Holz I - Aufbau und Eigenschaften

Vocabulary flashcards for the lecture notes 'Holz I - Aufbau und Eigenschaften'

Bauteile aus Holz

Übliche Bauteile oder Elemente aus Holz sind Dachstühle, Fachwerkkonstruktionen, Bodenbeläge, Fenster und Türen, Beplankungen usw.

Häufige Schäden

Fachgerechte Konstruktion, holz(arten)gerechte Pflege und Nutzung sind wichtig. Häufige Schäden entstehen durch unverträgliche Beschichtungen, mangelnder konstruktiver Holzschutz und unangemessener oder mangelhafter chemischer Holzschutz.

Verwendung von Holz im Bauwesen

Holzbau findet zu ca. 2/3 in der Modernisierung und Sanierung Verwendung.

Wirtschaftlichkeit von Holz

Materialkosten und Baugeschwindigkeit sind wirtschaftliche Vorteile von Holz.

Ökologische Vorteile von Holz

Holz speichert CO2 und ist nachwachsend.

Konstruktiver Vorteil von Holz

Gutes Verhältnis von Rohdichte zu Festigkeit.

Abholzung

Das Fällen von Bäumen.

Förderung von Monokulturen

Fichte, Kiefer, Douglasie.

Heimische Laubwälder

Eiche, Buche.

Kahlschläge

Derzeitige Beforstung ist weniger nachhaltig.

Nutzbares Holz in Deutschland

Die Forstanteile liefern mehr als 70 Mio. m³ nutzbares Holz.

Wirtschaftlich genutzte Baumarten

26 Laubbaumarten, 7 Nadelbaumarten.

Anteilige gewerbliche Nutzung von Holz

41% Laubholz, 59% Nadelholz.

Rinde

ca. 10 – 20% des Baumvolumens.

Bestandteile der Rinde

Innen der lebende Bast, außen die abgestorbene Borke.

Aufgaben der Rinde

Schutz des Baumes gegen Austrocknung und Schädigungen von außen, Transport und Speicherung von Nährstoffen.

Kambium

Zuständig für das Dickenwachstum der Bäume.

Holz

Größte Teil des Baumes, entspricht dem gesamten Material im Inneren der Kambiumhülle.

Sichtbare Merkmale in der Holzstruktur

Zuwachszonen, Kern- und Splintholz, Zellen und Zellgewebe, Holzstrahlen, Harzkanäle.

Jahreszeitenklima

Regelmäßiger Zuwachs (Jahresringe).

Monsun / Trockenzeiten (Subtropen)

Unregelmäßiger Zuwachs (Zuwachs nicht einzelnen Jahren zuzuordnen).

Tageszeitenklima (Tropen)

Über das Jahr immer „gleicher“ Zuwachs (keine Unterschiede erkennbar).

Jahresringe

Früh- und Spätholz, ring-, halbring- und zerstreutporig.

Frühholz

Entsteht im Frühjahr bis Frühsommer. Hat dünnwandige großlumige Zellen für einen raschen Wassertransport im Baum zu Beginn der Vegetationsperiode.

Spätholz

Entsteht im Sommer bis Frühherbst. Besteht aus dickwandigen kleinlumigen Zellen und dient vor allem der Festigkeit des Baumes.

Ringporige Hölzer

Im Frühholz werden weite und zu einem Ring angeordnete Gefäße ausgebildet. Sind im Querschnitt mit dem bloßen Auge als nadelstichgroße Öffnungen zu erkennen.

Halbringporige Hölzer

Weitlumigere Gefäße, verstärkt im Frühholz aber auch im Spätholz vorkommend, keine so klare Trennung wie bei den ringporigen Hölzern.

Zerstreutporige Hölzer

Keine Unterschiede zwischen Früh- und Spätholz.

Splintholz

Umfasst die äußeren Jahrringe, enthält im stehenden Baum noch lebende Speicherzellen, ist heller als das restliche Holz, geringe Dauerhaftigkeit gegen Pilze und Insekten, hat hohe Holzfeuchten.

Kernholz

Umfasst die inneren Jahresringe, enthält im stehenden Baum keine lebenden Zellen mehr. Durch Einlagerung von Zellinhalts- und anderen Stoffen in den Zellwänden dunkler und widerstandsfähiger gegen Pilze und Insekten als das Splintholz, es enthält wesentlich weniger Feuchtigkeit als das Splintholz.

Kernholzbäume

Bäume mit regelmäßiger Farbkernbildung, Splint hell und feucht (u > 50 – 100%), Kern dunkel und trockener (u ≤ 35%).

Reifholzbäume

Bäume mit hellem Kernholz, Kernholz hat einen geringeren Wassergehalt (u ≤ 35%) als das Splintholz (u > 50 – 100%), farblich gibt es aber keinen Unterschied.

Splintholzbäume

Bäume ohne ausgeprägter Kernholzbildung, zwischen Kern und Splint gibt es weder Farb- noch Feuchteunterschiede (u > 50 – 100%).

Hoftüpfel

Zwischen den Zellen bestehen besondere Öffnungen für den Stofftransport.

Bestandteile des Holzes - Elemente

Kohlenstoff (ca. 50%), Sauerstoff (ca. 43%), Wasserstoff (ca. 6%), Stickstoff und andere Stoffe.

Bestandteile des Holzes - Moleküle

Zellulose, Lignin, Polyosen (Hemizellulosen), Begleit- und Extraktstoffe.

Zellulose

Die weiße Zellulose (Anteil 40-50%) ist die Gerüstsubstanz der Zellwände und besteht aus gleichen Zuckermolekülen. Sie bewirkt vor allem Biege und Zugfestigkeit und ist vergleichbar mit der Bewehrung im Stahlbeton.

Lignin

Das braune Lignin (Anteil 20-35%) steift die Zellwände aus und gibt ihnen Festigkeit. Es bewirkt vor allem Druck- und Abriebfestigkeit und ist vergleichbar dem Beton im Stahlbeton.

Polyosen (Hemicellulosen)

Polyosen (Hemicellulosen – Anteil 15–35%) sind ähnlich den Zellulosen, nur sind die Moleküle kleiner und aus unterschiedlichen Zuckern aufgebaut. Sie dient als Gerüstsubstanz und ist für die Verbindungen zwischen Cellulose und Lignin sowie den Zellwänden zuständig.

Extraktstoffe

Extraktstoffe im Holz machen mengenmäßig bei einheimischen Hölzern nur einen geringen Anteil (1–3%), bei tropischen Hölzern 1-15% aus. Sie kommen in großer Vielfalt vor und verleihen den Holzarten typische Eigenschaften.

Schnittrichtungen

Querschnitt (Hirnschnitt), Radialschnitt (Spiegelschnitt), Tangentialschnitt (Fladerschnitt).

Holzfeuchte

Holz enthält stets Wasser, außer es wurde auf technischem Wege kurzzeitig entzogen.

Steigende Holzfeuchtigkeit

sinken die Festigkeitseigenschaften, sinkt die Widerstandsfähigkeit des Holzes gegenüber Pilzen und Insekten, sinkt die Tränkbarkeit in Bezug auf einzusetzende Holzschutzmittel und -verfahren, steigt die Quellwirkung.

Im Holz vorhandenes Wasser

Freies Wasser in Zellhohlräumen (kaum Bindungskräfte zu den Holzbestandteilen, für Pilze frei verfügbar) und gebundenes Wasser in den Zellwänden.

Holzfeuchte wird beeinflusst durch

Niederschläge, Wasseraufnahme (Absorption) aus der Luft und Wasserabgabe (Desorption) an die Luft (Hygroskopizität), kapillare Wasseraufnahme bei Holzkontakt zu Feuchtebereichen, Wasseraufnahme durch Pilzmyzel.

Holzfeuchte u [M.-%]

Das prozentuale Verhältnis der im Holz vorhandenen Wassermasse zur Holzmasse ohne Wasseranteil (Trockenmasse).

Holzfeuchte – Messverfahren

Die Holzfeuchte wird durch Darrmethode und elektrische Widerstandsmessung festgestellt.

Holzfeuchte – Gleichgewichtsfeuchte

Ist das Holz bis zur Fasersättigung heruntergetrocknet, stellt sich in Abhängigkeit von der umgebenen relativen Luftfeuchtigkeit eine Gleichgewichtsfeuchte ein.

Dauerhaftigkeit

Anfälligkeit und Dauerhaftigkeit beruhen vor allem auf der guten Aufnahmefähigkeit von Feuchte sowie den nährstoffreichen Inhaltsstoffen.

Splintholz vs. Kernholz

Splintholz ist anfälliger gegenüber Organismen als Kernholz.

DIN EN 350-2

Die holzartspezifische Widerstandsfähigkeit, die in DIN EN 350-2 „Natürliche Dauerhaftigkeit von Vollholz“ geregelt ist (Dauerhaftigkeitsklassen 1 bis 5) sollte vor jeder Anwendung geprüft werden, da so z. T. chemischer Holzschutz vermieden werden kann.

Gebrauchsklassen (GK)

Gebrauchsklassen (GK) nach DIN 68800-1 (früher: Gefährdungsklassen).