Über viele Jahrhunderte war Kalkbrennen ganz einfach: man grub ein Loch in die Erde, füllte es mit Holz, legte auf eine rund um die Feuerstelle angelegte Bank Kalksteinstücke, baute aus Holz und Lehm einen Deckel mit einem Abzugsloch für den Rauch, zündete das Holz an, füllte immer wieder Holz nach und wartete ein paar Tage, bis der Branntkalk fertig war. Dieses Prinzip des Feldofens funktioniert auch heute noch.
ev. ein Bild von hier?Kalkofen Engadin
Für den wachsenden Bedarf an Branntkalk waren Feldöfen aber zu klein und zu arbeitsintensiv. Die Römer entwickelten daher einen Ofen, bei dem in einem Ofengang eine wesentlich grössere Menge Kalkstein als im Feldofen gebrannt werden konnte: in diesem Ofen wurde ein Feuerraum durch ein aus grossen Kalksteinstücken bestehendes tragendes Gewölbe gebaut, auf das kleinere Kalksteine aufgeschüttet wurden. Auch diese Öfen wurden mit Holz beheizt – der grosse Vorteil bestand jedoch darin, dass die zur Verbrennung erforderliche Luft unten eingesogen wurde und das Abgas nach oben entweichen konnte – der erste Schritt zur Prozessoptimierung war gemacht.
Um 1800 gelang in Frankreich mit der Einführung eines kontinuierlichen Brennprozesses ein wichtiger Fortschritt - der Schachtofen war erfunden. Anstelle eines stationären mit Holz gefüllten Feuerraumes wurde der Brennstoff lagenweise direkt mit dem Kalkstein aufgeschichtet - Kalkstein-Kohle-Kalkstein-Kohle - wie ein Sandwich. Von unten wurde der Branntkalk langsam ausgetragen und von oben kontinuierlich Kalkstein und Kohle chargiert. Damit der Kalkstein richtig durchgebrannt wurde, trug man nur so viel aus, dass dieser auch lange genug in der Brennzone verweilte. Auch heute wird dieses Prinzip eines Mischfeuerofens noch angewendet, allerdings wird der Brennstoff (in diesem Fall Koks) direkt mit dem Kalkstein vermischt und nicht mehr lagenweise hinzugefügt.
Der Hunger nach Branntkalk war durch die beginnende Industrialisierung in Europa gross. Deshalb suchte man Mitte des 19. Jahrhunderts nach Methoden, die es ermöglichten, bis zu 300 t Kalk pro Tag in einem Ofen zu brennen. Kreative Ideen entstanden. Bei der Erfindung des Ringofens zum Beispiel übernahm man die Idee des mit Kohle befeuerten Schachtofens, legte jedoch den Brennraum nicht vertikal sondern horizontal an. So ergaben sich viele hintereinander angeordnete und von aussen zugängliche Brennkammern in einem ovalen Tunnel. Ein halb-kontinuierlicher Prozess entstand: man konnte an mehreren Stellen dieses Ofens chargieren, brennen und den Branntkalk austragen. Es war aber ein Irrweg – die Schwerkraft wurde für den Austrag nicht genutzt und entsprechend arbeitsintensiv war dieses Verfahren. Dieses Ofenprinzip konnte sich daher nicht durchsetzen.