Holz
Kork
Linoleum
Baubiologie

Zu keinem anderen Werkstoff hat der Mensch eine so enge Beziehung wie zu Holz. Seit Jahrtausenden ist es das wichtigste und meist verarbeitete Naturprodukt für weite Bereiche des menschlichen Lebens.

Holz ist ein lebendiger Werkstoff mit einer Vielfalt in der Verschiedenheit des Aussehens und hervorragenden technischen Eigenschaften.

Holz schafft ein angenehmes Raumklima, gibt Wärme und Behaglichkeit. Holz verwandelt Wohnräume in außergewöhnliche Lebensräume. Jedes Stück Holz ist ein Original in Farbe und Struktur.

• Das Wachstum
• Der Aufbau
• Schnitte am Stamm
• Der Feuchtegehalt
• Der Härtegrad (Brinell)

Das Wachstum des Holzes

Holz ist ein lebendiger Werkstoff. Bevor ein Baum geerntet werden kann, hat er ein langes Leben hinter sich (mitteleurop. Nadelhölzer etwa 100 Jahre, mitteleurop. Laubhölzer etwa 200 Jahre).

Zum Leben benötigt der Baum Nährstoffe sowie Wasser, Luft, Licht und Wärme. Wasser und Nährstoffe holt sich der Baum aus der Erde, aus der Luft entnimmt er Kohlenstoffdioxid (CO2). Mit der Energie des Sonnenlichts und dem Blattgrün (Chlorophyll) werden Aufbaustoffe für das Wachstum (chemische Energie in Form von Traubenzucker) und Sauerstoff, der wieder an die Luft abgegeben wird, erzeugt.

Zusätzlich verdunstet der Baum über die Blätter überschüssiges Wasser und befeuchtet und entstaubt damit die Luft. Diesen Vorgang nennt man Assimilation oder, weil Licht die nötige Energie beisteuert, auch Fotosynthese.

Weil Wälder für den Menschen und die Umwelt lebenswichtig sind, sollten wir mit dem Werkstoff Holz sorgsam umgehen und nicht mehr verbrauchen, als in den Wäldern nachwachsen kann. Das unkontrollierte Abholzen der tropischen Regenwälder ist es auch, das die Verwendung von Tropenhölzern ins Gerede gebracht hat. Es werden aber auch in den Tropen Wälder nach forstwirtschaftlichen Gesichtspunkten bewirtschaftet.
 

• die Rinde - sie schützt den Baum vor Austrocknung und Verletzungen.
• der Bast, eine zähe, faserige Schicht - er leitet den in den Blättern produzierten Saft zu den einzelnen Baumteilen.
• das Kambium, eine dünne, schleimige Wachstumsschicht - hier werden die neuen Holzzellen produziert: nach außen die Bastzellen, nach innen die Splintzellen.
• das Splintholz - es leitet Wasser und Nährsalze aus dem Boden aufwärts in die Baumkrone. Splintholz ist oft weich und wenig fest.
• das Kernholz - es ist bei den meisten Bäumen nicht mehr saftführend und besteht aus verholzten Zellen.
• die Jahresringe - Frühholz (hell) und Spätholz (dunkel) zusammen bilden einen Jahresring. An der Anzahl der Jahresringe kann man das Alter eines Baumes ablesen.
• die Markstrahlen (Holzstrahlen) - sie transportieren den Saft ins Stamminnere und speichern die Aufbaustoffe, die der Baum nicht sofort verarbeiten kann.
• die Markröhre - sie führt beim Keimling Saft, später trocknet sie aus.

Der Feinbau des Holzes

Jeder Jahresring wird durch Frühholz (im Frühjahr gewachsen) und Spätholz (im Spätsommer gewachsen) gebildet. Das Frühholz ist bei den meisten Bäumen breiter als das Spätholz und hat ein weites Gewebe mit dünnen Zellwänden. Im Spätholz werden Zellen mit dicken Zellwänden gebildet, deshalb hat Spätholz ein dichtes Gewebe.

Der Unterschied zwischen Frühholz und Spätholz ist um so deutlicher, je ausgeprägter der jahreszeitliche Rhythmus ist. Bei Tropenhölzern lassen sich die Jahresringe deshalb nur schwer unterscheiden. Das Fehlen deutlicher Jahresring-Grenzen ist deshalb ein Merkmal zur Erkennung von Tropenhölzern.

Weil das Frühholz weicher ist, nutzt es sich zB bei Verwendung als Holzfußboden schneller ab, deshalb erscheinen auf alten Dielenböden die Frühholzbereiche wie ausgewaschen. Feinjähriges Holz (mit engen Jahresringen) wird deshalb auch grobjährigem vorgezogen.

Weil das Wachstum durch Klimaschwankungen nicht in jedem Jahr gleichmäßig verläuft, spiegelt jeder Baum genau die Umweltbedingungen während seines Lebens wider.
 

• Radialschnitt: Dieser Schnitt verläuft genau durch die Mitte. Die Jahresringe erscheinen als feine parallele Streifen. In einigen Gegenden werden Bretter mit stehenden Jahresringen als Riften bezeichnet.
• Tangential- oder Fladerschnitt: Dieser Schnitt verläuft parallel zur Mitte wie die Tangente am Kreis. Weil der Baum nach oben dünner wird (wie ein Kegel) erscheinen die Jahresringe als Hyperbeln auf der Schnittfläche. Sie werden als Flader bezeichnet und bestimmen wesentlich die Optik eines Tangentialschnittes.

Der Feuchtegehalt des Holzes

Der lebende Baum enthält sehr viel Wasser. Die einzelnen Holzzellen, aber auch die sie trennenden Zellwände sind voll mit Wasser (Zellsaft). Sie sind in ihrem maximalen Quellungszustand. Sofort nach der Fällung beginnt die Austrocknung. Das Wasser verdunstet nach und nach, bis sich ein Gleichgewichtszustand zwischen Umgebungsluftfeuchte und dem Feuchtigkeitsgehalt des Holzes einstellt. Gleichzeitig schrumpfen die Holzzellen, man nennt diesen Vorgang Schwinden.

Dieser langsame Vorgang der Lufttrocknung wird heute bei der Holzverarbeitung durch Trocknung in Kammern beschleunigt. Das Holz wird herabgetrocknet bis der Feuchtegehalt der späteren Umgebungsfeuchte am Verwendungsort ungefähr entspricht.

Doch Holz ist hygroskopisch, d.h. es hat die Eigenart Feuchtigkeit aus der Luft aufzunehmen (zu quellen) und auch wieder abzugeben (zu schwinden). Es besteht also ein dauernder Ausgleich zwischen Luft- und Holzfeuchte. Und diese relative Luftfeuchte schwankt naturbedingt im jahreszeitlichen Rhythmus. Sie ist in den Sommermonaten höher - Holz nimmt Feuchte auf, qillt. in den Wintermonaten niedriger - Holz gibt Feuchte ab, schwindet.

Auch aus zu nassem Bauteilen wie Unterboden, Mauerwerk oder ähnlichem wird dem Holz Feuchte zugeführt. Daher muss vor der Verlegung die Estrichfeuchte überprüft werden und der Raum gut belüftet werden, um eventuell vorhandene Baurestfeuchte abzuführen. Holz arbeitet also, es lebt. Das gilt auch für lackierte, geölte oder gewachste Holzoberflächen.

Quellen und Schwinden

Betrachten wir den Ausschnitt eines Baumstammes, können wir diesem drei Hauptrichtungen zuordnen, nämlich in Richtung des Stammes die Längsrichtung, in der Querschnittebene die Radialrichtung und parallel zur Tangente an den Stammumfang die Tangentialrichtung.

Das Quellen und Schwinden ist in den verschiedenen Richtungen unterschiedlich. Im Durchschnitt verhalten sich die Schwindmaße in der Längsrichtung zur Radialrichtung zur Tangentialrichtung (quer zum Holzfries) wie 1 : 10 : 20. Die Werte sind bei den einzelnen Holzarten allerdings unterschiedlich. Der Fachmann nennt dieses Verhalten anisotrop.

Der Härtegrad verschiedener Hölzer

Der Härtegrad einer Holzart ist ein wichtiger Hinweis auf die zu erwartende Verschleiß- und Eindruckfestigkeit.

Die Härte von Holz kann nach dem Brinell-Verfahren bestimmt werden. Dabei wird eine Stahlkugel mit 10 mm Durchmesser und definierter Kraft eine fest vorgegebene Zeit lang gegen die Holzoberfläche gepresst. Nach Ablauf der Belastungszeit wird die Kugel zurückgefahren. Aus der Fläche des Eindrucks und der Druckkraft lässt sich die Brinellhärte errechnen. Je höher die Messzahl der Brinellhärte, desto härter das Holz.

Angegebene Härten sind jedoch immer als Durchschnittswerte zu verstehen, die tatsächlichen Werte variieren etwas, abhängig vom Wuchsgebiet des Baumes und der Schnittart (längs zur Faser sind alle Hölzer härter als quer zur Faser).

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