Grundlagen des Holzes

Wie wir ja nun wissen, ist der Baum ein pflanzliches Lebewesen, d. h. er nimmt das für sein Wachstum nötige Kohlendioxid aus der Luft auf. Unter Einfluss von Licht und Wärme wird das aufgenommene Kohlendioxid in Kohlenstoff und Sauerstoff geteilt. Der Sauerstoff wird dabei an die Umwelt abgegeben. Mit dem zurückgebliebenen Kohlenstoff und mit Wasser werden energiereiche Kohlenhydrate (Zucker) aufgebaut. Am gesamten Stoffwechsel sind noch viele andere Stoffe beteiligt, darunter auch über die Wurzel aufgenommene anorganische und organische Inhaltsstoffe. Diese wiederum beeinflussen bedingt die chemischen, biologischen und physikalischen Eigenschaften des Holzes. Gerade in heutiger Zeit durch immer häufigere Nutzung des Holzes als Konstruktionsholz im Holzbau für zum Beispiel Achterbahnen, Windkrafträder und Hochhäusern. Wobei es hier auf Maßhaltigkeit, Dauerhaftigkeit und das Gewicht ankommt. Durch das Gewicht des Holzes wiederum werden maßgeblich alle Eigenschaften des Holzes beeinflusst. Was gut verständlich wird an dem Beispiel Bangkirai Unterkonstruktion für Terrassen, das Rohgewicht des Holzes liegt bei 0,76 – 1,1 g/ccm (schweren bis sehr schweren Hölzern), dementsprechend hat es hohe Festigkeitswerte die bis zu 50 % über der Eiche liegen. Bangkirai ist eine Holzart, bzw. ein Sammelbegriff für zahlreiche asiatische Gattungen. Es hat diese Art sehr populär gemacht, da es eine hohe Beanspruchung und Dauerhaftigkeit gewährleistet.

Die Pflanzenzellwand, die höhere Pflanzen aufbauen, ist eine chemische, hochmolekulare organische Verbindung (Polymere). Diese ist in der Regel in Wasser oder herkömmlichen organischen Lösemitteln (z. B. Alkohol, Aceton, Hexan etc.) nicht löslich. Daneben finden sich im Holz noch niedermolekulare Verbindungen, die sich in Lösemitteln lösen und damit aus dem Holz herausgelöst (extrahiert) werden können. Diese Stoffe nennt man pauschal Extraktstoffe. (Skript Grundlagen der Zellstoffherstellung, Kapitel Pflanzenaufschluss, 2002, Prof. Dr. Erich Gruber) Wenn neues Holz entsteht, dann ist das die Folge vieler Zellteilungen im Kambium, eine dünne Zellschicht unter der Rinde. Die dort entstandenen Zellen bilden eine Zellwand, in der aus den Zuckern Cellulose und Hemicellulosen gebildet werden. Später kommt noch Lignin hinzu, welches zur weiteren mechanischen Stabilisierung der Holzzellen beiträgt. Wobei erst durch die Arbeit des Botanikers C. v. Nägeli (in den Jahren 1858 bis 1859), der einen kristallinen Feinaufbau angenommen hat, für Stoffe wie Cellulose und Stärke. Er vertrat die Ansicht, dass feste, quellungsfähige, aber unlösliche Körper – „organische Substanzen“, wie er sie nannte – aus submikrobischen, kristallinen Mizellen (vom lat. mirca = die Krume, also micella = das Krümchen, Teilchen) aufgebaut sind. (Technologie des Holzes und der Holzwerkstoffe, zweite Auflage, 1951, Seite 109)

Die chemischen Verbindungen, die die Pflanzenzellwände der höheren Pflanzen aufbauen, sind überwiegend hochmolekulare, organische Verbindungen (Polymere). Diese sind in der Regel in Wasser oder herkömmlichen organischen Lösemitteln (z. B. Alkohol, Aceton, Hexan etc.) nicht löslich. Daneben finden sich im Holz noch niedermolekulare Verbindungen, die sich in Lösemitteln lösen und damit aus dem Holz herausgelöst (extrahiert) werden können. Diese Stoffe nennt man pauschal Extraktstoffe.

Durch die Cellulose bzw. Hemicellulose in der Zellwand wird Holz feuchteempfindlich. Bei aufgenommener Feuchtigkeit vergrößern Zellen ihr Volumen, da sich Wassermoleküle in die Zellwände einlagern. Nach Feuchteabgabe kommt es hingegen zur Abgabe der Wassermoleküle. Diese Eigenschaft, Feuchtigkeit aufzunehmen und wieder abzugeben, behält das Holz bei, auch wenn es geschnitten und längst verarbeitet ist.

Das Ausdehnen nennt man das "Quellen", das Zusammenziehen das "Schwinden", die Veränderung der Form bzw. Bewegung des Holzes bezeichnet man mit "Werfen" oder Verziehen und Reißen. Diese Eigenschaften des Holzes fasst der Tischler unter dem Begriff "Arbeiten" zusammen.