Rekordrask kalkbrenning i «Vesleovnen» i Hyllestad

Kalbrenningen er ferdig. Det gløder godt i toppen, men de øverste steinene er i ferd med å kjøles ned.

Kalbrenningen er ferdig. Det gløder godt i toppen, men de øverste steinene er i ferd med å kjøles ned.

Vesleovnen i Kvernsteinsparken i Hyllestad er en bitteliten kalkovn. Det er en sterkt nedskalert, fri kopi av kalkovner slik de var vanlige i middelalderen og frem til midten av 1800-tallet: Underfyrte med ved, et hvelv som definerer brennkammeret og oppå hvelvet ladningen av marmor- eller kalksteinsbiter som må brennes på minst 850 grader for å få brent kalk til mørtel og puss. Vesleovnen kan brenne 150 kg kalkstein eller marmor, store ovner i gamle dager tok 10-15 tonn eller mer. Ovnen er altså ikke beregnet for storproduksjon, men for eksperimentering for å få erfaring i hvordan en skal gjennomføre effektive kalkbrenninger i større skala for kulturminnevernet: Med ulike kalktyper, med ulik ved, med ulike måter å brenne på. Med mål om å få ned energiforbruk og utslipp, som i den store sammenhengen uansett er lavt ved slik brenning. Her er rapport fra den siste eksperiment-brenningen i Hyllestad. Rekordbrenning på 15 timer.

Mosterkalk

Brenningen 17. april var den 12. i rekken i Vesleovnen siden 2018; den 16. i rekken om en tar med brenninger i den større, 2-tonns ovnen vår. Vesleovnens egenskaper og tidligere brenninger er i detalj beskrevet i en rekke rapporter (se referanser under). Denne gangen ville vi prøve å optimalisere brenning av marmor fra Mosterhamn på Bømlo, en av de aller viktigste tradisjonskalkene på Vestlandet i gamle dager. Mosterkalk er spesielt viktig, ikke minst fordi en på Bømlo nå planlegger bygging av en riktig stor ovn for produksjon av tradisjonskalk til restaurering på Vestlandet. Vesleovnen i Hyllestad gir nok Mosterkalk til testing av mørtel og puss, slemming og hvitting, og ved brenningen får en informasjon om hvordan marmoren mest effektivt kan brennes.

Vi vet at Mosterkalk er grei til brenning, vi har testet den en gang før. Det er en finkornet marmor som holder formen når temperaturen går over 850 og opp til over 1000 grader i ovnen. Den pulveriserer ikke, går ikke i «knas», som mange andre marmorer. Det betyr at ovnen ikke «går tett». Når marmorer pulveriserer ved brenning, så blir pulveret liggende innimellom de bedre marmorbitene og vil tette for trekken. Da kan det være vanskelig å få høy nok temperatur.

Hvelvet lagt opp av Smillamarmor, merk stokker for trekk-kanaler

Hvelvet lagt opp av Smillamarmor, merk stokker for trekk-kanaler

Marmorladningen er lagt inn, løst pakket og det er brent litt for å tørke marmor og ovn

Marmorladningen er lagt inn, løst pakket og det er brent litt for å tørke marmor og ovn

Forberedelser og start av brenning

Vi forberedte og utførte brenningen på tilsvarende vis som ved de siste 4-5 brenningene; først småreparasjoner av ovnen og ilegg av marmor fredag, dagen før brennstart. Tønnehvelvet mellom brennkammer og marmorladning måtte vi legge opp med Smillamarmor fra Hyllestad i mangel på store nok «flak» av Mostermarmor. Vi la inn små pipeløp i hjørnene av ovnen, samtidig drev vi lett forvarming i 3-4 timer med minimalt med blandingsved for å få bort fukt i ovn og marmor.

Den lille forskjellen denne gangen var at vi ville brenne med bjørk og blandingsved i starten på lørdagen (fra kl. 9), i den tradisjonelt rolige, 4-5 timers brennfasen før en virkelig starter å fyre med furu når en har nådd 7-800 grader i ovnen, når gløden og flammene er greie på toppen og når det er på tide å dekke til med stein og mørtel, eller ildfastplater, der oppe over marmorladningen. Ved denne brenningen brukte vi små ildfastplater

Denne prinsipielle måten å brenne på går sannsynligvis hundrevis av år tilbake. Det skal være rolig i starten for å bygge opp en passe glohaug og hindre bl.a. oppsprekking av ovn og marmor: Når det er glød nok – og trekk nok – er det på tide å dekke til for å holde på varmen. Men ikke full tildekking. Man beholder noen åpninger for å kunne regulere trekken for å få jevn varmefordeling i ovnen.

Ovnen er fyrt opp og etter noen timer er toppen dekket delvis til. Flammene slår godt gjennom

Ovnen er fyrt opp og etter noen timer er toppen dekket delvis til. Flammene slår godt gjennom

Veden skal legges i ovnen med god avstand slik at en sikrer oksygentilførselen

Veden skal legges i ovnen med god avstand slik at en sikrer oksygentilførselen

Brenning med furu

Å brenne med tørr furu (i dette tilfellet med 13,5-15,5% fukt) har en stor fordel: Det blir ikke mye kull og aske; derfor trenger en ikke å tømme ovnen når det står på som verst med fyring på 1000 grader. Men furu brenner raskt, derfor kan det være heftig jobb med kontinuerlig mating i alle de timene som skal til for å få gjennombrent kalk.

Veden skal brenne litt ned, men når det er plass til flere skier, i vårt tilfelle mest på 60 cm, noe på 30 cm lengde, så skal det legges i for å holde temperaturen vedlike. Ilegget skal være med vett&forstand, dvs. at en må sørge for luft mellom skiene, slik at det ikke oppstår «døde soner». Det skal brennes effektivt, omtrent som i en vanlig ovn i heimen, slik at en opprettholder høy temperatur og avbrenning av røykgasser, ikke minst for å redusere soting.

Likevel blir det i mange timer nokså mye røyk og sot rett etter ilegget. Dette har nok å gjøre med at vi jo brenner av CO2 i marmoren; ovnen har altså en stor mengde CO2 (og sikkert litt CO). Dog er vi litt usikre her og mangler vitenskapelig forståelse for slike fenomener. Men i praksis, når man er kommet langt i brenningen og det er lite CO2 tilbake, så brenner ovnen ganske «rent», flammene går fra oransje til gult og delvis mot blåfiolett mot slutten.

(Her skal en huske at kalken tar opp igjen all sin CO2 ved herding, slik at dette er et økologisk nullregnskap. Det er kun veden som gir «plussutslipp», men dette er jo kontroversielt; noen mener brenning av trevirke skal behandles som fossilt brennstoff i et kortere tidsperspektiv, andre mener det er et nullregnskap, i og med at trær jo vokser opp igjen. Så må en ta hensyn til hogstmetoden, vårt trevirke kommer fra plukkhogst, som er mye bedre enn flatehogst i et klimaperspektiv.)

Mot slutten av brenningen er det gule, til dels over i det blåfiolette, "dansende" flammer på toppen av ovnen

Mot slutten av brenningen er det gule, til dels over i det blåfiolette, “dansende” flammer på toppen av ovnen

Lotta kalker hele ovnen fra testlesking av en liten bit delvis gjennombrent kalk tatt fra toppen av ovnen

Lotta kalker hele ovnen fra testlesking av en liten bit delvis gjennombrent kalk tatt fra toppen av ovnen

Dansende flammer

Mot slutten av brenningen «danser» flammene på toppen av ovnen. Det er lite stikkflammer, flammene er gule, mot det blåfiolette; om brenningen har vært god, så er det «dansing» over hele toppens overflate – noe en kan se spesielt godt når en tar bort topplokket. Det gløder gullig i hele toppladningen, et tegn på at alt er gjennombrent. Det kan en også teste ved å ta ut en kalkbit med ildtang og leske den.

Ved denne brenningen oppnådde vi gode, «dansende» flammer allerede etter 14-15 timer, noe som er rekord – og som helt åpenbart har å gjøre med en kombinasjon av godt ilegg av marmor, påsetting av topplokk til riktig tid og svært påpasselig brenning med furu. Dermed var det på tide å avslutte. Men siden klokken jo ikke var mer enn midnatt, så holdt vi det lett gående en tid for «kosens skyld».

Alltid god stemning ved kalkovnen når kvelden og natten siger på!

Alltid god stemning ved kalkovnen når kvelden og natten siger på!

Pubkveld

Kalkbrenning er sosialt. Ild forener. Ovnene våre er bygd på bygdedugnad, og med hjelp av hele «kalknorge» på sommerfestivaler. Alle brenningene våre involverer festlig lag. Så utover kvelden kom det stadig flere folk, slik at denne brenningen også ble en aldri så liten lokal pubkveld. Et godt felleskap av folk som har vært med siden vi startet med kalkbrenning i 2017.

Om det var slik i gamle dager, det vet vi lite om, men ved den store gjenoppdagelsen og eksperimentelle brenningen av kalk som nå foregår over hele Norge, så har slike pubkvelder blitt en aldri så liten tradisjon her og der. Dette er ikke minst viktig for erfaringsutveksling og samhold.

Ovnen er kjølnet ned og på søndag kunne vi ta ut den brente kalken

Ovnen er kjølnet ned og på søndag kunne vi ta ut den brente kalken

Ei 60 liters tønne med brent Mosterkalk og to 12 liters bøtter med brent Smillakalk fra hvelvet i ovnen

Ei 60 liters tønne med brent Mosterkalk og to 12 liters bøtter med brent Smillakalk fra hvelvet i ovnen

Uttak, utbytte og vedforbruk

I en så liten ovn som vår vesleovn, så tar det ikke lang tid før den er kjølnet nok ned til at en kan plukke ut kalken. Søndag kveld tok vi den ut, pakket den i lufttette tønner og spann. Utbyttet var ca. 80 kg 100% gjennombrent kalk, det blir noen hundre liter mørtel eller kalkmaling. Så om ovnen er liten, så gir den likevel nok til ganske mye restaurering.

Vedforbruket ble beregnet til ca. 0,5-0,6 kubikkmeter. Det er veldig lite, mindre enn de ca. 1 kubikkmeter vi tidligere har brukt for en brenning. Men det er mye om en sammenligner med brenning i større ovner. Omregnet var vedforbruket 3,3 kubikk pr. tonn kalk (ubrent). Vi har vært nede i 2 kubikk pr. tonn i den større ovnen vår, noe som ikke ligger langt unna hvordan man brenner tradisjonelt på Gotland i store 22 tonns-ovner. Jo større ovn, jo mindre vedforbruk pr. tonn – dette har nok ikke minst med oppmagasinering av varme å gjøre, gitt at man brenner effektivt.

Veiledende temperaturdiagram for kalkbrenningen

Veiledende temperaturdiagram for kalkbrenningen. Her er hele loggen

Om brenntid

15 timer er ekstremt kort tid for kalkbrenning med ved. Men det er en passende tid for eksperimentering med et lite kvantum kalk; ikke mye forarbeid, kort brenntid, lite etterarbeid, og et utbytte som er nok til omfattende testing og endog en liten restaurering. Og nok tid til at det blir «kalkbrennerstemning» på kvelden

Men en kan brenne mindre mengder mye raskere, helt ned i 4-6 timer. Vi har tidligere brent 30-40 kg på 9 timer. Ovnen vår går opp i 8-900 grader i løpet av et par timer om en virkelig brenner på, maksimaltemperaturen etter enda et par timer, helt nede i marmorladningen, kan en få opp i 12-1300 grader. Men med slik brenning får en så lite brent kalk, og dels overbrent kalk, at det knapt er interessant for mer omfattende testing og bruk.

En skal også være klar over at det er fullt mulig å brenne mange tonn kalk på bare drøyt dobbelt så lang tid som 15 timer. Faktisk viser erfaringene at det tar like lang tid å brenne 2 tonn kalk som kanskje 10 tonn; 40-50 timer eller så med effektiv ovn. Men det koster naturligvis mye mer ved! Det er nok oppmagasineringen av varme som er en hovedårsak til at brenntiden for store ladninger ikke er særlig mye høyere enn for små.

Men det er mye mer arbeid å bryte 10 tonn stein, legge opp titalls kubikk med ved og holde rede på alle tønner med den brente kalken. Det blir fort småindustri, mye logistikk, og da må en være rustet for slikt.

Om utslipp

En slik liten brenning gir fra seg en god del CO2 (beregnet til 260 kg). Det er like mye som slippes ut om du varmer huset ditt med kun ved i en halv måned. Kjører du snaut 2000 km med bensinbil eller reiser fra Oslo til Mo i Rana med fly, slipper du også ut omtrent like mye, altså ditt eget, individuelle fotavtrykk.

Men du må brenne kalk i ovnen hver eneste dag i over 7000 år om du skal matche prosessutslippene fra sementindustrien i Norge hvert år. Alternativt kan du sette opp 2,8 millioner ovner og fyre samtidig.

Dette er foreløpige beregninger som setter småskala kalkbrenning i et visst klimaperspektiv. Det er ingen utslipp å snakke om (selv om soten fra røyken kan svi i øynene…). Og selv om man i dag diskuterer heftig om vedbrenning er klimanøytralt, så er det i vår lille skala i alle fall bedre enn bruk av fossile brennstoffer (som for det meste brukes i f.eks. sementindustrien).

Bruk av kalken

Den brente Mosterkalken går nå først inn i lageret vårt av godt brente tradisjonskalker. I løpet av sommeren er det meningen at de 40-50 bøttene (5-600 kg) av ulike kalker på lageret skal gå til testing for større og mindre restaureringsarbeider rundt om på Vestlandet. Noen avtaler er i boks, andre vil komme. Noe kan vi selge ut til de som trenger kalk til småarbeider.

Referanser

Her er repporter fra alle tidligere kalkbrenninger i Hyllestad og diverse arbeid med kalk:

www.per-storemyr.net/tag/lime-burning/
www.kvernsteinsparken.no/tag/kalk

Tekst og foto: Per Storemyr

About Per Storemyr

I work with the archaeology of old stone quarries, monuments and rock art. And try to figure out how they can be preserved. For us - and those after us. For the joy of old stone!
This entry was posted in lime burning, Marble, Monument conservation, Norway and tagged , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.