Elektrische Leitfähigkeit

Die elektrische Leitfähigkeit beruht auf den elektronischen Verhältnissen des jeweiligen Stoffes. Stoffe die den elektrischen Strom gut leiten, haben frei verfügbare Elektronen, die die Ladung durch den Leiter transportieren können. Andere Stoffe wie organischem Material, also Kohlenwasserstoffen besitzen keine freien Elektronen die für den Ladungstransport zur Verfügung stehen, daher kann auch kein Strom fließen.

Sehr trockenes Holz (daartrocken) leitet keinen Strom und ist daher ein ausgezeichneter Isolator. Aber der ohmsche Widerstand nimmt mit zunehmendem Wassergehalt bis zum Fasersättigungsbereich sehr rasch ab. Bei weiterer Feuchtigkeitszunahme des Holzes asymptotisch etwa den Wert von Leitungswasser. Der ohmsche Widerstand ist am kleinsten in der Faserrichtung, quer zur Faser fast doppelt so groß; er nimmt mit dem Porenvolumen zu. Die ersten grundlegenden Untersuchungen über die Abhängigkeit des elektrischen Widerstands beim Holz zur jeweiligen Feuchtigkeitsgehalt machte M. Hasselblatt (Z. anorg. allg. Chem. Bd. 154 (1926) S. 375) Alle anderen Umstände wie z.B. Raumgewicht, Holzart und Form des Holzes, spielen im Vergleich zum Wassergehalt kaum eine Rolle wie A. J. Stamm in einer sehr gründlichen Untersuchung festgestellt hat. Bei dem ohmschen Winderstand haben sie wohl einen messbaren Einfluss, nur das die Veränderung in oder unter der Größenordnung der Veränderung der Hölzer im Gefüge liegt.

Der Begriff Isolator und Dielektrikum fallen in macher Hinsicht zusammen, weil die besten Isolatoren die kleineste Dielektrizitätskonstante haben. Als Dielektrikum bezeichnet man jede elektrisch schwach- oder nichtleitende, nichtmetallische Substanz. Die dielektrischen Eigenschaften von Holz hängen von dem Wasser ab, die im Holz enthalten ist. Infolge des großen Unterschiede der Dielektrizitätskonstanten von Holz und Wasser ändert sich die elektrische Kapazität vom Holz unmittelbar mit der in dem Holz enthaltenen Wasser. Es geht dabei über den ganzen Bereich des Wassergehaltes im Holz von grünen bis zum darrtrockenen Zustand. Die Dielektrizitätskonstante gibt an, wievielmal dicker ein mit dem Dielektrikum ausgefüllter Plattenkondensator sein muss als ein Luftkondensator von gleicher Kapazität und gleichen Flächeninhalt.

Elektrische Feuchtigkeitsmessverfahren

Von ausschlaggebendem Einfluss auf die Leitfähigkeit ist der Wassergehalt des Holzes. Dieses macht sich das elektrische Verfahren zur Messung der Holzfeuchte zu nutzen. In brauchbarer Form ist das erste Gerät etwa 1930 entstanden. Das elektrische Verfahren beruht auf den elektrischen Eigenschaften des Wassers und des Holztrockenstoffes sowohl des ohmschen Widerstands als auch der Dielektrizitätskonstante. Der Messbereich bei dem elektronischen Verfahren liegt zwischen 0% bis etwa 25% Holzfeuchte. Die elektrischen Feuchtigkeitsmesser sind auf eine bequeme Weise, die fast ohne nennenswerte Beschädigung, eine Schnellbestimmung der Holzfeuchtigkeit im Holz. Es gibt zwei grundsätzliche elektrische Feuchtigkeitsmessverfahren. Das Verfahren wo aus dem elektrischen Widerstand (Widerstandsmeßgeräte) und das Verfahren aus der gemessenen elektronischen Kapazität oder dem Energieverlust in einem hochfrequenten Wechselfeld (Kapazitäts- und Verlustwinkelgeräte) auf die Holzfeuchtigkeit geschlossen wird.

Allgemeines über die elektrische Leitfähigkeit

Durch Paraffinieren kann der elektrische Widerstand auf die Höhe des trockenen Holzes gebracht werden. So behandeltes Holz gehört zu den besten Isolatoren.

Für die Tatsache, dass die Holzarten vom Blitz ungleich häufig getroffen werden, gibt es verschiedene Erklärungen. Die Bäume werden umso leichter getroffen, je höher ihre Spitze, je rauer die Rinde und daher je stärker durchnässt die Oberfläche ist. Bäume mit glatter Rinde und aufstrebenden Ästen, die also das Wasser gut und rasch ableiten, vermindern die Blitzgefahr. Abgestorbene Bäume werden kaum vom Blitz getroffen.