2 Werkstoffe Holz Aufbau des Holzes 2.1.2
Aufbau des Holzes
Aufbau des Holzes
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 12 |
|---|---|
| Utilisateurs | 14 |
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Artisanat |
| Niveau | Autres |
| Crée / Actualisé | 07.02.2017 / 08.10.2024 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/20170207_werkstoffe_holz_aufbau_des_holzes_2_1_2
|
| Intégrer |
<iframe src="https://card2brain.ch/box/20170207_werkstoffe_holz_aufbau_des_holzes_2_1_2/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>
|
Holzaufbau /
vom Atom zum Holz
6 CO2 (Kohlendioxyd)
+ 6 H2O (Wasser)
+ Energie (Licht)
= 6 O2 (Sauerstoff)
+ C6H12O6 (Traubenzucker)
10000 Zuckermoleküle
= 1 Zellulosemolekül
50-100 Zellulosemoleküle
= Elementarfibrille
ca. 20 Elementarfibrillen
= Mikrofibrille
Bündel von Mikrofibrille = Makrofibrille
Zellwände bestehen aus mehreren aus Makrofibrillen aufgebauten Schichten
Baustoffe des Holzes / chemische Zusammensetzung
Zellulose und Lignin wichtigsten Baustoffe des Holzes
Zellulose
-Zusammengesetzt aus Zuckermolekülen
-Werden bei der Assimilation gebildet und stammabwärts ins Kambium transportiert.
-Dort werden sie durch Abspaltung eines Wassermoleküls in Stärke verwandelt und zu langen Fadenmolekülen, der Zellulose verwandelt.
-Wasserunlöslich, dauerhaft, hohe Zugkraft.
Lignin
- ist aus ähnlichen Bausteinen aufgebaut
- dient der Druckausteifung
Verklebung von Lignin und Zellulose mit speziellen Zellulosearten zu einer festen Zellwand.
Ebenso die Verbindung der Zellen untereinander.
Der Baum
Wurzeln (2) :
-Verankerung im Bodeb
-Nährstoffaufnahme aus Wasser durch die Wurzelhaare
Krone (4)
- Aste, Zweige, Blätter; Knospen, Blüten, Früchte
- Äste werden nicht als Werkstoff verwendet
- Form der Krone nach Baumart verschieden
- Aufgabe: Stoffumwandlung, Sauerstoffabgabe, Kohlendioxydaufnahme, Lichtaufnahme
Stamm (3)
-leitet die aufgenommene Nährsalze in die Krone
und die produzierten Nährstoffe zu den Wachstumszonen.
-ergibt den Werkstoff Holz
-je nach Baumart Stammhöhe unterschiedlich.
Stammschnitte
Querschnitt
Rechtwinklig zur Stammachse
Radialschnitt (Rift- oder Spiegelschnitt)
Längsschnitt parallel zur Stammachse in der Stammmitte
Tangentialschnitt (Sehen- oder Fladerschnitt)
- Längsschnitt parallel zur Stammachse ausserhalb der Stammmitte
Stammaufbau
Mark:
-Grundgewebe der Pflanze
-Wächst als einziger Teil im 1 Lebensjahr in Längsrichtung
Kern
-verkernte Teil des Stammes
-Stütze
-Lagerplatz für Nährstoffe
Splint
-Wasserleitung zwischen Wurzel und Blatt/Nadel
Kambium
-Wachstumsgewebe
- Wachtum durch Zellteilung
- nach Innen Holzzellen
- nach aussen Bastzellen
Bast
- Siebröhren
- Saftleitung von Blättern/Nadeln zu Wachstumszone
Borke
- Schutz- und Isolationsschicht gegen Verletzung, Witterung und Klima
Bast + Borke = Rinde
Holzstrahlen
Tote Rinde (Borke)
Lebende Rinde (Bast)
Kambium (Wachstumsgewebe)
Jahrring (Spätholz, Frühhhhholz)
Baumstamm
Komplexes Röhrensystem
- Kanäle verlaufen hautpsächlich in Längsrichtung aber auch in radialer Richtung
- Dienen dem Nahrungstransport und der Speicherung
Die Ausprägung beinflusst
- die Festigkeit des Holzes
- die Trocknungseigenschaften
- Imprägnierbarkeit des nassen Holzes
- das Aussehen und den Charakter
Aufbau Nadelholz
Nadelholz besteht aus 2 Zellarten
1 Früh- und Spätholztracheiden (Stütz- und Leitungszellen)
Frühholz: im Frühjahr/Frühsommer gebildet, hat dünne Wände und grosse Holräume
Spätholz: dicke Wände und kleine Hohlräume
Tracheiden durch Hoftüpfel verbunden,
( Hoftüpfel sind Durchgänge zwischen den Zellen und ermöglichen den Wasser- und Stofftransport.)
2- Speicherzellen (Holzstrahlen)
dient der Speicherung von Nährstoffen vom Herbst bis ins Frühjahr
Harz in den Harzkanälen schützt den Baum bei Verletzungen und bei Schädlingsbefall. Nicht bei jedem Nadelholz !!
Aufbau von Laubholz
besteht aus drei Zellarten
1. Leitzellen (Gefässe / Poren)
Wassertransport stammaufwärts im Splintbereich
2. Stützzellen
Hauptmasse des Holzes, geben ihm Festigkeit
3. Speicherzellen
Speicherung der Nahrstoffe während der Winterzeit, so dass im Frühjahr ausreichend Energie für Blattaustrieb
vorhanden ist.
Chemische Zusammensetzung des Holzes und Begriffe
Holz besteht aus
Kohlenstoff 50%
Sauerstoff 43.4 %
Wasserstoff 6.1 %
Stickstoff 0.2 %
Asche 0.3 %
Zellwände bestehen aus
Zellulose 40-47%
Hemizellulose 25-35%
Lignin 15-31%
Nebenbestandteilen 0.3-10%
Zellulose: wird in chemischem Prozess in der Pflanze gebildet
Lignin: chemisch komplexe Substanz, fügt sich in Gerüst der Zellulose ein : Kitt
Nebenbestandteile: beeinflussen die chemische und physikalischen und damit mechnischen Verarbeitungseigenschafen.
Kernstoff : in Zellwänden oder Hohlräumen der Zelle eingelagert. Hemmen Pilzwachstum
Mineralstoff: in Parenchymzellen in Form von Christallen und sandartigen Partikel eingelagert. Beeinflussen die Abnützung der Bearbeitungswerkzeuge
Harze: in Harzkanälen oder als Harzgallen ausgeschieden. Bestimmen Holzgeruch und die natürliche Dauerhaftigkeit. Verkleben Sägeblätter, Verleimbarkeit wird schlechter
Stärken, Zucker und Fette : in den Parenchymzellen (insbesonder Holzstrahlen und Splint) Bei aufgeschnittenem feuchten Holz für Pilze zugänglich und reduziert so die Dauerhaftigkeit.
Holzfarben: Hohe Farbschwankungen innerhalb einer als auch zwischen anderen Holzarten.
UV Strahlung (Bewitterung) führt zu Abbau von Lignin wodurch die Holzoberfläche in Verbindung mit Pilzen vergraut. Oberflächenrauigkeit nimmt zu.
Splintholz > Kernholz > Umwandlung
Mit Alterung des Baumes
-Trennung in Splintholz und Kernholz
-Bei dem Verkernungsvorgang wird Wasserleitsystem funktionsuntüchtig
Vorgang gibt es bei jeder Holzart in unterschiedlichen Ausprägungen der Kernholzbildung (3 Gruppen)
1. Bäume mit regelmässiger Farbkernbildung
-Helle Splintholzzone deutlich von dunkler Kernholzzone abgegrenzt
-muss nicht entlang der Jahressringe oder Zuwachszone verlaufen
(Nussbaum, Eiche, Kirschbaum, Arve, Lärche, Föhre., Eibe)
2. unregelmässige Farbkernbildung
-eine Farbe kann gänzlich fehlen
-Farbkern bildet sich unregelmässig aus
(Buche, Esche)
3. hellem Kernholz
-Umwandlung zu Kernholz nur sehr langsam (nach 20-30 Jahren)
-Zwischen Splint- und Kernholz KEINE farbliche Differenzierung möglich.
-Kernholz gleiche Eigenschaften wie anderes Holzarten
(Birke, Erle, Berg- o.Spitzahorn, Weissbuch, Fichte, Tanne, Linde, Birnbaum)
Äussere Einflüsse der Holzbildung (Jahrringe)
Beeinflussung der Jahrringbildung durch (7)
1 Klima
2 Bodenverhältnisse
3 Stellung im Bestand
4 Vegetationsdauer
5 Höhenlage
6 forstliche Behandlung
7 Bodenfeuchtigkeit
Anteil von Früh- und Spätholz beeinflusst die Holzeigenschaft. (Gewicht, Textur, Schwindmass, Härte, Festigkeit)
Jahrringbreite
<= 2mm feinjährig
2-5 mm mittlere Jahrringbreite
> 5 mm grobjährig
Porenanordnung
Gefässanordnung und Gefässgrösse des Laubholzes wichtiges Merkmal
1. Ringporig
im Frühjahr grosse Gefässe für effizienten Wassertransport
(Eiche, Esche, Ulme, Edelkastanie, Robinie)
2. Halbringporig
bilden im Frühjahr einen leicht sichtbaren Porenkranz welcher dann in zerstreutporig übergeht
(Kirschbaum, Nussbaum)
3. Zerstreutporig
bilden (auch im Frühjahr) keine ausgeprägten Gefässe
(Buche, Ahorn, Birnbaum)
== Schubladenholz
