkoven is een oven in een kegelvormige toren, met een hoogte variërend van 15 tot 20 meter en een doorsnede aan de basis van meestal 5 tot 7 meter. Schelpkalkovens werden gebruikt voor de fabricage van schelpkalk, een grondstof voor mortel. Wegens de noodzakelijke grootschalige aanvoer van schelpen zijn ze doorgaans te vinden aan water en ze staan vaak in groepjes.

Geschiedenis

Het concept van ovens voor kalk is een zeer oud fenomeen. Het branden van (zee)schelpen tot kalk gaat terug tot de Chinese Xia-dynastie (2205 tot 1766 v.Chr.).^[1] In Europa waren de Grieken in 400 v.Chr. al bedreven in het branden van schelpen tot kalk en zij hebben die kennis overgedragen aan de Romeinen.^[1] De Romeinen hebben dit omstreeks 75 n.Chr. geïntroduceerd in Nederland en toen zeker vier schelpkalkovens in bedrijf zijn geweest.^[1] De Romeinen maakten ook gebruik van branderijen waar ze kalksteen brandden. Archeologen troffen in het Duitse Eifelgebergte in Iversheim, nabij Bad Münstereifel, resten van zes kalkovens aan. Deze ovens hadden een diameter van ongeveer drie meter. Met het vertrek van de Romeinen verdween ook de kennis om schelpen branden. Pas in 700 n.Chr. werd het branden weer opgepakt, onder andere ten behoeve van de bouw van de abdij van Egmond. In Londen is uit geschriften op te maken dat steenkalkbranderijen al in de 13e eeuw luchtvervuiling gaven. Er werd in Londen vooral gebruikgemaakt van zeekolen, die bekendstaan om hun slechte kwaliteit.^[bron?]

Nederland

In Zuid-Limburg waren van oudsher kalkbranderijen; de laatste was in Ubachsberg tot 1969 actief. Ze maakten gebruik van gedolven Kunradersteen. De eerste berichten over het gebruik van schelpkalkovens in het Graafschap Holland dateren uit de 14e eeuw. Ook in het Overijsselse Hasselt werd al voor 1500 schelpkalk gebrand. De hoogtijdagen van de schelpkalkovens kwamen na 1860 met de uitvinding van de "stoel"-kalkovens, zoals die in Enkhuizen en in 1918 kwam de eerste oven in Huizen in gebruik. Er waren op meer dan 100 locaties schelpkalkovens in gebruik veelal langs vaarwegen en de kust waar de aanvoer en grondstoffen als schelpen en turf goed mogelijk was.

Na de Tweede Wereldoorlog ging het minder goed met de schelpkalk. Sluiting en afbraak van de ovens had meerdere oorzaken, de belangrijkste waren de toenemende import van goedkope steenkalk en de opkomst van de cementindustrie. Door de concurrentie van buitenlandse luchthardende steenkalk (kalkgesteenten uit steengroeven, zoals muschelkalk) was de productie van schelpkalk in Europa niet lonend meer. Men metselt nog wel met luchtpoederkalk of luchtkalk en cement, maar niet meer met schelpkalk.

Er wordt nog steeds mortel gemaakt op schelpkalkbasis en dit wordt hoofdzakelijk gebruikt bij restauratiewerkzaamheden.

Het kalkbrandproces

Schelpen en kalksteen bestaan uit calciumcarbonaat (CaCO₃, kalk). De kalk (CaCO₃) wordt in een kalkoven tot meer dan 1000 °C verhit.^[2] Hierbij ontleedt deze kalk in calciumoxide (CaO) en koolzuurgas (CO₂), dat ontwijkt. Bij het branden was continue toezicht nodig om er voor te zorgen dat de temperatuur in de oven constant bleef. Het oxide valt tot poeder uiteen en wordt ongebluste kalk genoemd. Ongebluste kalk had (en heeft) vele toepassingen. Het meest werd de poederkalk na blussen met water (lessen) in de bouw gebruikt als bindmiddel in mortels.

In de basis van de kalkovens zijn openingen aangebracht, afsluitbaar met stalen platen.^[2] De platen worden gebruikt om de temperatuur in de oven te reguleren. Was het branden afgerond dan werd de ongebluste kalk door deze openingen uit de oven geschept. De kalkbranderij had veelal de beschikking over meerdere ovens.^[2] Dit leidde tot een efficiënt gebruik, een oven werd bedrijfsklaar gemaakt door schelpen en brandstoffen in lagen aan te brengen, de tweede oven was in bedrijf en de derde oven werd leeggeschept. De kalk uit de oven werd vervoerd naar een les- of blushuis en met water behandeld.

Bij het blussen van kalk wordt de ongebluste kalk (CaO) gemengd met water.^[3] De hoeveelheid water moet minstens voldoende zijn om alle CaO om te zetten in Ca(OH)₂ en om de verliezen door verdamping te compenseren. Het blussen van kalk is een exotherm proces, er komt dus warmte vrij bij het blussen en een deel hiervan verdampt in de vorm van stoom.^[3] Er volgt ook een sterk expansieve reactie, waarbij de kluiten ongebluste kalk uiteenvallen.^[3] Het eindproduct is een poeder of een deeg bij een overmaat van toegevoegd water.^[3] De poeder werd vervolgens gezeefd om ongebrande schelpen en andere stoffen te verwijderen waarna het in zakken of in bulk naar de klanten werd vervoerd.^[2]