Junge Landschaft

Baustoff Holz - Grundlagen (Teil 1)

von:
GaLaBau Wissen Ausbildung und Beruf
Grafik: Uwe Bienert

117. Folge Unsere Serie für den Nachwuchs erläutert das wichtigste GaLaBau-Grundlagenwissen vom Abstecken bis zum Zaunbau: Diesmal geht es um das Thema Holz.

Das Holz einer der stabilsten, ältesten und nachhaltigsten Rohstoffe in unserem Gewerbe ist, dürfte sich schon herumgesprochen haben. Im ersten teil der Artikelfolge fassen wir einmal zusammen, was man so über den Rohstoff wissen sollte ehe man ihn verbaut.

Frage Nr. 1: Woher kommt das Holz?

Olle Kamelle, natürlich aus dem Wald - vom Baum! Richtig, aber schauen wir mal genauer hin.

So ein Baum besteht, wie inzwischen auch alle wissen (sollten) aus dem Wurzelsystem, dem Stamm und den Ästen. Alle drei Komponenten werden je nach Art mehr oder weniger im Laufe der Baumlebenszeit länger und, was viel wichtiger ist, dicker. Das Holz des Stammes ist für die Wirtschaft in der Regel das Wertvollste, da es den kompaktesten Teil des Baumes darstellt. Aber auch der Rest wird verarbeitet: aus Ästen werden zum Beispiel Hackschnitzel oder Spanplatten, Rinde wird zu Rindenmulch oder Substrat und aus der Wurzel können Furniere gefertigt werden.

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Frage Nr. 2: Welchen Aufbau hat so ein Baumstamm?

Fangen wir hier mal von außen an:

Die äußere Schicht des Stammes ist die sogenannte Borke, welche zusammen mit dem Kambium die Rinde bildet. Von Baumart zu Baumart kann sie an Dicke variieren. Eichen bilden eine sehr dicke Rinde mit stark zerklüfteter Borke aus, Buchen hingegen begnügen sich mit einer dünnen Rinde mit glatter Borke (übrigens ein sehr gutes Bestimmungsmerkmal). Bei Verletzung oder Verlust der Borke ist das Kambium in der Lage durch Zellteilung neues Gewebe zu produzieren.

Kambiumzellen sind in der Regel die einzigen Zellen die sich regenerieren können und somit für die Holzproduktion und dessen Qualität verantwortlich. Im Kambium spielt sich das Leben ab, das bedeutet: Kambium defekt - Baum defekt! Im Kambium werden fast alle lebenswichtigen Prozesse organisiert. Es setzt sich aus dem Siebteil (dem Phloem) und dem Holzteil (dem Xylem) zusammen. Während der Siebteil (auch Bastteil genannt) mit seinen Siebzellen gleich dünn bleibt, nimmt der Holzteil im Laufe des Jahres an Dicke zu, bildet die sogenannten Jahresringe und liefert das eigentliche Holz.

Wer schon einmal einen Baum im abgesägten Zustand begutachtet hat und sich die Jahresringe näher betrachtet hat, dem wird aufgefallen sein, dass es da gewisse Unterschiede in Farbe und Dicke der Ringe gibt. Das hängt mit dem Baumwachstum übers Jahr zusammen. Man unterscheidet zwischen Frühholz und Spätholz.

Das Frühholz bildet sich in der Hauptwachstumszeit Mai bis Juni und bildet den hellen Ring, dessen Zellen großvolumig sind und dünne Zellwände besitzen. Der dunklere Ring ist der Ring des Spätholzes, welches sich gegen Ende der Vegetationsperiode bildet und sich durch kleine, feste und vor allem dickwandige Zellen auszeichnet.

Zusätzlich beeinflussen die Ringstärke und -konsistenz noch andere Faktoren, wie Standort, Belichtung, Boden, Klima, mechanische und thermische Einwirkungen.

Kurz und gut: zwei dieser Ringe bilden ein Jahr und man kann daran ziemlich genau das Alter des Baumes ablesen. Im Zentrum des Baumes befindet sich ein sehr mächtiger Teil, der von Jahr zu Jahr an Dicke zunimmt und das eigentliche Holz ist - das Mark mit den Holzstrahlen.

Das Mark besteht aus abgestorbenen Zellen, die keine Funktion mehr besitzen. Diese werden aber durch die Holzstrahlen durchzogen, welche aus dem Bast organisches Material in das Holz transportieren und dort als Stärke zu speichern und bei Bedarf wieder abzurufen. Ein geniales System.

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Frage Nr. 3: Welche Funktion hat das Holz für den Baum?

Diese Frage ist kurz und leicht zu beantworten: Stützfunktion (Festigkeit), Wasser- und Nährstofftransport, Speicherung organischer Stoffe.

Frage Nr. 4: Welche Eigenschaften hat Holz?

Es arbeitet. Holz ist ja nichts anderes als ein Zusammenschluss von Zellen, genauer aus Zellwänden und deren Füllung. Zusammen bilden sie eine Masse, die als Rohdichte bezeichnet wird. Sie wird in kg/dm³ angegeben. Bildet der Baum große Holzzellen aus (z. B. Kiefer, Fichte), ist die Rohdichte geringer und das Holz damit leichter. Sind die Holzzellen klein (z. B. Eiche, Lärche) ist die Rohdichte entsprechend hoch und das Holz schwer.

Extrem zeigt sich diese Eigenschaft im Vergleich von Balsaholz und Buchsbaumholz. Während Balsaholz eine (!) Zelle pro mm³ ausbildet, besitzt Buchsbaumholz circa 200 Zellen pro mm³. Natürlich völlig praxisfern, weil diese beiden Hölzer für die Wirtschaft keinerlei Bedeutung besitzen. Die Pergola aus Balsaholz - Klasse: echt windresistent!

Neben der Dichte spielt das Verhältnis von Holz und Wasser eine wichtige Rolle bei dessen Einsatz im Bauwesen. Man unterscheidet zwischen zwei Arten von Wasser in Verbindung mit dem Werkstoff Holz: gebundenes Wasser und freies Wasser. Während gebundenes Wasser sich in den Zellwänden eingelagert hat und sehr schwer entfernbar ist, findet man das freie Wasser in den Zellhohlräumen. Es tritt erst in Erscheinung, wenn die Zellwände völlig gesättigt sind (Fasersättigung bei 30 % Holzfeuchte). Es lässt sich relativ einfach und leicht entfernen. In diesem Zusammenhang trifft man immer auf den Begriff der Holzfeuchte. Darunter ist das Gewichtsverhältnis vom Feuchten zum trockenen Holz zu verstehen. Dies Feuchte des Holzes wird in Prozent (%) angegeben. Dabei bedeutet 25 Prozent Holzfeuchte, dass 100 g Holzmasse 25 g Wasser enthalten.

Jetzt kommt die unangenehme Eigenschaft des Holzes: Holz ist hygroskopisch. Holz passt seine eigene Feuchtigkeit der Luftfeuchtigkeit der Umgebung an. Ist die Umgebung trocken und warm, verliert es an Feuchtigkeit und regnet es, saugt Holz das Wasser auf. Dabei spielt die Sättigung der Fasern der Zellwände wieder eine große Rolle. Ist die Holzfeuchte über 30 Prozent, quillt Holz auf, ist sie unter 30 Prozent, schwindet es. Im Volksmund wird das unter "Holz arbeitet" verstanden. Dieser Vorgang spielt bei der Verarbeitung und bei der Behandlung von Holz eine wichtige Rolle. Das Quellen und Zusammenziehen des Holzes erfolgt in drei Richtungen: längs zum Stamm (Axial), quer zum Stamm (radial) und im Stammsegment (tangential).

Das Quellverhältnis von axial : radial : tangential beträgt 1 : 10 : 20. Das heißt im Klartext: Ein Baumstamm quillt in seiner Länge zehn mal weniger als in seiner Dicke. Noch hinzu kommt, dass Splintholz erheblich stärker schwindet oder quillt als Kernholz. Das führt bei unsachgemäßer Lagerung und Behandlung zu Rissen oder Formveränderungen.

Resistenzklassen beim Holzbau

Holz ist organisches Material und kommt in der Regel im Außenbereich mit Feuchtigkeit aller Art in Berührung. Dagegen stellt der Mensch den Holzschutz. Eine sichere Sache!

Holz wird aber auch nach der Resistenz des ungeschützten Kernholzes gegenüber holzzersetzenden Pilzen eingeteilt. Diese Pilze, wie es nun mal so "pilzart" ist, treten bei hoher Feuchtigkeit (über 20 % Holzfeuchte), Erdkontakt und warmen Temperaturen am aktivsten auf.

Diese Resistenzklassen werden in der DIN 68364 beschrieben und geregelt.

Neben dem Kernholz bewertet man das Splintholz aller Holzarten grundsätzlich in die Klassen 4 und 5.

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Das zweischneidige Schwert

Verarbeitet man Holz, sollte man sich auch Gedanken darüber machen, wo es herkommt. Täglich werden riesige Areale an tropischen Regenwäldern von skrupellosen Holzdealern abgeholzt und damit nicht nur für die betreffenden Länder ein ökonomischer Schaden in Kauf genommen, sondern auch aus globaler Sicht eine ökologische Katastrophe ausgelöst. Es werden Lebensräume vieler Tier- und Pflanzenarten vernichtet oder auf lange Zeit unbrauchbar gemacht. Bäume haben eine wichtige Funktion im Ökosystem der Erde. Sie liefern Sauerstoff, speichern Wasser, halten den Boden fest, bieten Lebensraum, beeinflussen das Klima. Verstärkt wird der Prozess noch durch die Tatsache, dass die abgeholzten Flächen nicht wieder aufgeforstet werden und der Viehwirtschaft als Weidefläche zur endgültigen Vernichtung zur Verfügung gestellt werden. Es wäre zuviel verlangt, zu fordern, global zu denken. Gut wäre es, überhaupt erstmal bei der Verwendung von Holz den Kopf einzuschalten. Darüber nachzudenken, ob

  • es einheimische Hölzer gibt, die die gleichen Eigenschaften wie Tropenhölzer besitzen,
  • Holz recycelt werden kann,
  • es äquivalente Werkstoffe gibt, die verwendet werden können,
  • Tropenholz (wenn es denn verwendet wird) schonend gewonnen wurde, im Herkunftsland verarbeitet wurde und aus Plantagenwirtschaft stammt.
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Letzte Frage: Woher bekomme ich Informationen zur Bewertung von Holz?

Um Bauholz sachgemäß bewerten zu können, stehen uns verschiedene Quellen zur Verfügung. Dabei werden drei Grundnormen zu Rate gezogen:

  • DIN 4074-1 Sortierung von Nadelholz nach Tragfähigkeit (Nadelschnittholz)
  • DIN 4074-2 Gütebedingungen für Baurundholz (Nadelholz)
  • DIN 68365 Bauholz für Zimmerarbeiten (Gütebedingungen für Schnittholz) Uwe Bienert



Nächsten Monat lesen Sie:
"Aus einem Land vor unserer Zeit - Farne"


Quellen:

  • Der Gärtner 4 (Lomer/Koppen; Ulmer Verlag),
  • Der Gärtner 1 (Martin Degen, Karl Schrader; Ulmer-Verlag),
  • Schädlinge & Krankheiten (Pippa Greenwood, Andrew Halstead; Dorling Kinderley Verlag),
  • Einheimische Laubgehölze (Hecker, Quelle & Meyer Verlag Wiebelsheim),
  • Grundkurs Gehölzbestimmung (Lüder, Quelle & Meyer Verlag Wiebelsheim),
  • Taschenlexikon der Gehölze (Schmidt/Hecker, Quelle & Meyer Verlag Wiebelsheim),
  • International standard ENA 2010-2015 (M.H.A. Hoffmann, ENA's European Plant Names Working Group),
  • www.kiefernspezi.de, Wikipedia, www.hortipedium.de
 Uwe Bienert
Autor

Landschaftsgärtner-Meister und Ausbilder

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