Holz: Eigenschaften, Klassifizierung und Verwendung

Was ist Holz?

Holz ist eine faserige Masse, die aus verschiedenen Zellen besteht. Seine Zusammensetzung umfasst Wasser, Zellulose (40–50 %, die Basis), Hemizellulose (20–25 %, fungiert als Zement in den Fasern), Tannin (Farbe), Lignin (25–30 %, wasserdicht), Alkaloide und weitere Stoffe.

Wesentliche Elemente: Kohlenstoff (46–50 %), Sauerstoff (38–42 %), Wasserstoff (6 %), Stickstoff (1 %) sowie Mineralstoffe (10 %: Natrium, Kalium, Phosphor, Schwefel, Kalzium). Aufgrund seiner Elastizität, Leichtigkeit und Dämmfähigkeit wird es häufig im Baugewerbe eingesetzt.

Aufbau des Stammes

• Rinde: Die äußere Schutzschicht aus wasserdichtem Gewebe.
• Bast (Libero): Dünne Membran mit feinen Filamenten.
• Kambium: Die Wachstumsschicht zwischen Bast und Splintholz.
• Splintholz (Alburnum): Der äußere, junge Teil des Stammes. Er enthält viel Wasser und organische Substanzen und ist anfällig für Parasiten.
• Kernholz: Das innere, durch Lignin gehärtete und widerstandsfähige Holz.
• Mark: Der zentrale, poröse Teil des Stammes, ungeeignet für Bauzwecke.

Physikalische Eigenschaften

Wassergehalt

Man unterscheidet drei Arten von Wasser im Holz:

1. Konstitutionswasser: Fest im Stamm gebunden.
2. Sättigungswasser: Zwischen den Zellmembranen gespeichert.
3. Freies Wasser: Verschwindet nach dem Fällen des Baumes.

Trockenes Holz hat in der Regel eine Restfeuchte von 13 bis 18 %.

Wärmeleitfähigkeit

Mit einem Wert von ca. 0,12 kcal/hm°C bietet Holz eine exzellente Wärmedämmung, die deutlich besser ist als die von Aluminium.

Mechanische Eigenschaften

• Härte: Kernholz ist härter als Splintholz. Schnell wachsende Hölzer sind meist weicher.
• Spaltbarkeit: Holz lässt sich leicht in Längsrichtung spalten.
• Biege- und Zugfestigkeit: Sehr hoch, besonders parallel zur Faserrichtung.
• Druckfestigkeit: Hoch bei Belastung parallel zur Faser (160–200), reduziert bei senkrechter Belastung (43–50).
• Feuerbeständigkeit: Holz reagiert gut auf Feuer und kann durch feuerfeste Lacke oder Behandlungen (z. B. Sandbad) zusätzlich geschützt werden.

Klassifizierung von Holz

Nadelholz (Resinös)

Ältere Arten aus kalten oder gemäßigten Zonen. Beispiele: Tanne, Kiefer, Zeder, Lärche, Zypresse.

Laubholz

Hart, kompakt und widerstandsfähig. Beispiele: Eiche, Buche, Esche, Ahorn, Eukalyptus, Walnuss.

Tropische Hölzer

Sehr dicht und dekorativ. Beispiele: Teak, Mahagoni, Ebenholz, Ipe, Jatoba.

Kommerzielle Formen

• Rundholz: Stamm ohne Rinde.
• Schnittholz: Balken, Bretter, Latten und Furniere für den konstruktiven Einsatz.
• Holzwerkstoffe: Sperrholz, Laminatplatten, Spanplatten (DM/MDF), Faserplatten und Kork.

Fehler und Anomalien

• Äste: Entstehen durch Astansätze, können die Zugfestigkeit schwächen.
• Drehwuchs: Fasern wachsen spiralförmig; ungeeignet für tragende Konstruktionen.
• Exzentrisches Mark: Asymmetrischer Stammwuchs durch Windeinflüsse.
• Risse und Spalten: Entstehen durch Trocknung oder Frosteinwirkung.