Werte pyrometrischer Kegel: Die vollständige Kegeltabelle & alles, was du als Töpfer wissen musst

Werte pyrometrischer Kegel: Die vollständige Kegeltabelle & alles, was du als Töpfer wissen musst

Du programmierst deinen Brennofen auf 1.220 °C, drückst auf Start – und verlässt dich darauf, dass der Regler das Richtige tut. Aber was passiert wirklich im Inneren des Ofens? Erreicht die Hitze tatsächlich alle Ecken gleichmäßig? Und ist „1.220 °C angezeigt" dasselbe wie „1.220 °C Wärmewirkung auf deinen Ton"? Die Antwort ist: nicht zwingend. Genau hier kommen pyrometrische Kegel ins Spiel – ein Werkzeug, das viele Töpfer kennen, aber nur wenige wirklich verstehen.

In diesem Artikel erklären wir dir alles, was du als fortgeschrittene Töpferin oder fortgeschrittener Töpfer über pyrometrische Kegel wissen solltest: wie sie funktionieren, was die Kegelwerte bedeuten, welche Systeme es gibt und wie du Kegel sinnvoll in deiner Brennpraxis einsetzt.

 

Dieser Artikel wurde von Formwerk Berlin geschrieben.
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Inhaltsverzeichnis

 

👉 In Kürze: Was sind pyrometrische Kegel?

Pyrometrische Kegel sind kleine, schlanke Pyramiden aus keramischen Materialien, die so zusammengesetzt sind, dass sie sich bei einer definierten Temperatur und Brenndauer verformen. Sie messen keine Temperatur im klassischen Sinne, sondern die sogenannte Hitzearbeit (auch Wärmewirkung genannt) – also die kombinierte Wirkung von Temperatur und Zeit auf das keramische Material. Das macht sie zu einem der verlässlichsten Werkzeuge zur Kontrolle deines Brennvorgangs, gerade wenn du reproduzierbare Ergebnisse anstrebst.

 

Warum Kegel keine Temperatur messen – sondern Hitzearbeit

Das ist der entscheidende Unterschied, den viele unterschätzen. Ein Thermoelement – also der Sensor in deinem Ofenregler – misst die Lufttemperatur an einem bestimmten Punkt im Ofen. Was es nicht erfasst: wie lange der Ofen auf dieser Temperatur verweilt, ob die Wärme gleichmäßig verteilt ist und wie das Tonmaterial oder die Glasur tatsächlich auf die gesamte Hitzebelastung über die Zeit reagiert.

Im Gegensatz zu einem Thermometer, das die momentane Temperatur misst, erfassen Kegel die Hitzewirkung – wie lange der Ofen auf Temperatur war, nicht nur welche Temperatur er erreicht hat. Ein Ofen, der drei Stunden bei 1.222 °C gehalten wird, beeinflusst Ton und Glasuren anders als ein Ofen, der nur kurz 1.222 °C berührt und sofort abkühlt.

Für die Keramik ist genau das relevant. Ton sintert nicht, weil ein Thermometer eine bestimmte Zahl anzeigt – er sintert, weil er über eine bestimmte Zeit ausreichend Energie aufgenommen hat. Glasuren fließen nicht bei einem Momentanwert, sondern als Reaktion auf die Summe der thermischen Arbeit. Kegel bilden genau diese Summe ab.

 

Ortonkegel, Segerkegel & Co.: Die verschiedenen Systeme

Historisch gibt es drei verbreitete Kegelsysteme, die du kennen solltest:

Segerkegel (SK) sind das älteste System. Sie wurden 1885 vom Keramiker Hermann Seger für seine Untersuchungen zur Feuerfestigkeit verschiedener Materialien entwickelt. In Deutschland waren sie lange der Standard – heute werden sie kaum noch produziert und sind nur noch selten erhältlich. Wenn du ältere Fachliteratur oder Rezepte aus dem deutschsprachigen Raum liest, wirst du ihnen dort begegnen. Für neue Käufe greifst du praktisch immer zum Ortonkegel.

Ortonkegel sind der heutige Standard im internationalen und deutschen Töpferbedarf. In vielen Bereichen wird daher nun der Ortonkegel eingesetzt. Sie sind präzise, gut dokumentiert und in einem breiten Temperaturbereich von ca. 600 °C (Kegel 022) bis über 1.380 °C (Kegel 14) erhältlich. Auf diesem System basiert auch die Tabelle, die du im Bild aus dem Buch siehst.

Harrison-Kegel (HPC) sind vor allem im angloamerikanischen Raum verbreitet und spielen im deutschen Markt eine untergeordnete Rolle.

Für deine Praxis im Atelier: Wenn du heute Kegel kaufst, kaufst du fast immer Ortonkegel. Achte beim Lesen von Rezepten darauf, welches System angegeben ist – gerade ältere Bücher arbeiten noch mit Segerkegel-Nummern, die nicht identisch mit Orton-Nummern sind.

 

Die Kegeltabelle verstehen: Werte von 022 bis 14

Die Nummerierung des Orton-Systems folgt einer ungewöhnlichen, aber einmal verstandenen logischen Reihe. Die Kegel beginnen bei 022 (der niedrigsten Temperatur, ca. 600 °C) und zählen rückwärts bis 01, dann vorwärts von 1 bis 14. Das „0" vor der Zahl signalisiert den Niedrigtemperaturbereich. Es ist kein Fehler, es ist das System.

Hier die vollständige Tabelle nach dem Orton-Standard, wie sie auch im Bild dargestellt ist – mit Brenntemperaturen bei einem angenommenen Temperaturanstieg von 150 °C pro Stunde:

Kegel Nr. °C °F Bereich
022 600 1112
021 614 1137
020 635 1175
019 683 1261
018 717 1322
017 747 1376
016 792 1457
015 804 1479
014 838 1540
013 852 1565
012 884 1623
011 894 1641
010 900 1652
09 923 1693
08 955 1751 Niedrig­brand / Irdenware
07 984 1803
06 999 1830
05 1046 1914
04 1060 1940
03½ 1080 1976
03 1101 2014
02 1120 2048
01 1137 2079
1 1154 2109
2 1162 2124
3 1168 2134
4 1186 2167 Mittlere Temperaturen / Steinzeug
5 1196 2185
6 1222 2232
7 1240 2264
8 1263 2305 Hohe Temperaturen
9 1280 2336
10 1305 2381
11 1315 2399
12 1326 2419 Porzellanerde / Porzellan
13 1346 2455
14 1366 2491

Quelle: Orton-Standard, Temperaturangaben bei 150 °C/h Aufheizgeschwindigkeit in den letzten 100 °C

Ein wichtiger Hinweis zum Lesen dieser Tabelle: Die Temperaturangaben gelten für eine bestimmte Aufheizgeschwindigkeit. Wer langsamer aufheizt, erzielt dieselbe Hitzearbeit bei niedrigerer Spitzentemperatur – dazu mehr im nächsten Abschnitt.

 

Heizgeschwindigkeit: Warum sie den Kegelwert beeinflusst

Das ist einer der am häufigsten unterschätzten Aspekte beim Arbeiten mit Kegeln. Der Brennofen wird in den letzten 100 °C vor der Messtemperatur mit 60 bzw. 150 °C/Stunde aufgeheizt und ohne Haltezeit abgeschaltet. Diese zwei Standardgeschwindigkeiten sind der Referenzrahmen, auf den sich alle Kegelwerte beziehen.

In der Praxis bedeutet das: Ein Kegel Nr. 6 zeigt bei 60 °C/h Aufheizgeschwindigkeit bereits bei einer niedrigeren Spitzentemperatur die gleiche Hitzearbeit wie bei 150 °C/h. Der Kegel reagiert insbesondere in der Endphase des Brennens, ungefähr in den letzten 100 °C. Wer also mit einer Haltezeit arbeitet oder sehr langsam aufheizt, muss das bei der Kegelwahl einkalkulieren.

Für die tägliche Praxis: Wenn du deinen Regler auf eine fixe Endtemperatur programmierst und keine Haltezeit nutzt, orientierst du dich gut an der 150 °C/h-Spalte. Sobald du Haltezeiten einbaust oder langsam aufheizt – was bei vielen Glasurrezepten sinnvoll ist – solltest du einen Kegel mit etwas niedrigerem Nennwert wählen, da die Hitzearbeit höher ausfällt als der Thermometerstand vermuten lässt. Als Faustregel gilt: Eine Haltezeit von 20 Minuten kann je nach Temperaturbereich, Brennkurve und Ofen einem halben bis ganzen Kegelwert an zusätzlicher Hitzearbeit entsprechen. Wer also bei Kegel 6 mit 20 Minuten Haltezeit brennt, erzielt eine Hitzearbeit, die eher Kegel 7 entsprechen kann – auch wenn der Regler nie mehr als 1.222 °C angezeigt hat.

 

Kegel richtig ablesen: Was dir das Biegeverhalten verrät

Nach dem Brand verrät dir die Form des Kegels, was wirklich im Ofen passiert ist. Berührt die Kegelspitze den Boden, gab es eine Überfeuerung. Steht der Kegel fast noch aufrecht, gab es eine Unterfeuerung. Nur wenn der Kegel mit seiner Spitze leicht zum Boden zeigt, wurde die Falltemperatur erreicht.

Im Detail gibt es folgende Zustände:

  • Kegel steht aufrecht, keine Verformung: Der Ofen hat die Falltemperatur dieses Kegels nicht erreicht – Unterfeuerung.

  • Kegel leicht geneigt, Spitze zeigt zur Basis: Die Hitzearbeit nähert sich dem Zielwert, ist aber noch nicht vollständig erreicht.

  • Kegel bei etwa 90 °: Spitze berührt die Basis: Idealer Brennpunkt. Die Hitzearbeit dieses Kegels wurde vollständig erreicht.

  • Kegel liegt flach oder hat sich aufgelöst: Überfeuerung – der Ofen ist über das Ziel hinausgegangen.

Wenn das Brennen zu kurz ist, bleibt der Kegel zu vertikal. Wenn korrekt gebrannt wurde, berührt die Spitze des Kegels die Basis. Wenn übermäßig gebrannt wurde, fällt der Kegel vollständig oder schmilzt.

Für eine noch präzisere Auswertung gibt es die sogenannte Orton-Messlehre – ein Referenzblatt, auf dem du den Biegewinkel des Kegels ablesen kannst. Ein auf 90 Grad gebogener Kegel gilt als korrekt gebrannt. Das ist besonders hilfreich, wenn du deinen Regler kalibrieren oder verschiedene Brennkurven vergleichen möchtest.

 

Das Dreierset: Führungs-, Ziel- und Schutzkegel

Professionell arbeitende Töpferinnen und Töpfer setzen selten nur einen einzelnen Kegel ein. Das sogenannte Dreierset gibt dir deutlich mehr Information über den Zustand deines Brands. Im Orton-Standard werden alle drei Kegel, die du zur Kontrolle in den Ofen stellst, als „Witness Cones" (Zeugenkegel) bezeichnet – sie bezeugen gemeinsam, was im Ofen wirklich passiert ist. Das Set besteht aus:

  • Führungskegel (Guide Cone): Ein Kegel mit niedrigerem Nennwert als dein Zielkegel. Er fällt als erster und signalisiert dir, dass sich der Brand dem Ziel nähert. Ideal, wenn du einen Gas- oder Holzbrandofen manuell kontrollierst.

  • Zielkegel (Firing Cone): Der Kegel, dessen Hitzearbeit du anstrebst. Wenn er perfekt bei 90° auf seiner Basis liegt, ist der Brand abgeschlossen.

  • Schutzkegel (Guard Cone): Ein Kegel mit höherem Nennwert als dein Zielkegel. Wenn er sich verformt, ist dein Ofen zu weit gegangen – das ist dein Signal für Überfeuerung.

Orton empfiehlt, dieses Trio in verschiedenen Bereichen des Ofens zu wiederholen (oben-mitte-unten oder links-mitte-rechts), um die Wärmeverteilung zu kartieren. Das macht besonders bei größeren Öfen oder nach einem Heizspiraltausch Sinn.

 

Positionierung im Ofen: Wo du Kegel aufstellst

Damit der Kegel zuverlässige Informationen liefert, muss er richtig platziert sein. Einige wichtige Punkte:

  • Sichtbarkeit durch das Guckloch: Wenn du den Brand manuell beobachtest, muss der Kegel durch das Schauloch sichtbar sein. Platziere ihn dafür etwas hinter dem Schauloch, nicht direkt davor.

  • Abstand zu Heizelementen: Stelle Kegel nicht direkt neben Heizspiralen oder -stäben auf – dort herrschen lokale Temperaturspitzen, die zu falschen Ablesungen führen.

  • Stabiler Stand: Der Kegel muss exakt im richtigen Winkel aufgestellt sein – bei Normalformkegeln typischerweise 8° Neigung zur Fallseite hin. Selbststehende Kegel nehmen dir diese Arbeit ab.

  • Mehrere Positionen: Um die Temperaturverteilung im Ofen zu kartieren, platziere Kegelsätze oben, in der Mitte und unten. Unterschiede von einem halben Kegelwert zwischen Ofenbereich sind nicht ungewöhnlich – alles darüber sollte dich zum Nachjustieren der Beladung motivieren.

 

Pyrometrische Kegel stehen aufrecht im laufenden Brand – die Hitzearbeit hat ihren Höhepunkt noch nicht erreicht

 

Normale Kegel, selbststehende Kegel, Kilnsitterkegel: Was ist der Unterschied?

Du wirst im Handel auf verschiedene Kegelformen stoßen. Hier der Überblick:

Normalkegel (Large Orton Cones) sind die klassischen, ca. 5–6 cm hohen Kegel. Sie müssen in einen Standfuß aus Ton eingesetzt oder in eine feuerfeste Kegelaufnahme gesteckt werden, damit sie im richtigen Winkel stehen. Der Winkel ist entscheidend für die korrekte Ablesung.

Selbststehende Kegel (Self-Supporting Cones) haben eine integrierte Basis und stehen ohne Hilfsmittel im korrekten Winkel. Weiterer Vorteil ist die exakte Fallpunktmessung durch den Fuß als Bezugspunkt. Sie sind für die meisten Atelierbrände die praktischere Wahl – einfacher aufzustellen, einfacher abzulesen.

Kilnsitterkegel (Small Cones / Bars) sind kleine Kegel oder Stäbchen, die für automatische Ofenabschaltsysteme (Kiln Sitter) verwendet werden. Sie lösen beim Erreichen der Falltemperatur mechanisch die Abschaltung des Ofens aus. Ein funktionierender Kiln Sitter mit dem richtigen Kegel ist eine zuverlässige Sicherheitslösung, ersetzt aber nicht das Ablesen von Witnesskegelsets, wenn du die Wärmeverteilung im Ofen verstehen möchtest.

 

Praxistipps für den Einsatz im Atelier

Ein paar Punkte aus der Praxis, die du kennen solltest:

Kalibriere deinen Regler regelmäßig. Thermoelemente altern und zeigen mit der Zeit niedrigere Temperaturen an, als tatsächlich im Ofen herrschen. Ein Kegelbrand alle paar Monate hilft dir, den Drift zu erkennen – bevor er deine Glasuren ruiniert.

Dokumentiere jeden Brand. Notiere Kegelnummer, Aufheizgeschwindigkeit, Haltezeit und Kegelergebnis. Nach einigen Bränden erkennst du, wo dein Ofen systematisch abweicht, und kannst gezielt gegensteuern.

Neue Öfen unbedingt kalibrieren. Kein Regler ist ab Werk perfekt eingestellt. Führe in den ersten Bränden immer Witnesskegelsets mit – in mehreren Ofenbereichen – und gleiche dann deine Programmierung an.

Alte Kegel können weiterverwendet werden. Kegel haben kein Verfallsdatum. Wenn sie sich in gutem Zustand befinden, an einem trockenen Ort aufbewahrt wurden und nicht leicht brechen, können sie weiterhin verwendet werden. Einmal verwendete Kegel hingegen können nicht ein zweites Mal genutzt werden.

Bei Glasurrezepten aus dem Englischen aufpassen: Englischsprachige Rezepte verwenden meist das Orton-System mit einfachen Zahlen wie „Cone 6" oder „Cone 10". Das entspricht exakt den Ortonkegeln ohne führende Null – Kegel 6 ist also 1.222 °C bei 150 °C/h.

Elektro- und Gasofen sind nicht dasselbe – auch für Kegel. In einer reduzierenden Atmosphäre (Gasofen, Holzbrand) kann der Kegel leicht anders reagieren als im Elektroofen mit oxidierender Atmosphäre. Der Grund: Reduktion beeinflusst die Schmelzeigenschaften von Glasuren und kann den wahrgenommenen Kegelwert leicht verschieben. Wer zwischen Elektro- und Gasofen wechselt oder Rezepte aus dem einen System im anderen anwenden möchte, sollte das im Hinterkopf behalten und die ersten Brände immer mit Witnesskegelsets begleiten.

 

 

👉 Fazit

Pyrometrische Kegel sind kein Hilfsmittel aus der Vergangenheit – sie sind ein präzises, unverzichtbares Instrument für jeden, der reproduzierbar und bewusst brennen möchte. Wer versteht, dass Kegel Hitzearbeit und nicht bloße Temperatur messen, denkt sein Brennen von Grund auf anders. Ob zur Kalibrierung des Ofenreglers, zur Kartierung der Wärmeverteilung im Ofen oder zur Absicherung bei einer neuen Glasurrezeptur – regelmäßig eingesetzte Witnesskegelsets geben dir Informationen, die kein Thermoelement allein liefern kann.

Ortonkegel in verschiedenen Temperaturbereichen findest du bei uns im Shop: Formwerk Berlin.

 

Häufige Fragen zu pyrometrischen Kegeln

Was ist der Unterschied zwischen Seger- und Ortonkegeln?
Beide sind pyrometrische Messsysteme, aber mit unterschiedlichen Nummernkreisen und leicht abweichenden Falltemperaturen. Segerkegel wurden in Deutschland bis 2005 produziert und sind heute kaum noch erhältlich. Ortonkegel sind der aktuelle Standard. Beim Lesen älterer Rezepte oder Fachliteratur lohnt sich ein Blick auf die Vergleichstabelle, da die Nummern nicht 1:1 übertragbar sind.

Wie viele Kegel brauche ich pro Brand?
Mindestens einen Zielkegel. Für präzisere Kontrolle empfiehlt sich das Dreierset aus Schutz-, Ziel- und Warnkegel – idealerweise an mehreren Positionen im Ofen (oben, mitte, unten).

Kann ich pyrometrische Kegel mehrfach verwenden?
Nein. Einmal gebrannte Kegel haben ihre Wärmewirkung bereits umgesetzt und können nicht ein zweites Mal zuverlässig eingesetzt werden. Unverwendete Kegel hingegen sind nahezu unbegrenzt lagerfähig, sofern sie trocken aufbewahrt werden.

Warum zeigt mein Regler eine andere Temperatur an als der Kegel vermuten lässt?
Das ist häufiger, als du denkst. Thermoelemente altern, messen nur an einem Punkt und erfassen keine Haltezeiten in ihrer Summe. Der Kegel misst die tatsächliche Wärmewirkung im Ofenraum – ist also der verlässlichere Indikator für den tatsächlichen Brennzustand.

Ab welchem Kegel sollte ich Steinzeug brennen?
Die meisten Steinzeugmassen reifen im Bereich zwischen Kegel 4 (ca. 1.186 °C) und Kegel 7 (ca. 1.240 °C). Porzellan liegt je nach Masse zwischen Kegel 8 und Kegel 12. Prüfe immer die Angaben deines Tonherstellers und stimme sie mit deiner Glasur ab.

Muss ich Kegel auch bei einem programmierbaren Digitalregler einsetzen?
Ja – gerade dann. Ein digitaler Regler programmiert eine Zieltemperatur, keine Hitzearbeit. Kegel verraten dir, ob dein Ofen das leistet, was du eingestellt hast, und helfen dir, systematische Abweichungen (z. B. durch gealtertes Thermoelement oder ungleichmäßige Beladung) zu erkennen.

 

Viel Spaß beim Brennen wünscht das Formwerk Berlin Team

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