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nender Zersetzung, wie bei der Silberpappel. Durch die anatomische Struktur läßt sich das Holz [* 2] der einzelnen Baumarten oft noch an den kleinsten Splittern unterscheiden. Das Holz der Nadelbäume (Koniferen) [* 3] weicht von demjenigen der Laubhölzer [* 1] (Fig. 7) darin ab, daß es keine Gefäße besitzt, auf dem Querschnitt [* 1] (Fig. 8) also aus lauter gleich weiten Zellen besteht; dieses sind Tracheiden, welche durch ihre außerordentlich großen, behöften Tüpfel [* 1] (Fig. 4 t), die nur auf den in der Richtung des Stammradius stehenden Längswänden vorhanden sind, bei allen Koniferen sich auszeichnen.
Sogar das versteinerte Holz fossiler Nadelhölzer [* 4] ist an diesen Strukturverhältnissen noch zu erkennen. Alle Laubbäume zeigen dagegen in ihrem Holz außer dem den Hauptbestandteil ausmachenden engen Elementarorgan die vielmal größern Durchschnitte der mehr einzeln stehenden Gefäße [* 1] (Fig. 7). Die weitere mikroskopische Unterscheidbarkeit der einzelnen Laubholzarten beruht außer auf der Weite der Gefäße und auf Eigentümlichkeiten der Verdickungen ihrer Wände vornehmlich auf dem Vorkommen und der Verteilung der oben angeführten Zellenformen des Holzes.
Chemische Zusammensetzung, spezifisches Gewicht etc.
Die chemische Grundlage des Holzes ist die Cellulose C6H10O5 (mit 44,4 Proz. Kohlenstoff) und eine kohlenstoffreichere Substanz, welche beim Verholzungsprozeß die ursprünglichen zarten Wandungen der Zellen und Gefäße verdickt. Diese Substanz (Lignin, Sklerogen) besteht wahrscheinlich aus mehreren chemischen Verbindungen, die aber noch nicht sicher unterschieden wurden. Außerdem enthält Holz Eiweißkörper, Stärke, [* 5] Dextrin, Zucker, [* 6] Gerbsäure, Farbstoffe, Harze, ätherische Öle, [* 7] Mineralstoffe, Wasser etc. Die Elementarzusammensetzung der verschiedenen Holzarten weicht wenig voneinander ab. 100 Teile aschenfrei gedachtes Holz enthalten etwa:
Arten | Kohlenstoff | Wasserstoff | Sauerstoff und etwas Stickstoff |
---|---|---|---|
Proz. | Proz. | Proz. | |
Ulme | 50.19 | 6.43 | 43.38 |
Lärche | 50.11 | 6.31 | 43.58 |
Tanne | 49.95 | 6.41 | 43.64 |
Kiefer | 49.94 | 6.25 | 43.81 |
Ahorn | 49.80 | 6.31 | 43.89 |
Pappel | 49.70 | 6.31 | 43.99 |
Fichte | 49.59 | 6.38 | 44.03 |
Eiche | 49.43 | 6.07 | 44.50 |
Linde | 49.41 | 6.86 | 43.73 |
Esche | 49.36 | 6.08 | 44.56 |
Knackweide | 48.84 | 6.36 | 44.80 |
Birke | 48.60 | 6.38 | 45.02 |
Buche | 48.53 | 6.30 | 45.17 |
Als mittlere Zusammensetzung aschenfrei gedachter Hölzer kann man annehmen:
Arten | Kohlenstoff | Wasserstoff | Sauerstoff u. Stickstoff |
---|---|---|---|
Proz. | Proz. | Proz. | |
Laubholz | 49.59 | 6.22 | 44.18 |
Nadelholz | 50.49 | 6.25 | 43.25 |
Beide Holzarten | 49.87 | 6.21 | 43.89 |
Der Stickstoffgehalt des Holzes beträgt 0,5-1,5 Proz.; der Aschengehalt beträgt bei
Roßkastanie | 2.8 Proz. |
Nußbaum | 2.5 Proz. |
Sauerkirsche | 1.4 Proz. |
Apfelbaum | 1.1 Proz. |
Buche | 0.5 Proz. |
Eiche | 0.5 Proz. |
Lärche | 0.27 Proz. |
Kiefer | 0.26 Proz. |
Birke | 0.26 Proz. |
Tanne | 0.24 Proz. |
Waldkirsche | 0.24 Proz. |
Fichte | 0.21 Proz. |
er ist also bei wild wachsenden Bäumen bedeutend geringer als bei den in Gartenkultur befindlichen (vgl. Asche). Die Rinde mancher Bäume speichert bisweilen unglaubliche Mengen Mineralbestandteile auf, besonders Kieselsäure. Der Wassergehalt der Hölzer zeigt nach Standort, Jahreszeit etc. sehr bedeutende Schwankungen. Die folgende Tabelle gibt in der ersten Kolumne einen aus zwölf Monatsbeobachtungen berechneten Jahresdurchschnitt, in der zweiten Kolumne in einzelnen Fällen beobachtete Extreme. Danach enthalten 100 Teile frisches Holz:.
Arten | Jahresdurchschnitt | Extreme |
---|---|---|
Proz. | Proz. | |
Kiefer | 61 | 15-64 |
Fichte | 56 | 11-57 |
Linde | 52 | 36-57 |
Schwarzpappel | 52 | 43-61 |
Lärche | 50 | 17-60 |
Erle | 50 | 33-58 |
Roßkastanie | 48 | 37-52 |
Birke | 47 | 24-53 |
Apfelbaum | 43 | 34-52 |
Salweide | 42 | 30-49 |
Buche | 39 | 20-43 |
Ahorn | 39 | 27-49 |
Hainbuche | 37 | 22-41 |
Eiche | 35 | 22-39 |
Zwetsche | 34 | 19-39 |
Ulme | 34 | 24-44 |
Robinie | 29 | 12-38 |
Esche | 27 | 14-34 |
Der Durchschnitt von 8 weichen Laubhölzern berechnet sich auf 49 Proz., von 16 harten Laubhölzern auf 37, von 5 Nadelhölzern auf 59, von 30 verschiedenen Hölzern auf 49 Proz. Bei diesen Bestimmungen wurde das Wasser nicht vollständig, sondern nur bis auf einen gut lufttrocknen Zustand entfernt. Altes Holz, im geheizten Zimmer aufbewahrt, enthält oft noch 17 Proz. Wasser, und im allgemeinen finden sich in lufttrocknem Holz 15-20 Proz. Wasser. Bei den im allgemeinen wasserreichen Nadelhölzern sinkt der Wassergehalt zuzeiten auf ein Minimum, welches kaum noch das Fortbestehen der Funktionen des Baums sichern zu können scheint, eine Thatsache, welche die Praxis zu verwerten vermag.
Das spezifische Gewicht des grünen Holzes gibt über die Konstitution des Holzes selbst wenig Aufschluß; man erfährt nur, daß das betreffende Holz viel oder wenig Luft eingeschlossen enthält, aber nicht, ob das, was nicht Luft ist, aus Wasser oder aus fester Holzsubstanz besteht. Ordnet man die Hölzer nach den zwischen den Grenzzahlen liegenden Mittelzahlen, so erhält man für das spezifische Gewicht folgende Tabelle:
Eiche | 0.93-1.28 |
Apfelbaum | 0.95-1.26 |
Hainbuche | 0.92-1.25 |
Zwetsche | 0.87-1.17 |
Buche | 0.90-1.12 |
Tanne | 0.77-1.23 |
Ulme | 0.73-1.18 |
Birke | 0.80-1.09 |
Ahorn | 0.87-1.05 |
Esche | 0.70-1.14 |
Roßkastanie | 0.76-1.04 |
Schwarzpappel | 0.73-1.07 |
Robinie | 0.75-1.00 |
Salweide | 0.73-0.97 |
Erle | 0.63-1.01 |
Lärche | 0.52-1.00 |
Linde | 0.61-0.87 |
Fichte | 0.40-1.07 |
Kiefer | 0.38-1.03 |
Das spezifische Gewicht des trocknen Holzes ist nur abhängig von dem spezifischen Gewicht des festen Holzgewebes und dem Gesamtvolumen der Hohlräume in diesem Gewebe. [* 8] Da aber das spezifische Gewicht der Holzsubstanz selbst nur zwischen 1,13 (Linde) und 1,29 (Buche) schwankt, so gibt das spezifische Gewicht des trocknen Holzes zugleich ein Bild von der Porosität desselben. Die folgende Tabelle enthält die spezifischen Gewichte von bei 60° gut getrocknetem Holz, geordnet nach den Mittelzahlen. Man sieht, daß infolge der angedeuteten Verhältnisse die verschiedenen Holzarten nun wesentlich anders aufeinander folgen als in der vorigen Tabelle. ¶
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Spez. Gew. | Durchschnitt | |
---|---|---|
Eiche | 0.69-1.03 | 0.86, schwer |
Zwetsche | 0.68-0.90 ↘ | |
Esche | 0.57-0.94 ↘ | |
Apfelbaum | 0.66-0.84 | | 0.79-0.70, mittelschwer |
Buche | 0.66-0.83 ↗ | |
Hainbuche | 0.62-0.82 ↗ | |
Robinie | 0.58-0.85 ↗ | |
Ulme | 0.56-0.82 ↘ | |
Ahorn | 0.61-0.74 | | 0.69-0.60, ziemlich leicht |
Birke | 0.51-0.77 ↗ | |
Lärche | 0.44-0.80 ↗ | |
Roßkastanie | 0.52-0.63 ↘ | |
Erle | 0.42-0.64 | | 0.59-0.50, leicht |
Salweide | 0.43-0.63 ↗ | |
Kiefer | 0.31-0.74 ↗ | |
Tanne | 0.37-0.60 ↘ | |
Fichte | 0.35-0.60 | | 0.49-0.40, sehr leicht |
Linde | 0.32-0.59 ↗ | |
Schwarzpappel | 0.39-0.52 ↗ |
Die Dichtigkeit des Holzes steht in sehr genauer Beziehung zur Festigkeit [* 10] und Härte desselben, und die spezifischen Gewichte geben also auch in dieser Richtung brauchbare Anhaltspunkte, obwohl z. B. für die Festigkeit noch eine Reihe sekundärer Umstände maßgebend sind, vor allen die anatomische Struktur der Hölzer, welche den Zusammenhang derselben nach verschiedenen Richtungen sehr ungleich beeinflußt (vgl. Festigkeit). Nach der Härte ordnen sich die Hölzer in folgender Weise: steinhart: Ebenholz;
beinhart: Sauerdorn, Syringe;
sehr hart: Mandelbaum, Weißdorn;
hart: Ahorn, Hainbuche, Wildkirsche, Taxus;
ziemlich hart: Esche, Platane, [* 11] Zwetsche, Robinie, Ulme;
etwas hart: Buche, Eiche, Nußbaum, Birnbaum, Apfelbaum, Edelkastanie;
weich: Fichte, [* 12] Tanne, [* 13] Kiefer, Lärche, Erle, Birke, Roßkastanie, Salweide;
sehr weich: Linde, Pappel, Weidenarten. Im allgemeinen besitzen die langsam gewachsenen Hölzer die größte Härte.
Die Zähigkeit ergibt sich aus der Stärke der Biegung, welche unter festgesetzten Umständen ein an seinen beiden Enden unterstützter, in der Mitte seiner Länge belasteter Holzstab erfährt. Setzt man die Zähigkeit des Eichenholzes = 100, so ist jene des Buchen- und Tannenholzes = 97, des Fichtenholzes = 104, des Eschenholzes = 108. Die Angaben über die Elastizität des Holzes sind ganz unsicher, denn jedes andre Stück derselben Holzart gibt bedeutend abweichende Resultate.
Die Elastizität scheint um so größer zu sein, je kleiner die mittlere Breite [* 14] der Jahresringe ist, daher z. B. die Güte des Resonanzholzes wesentlich nach dieser Dimension [* 15] beurteilt wird. Zu Mastbäumen soll in England nur Holz verwendet werden, bei welchem die mittlere Breite der Jahresringe nicht mehr als 2 mm beträgt. Die Spaltbarkeit der Hölzer wird begünstigt durch sehr gerade, nicht zu feine und nicht zu dicht verbundene Fasern, große, ebene Spiegel, [* 16] einen gewissen Grad von Elastizität und nicht zu große Querfestigkeit.
Äußerst schwerspaltig sind: Schwarzbirke, Buchsbaum, Kornelkirsche, Hartriegel, wilde Kirsche, Mahalebkirsche, Vogelbeerbaum, Eibe;
sehr schwerspaltig: Maßholder, gemeine Birke, Weißbuche, Mehlbeerbaum, Weißdorn, Robinie, Ulme;
schwerspaltig: Ahorn, Spindelbaum, Esche, Elsbeerbaum, Syringe;
etwas schwerspaltig: Schwarzföhre, Zwetsche, Kreuzdorn;
ziemlich leichtspaltig: Nußbaum, Lärche, Holunder, Rotbuche;
leichtspaltig: Roßkastanie, Erle, Haselnuß, Kiefer, Espe, Eiche, Weide, [* 17] Linde;
sehr leichtspaltig: Tanne, Fichte, Weimutskiefer;
äußerst leichtspaltig: Silberpappel, kanadische Pappel.
Auf die Eigenschaften des Holzes üben die Wachstumsbedingungen großen Einfluß; im allgemeinen wachsen die spezifisch schwersten Hölzer in südlichen Gegenden, aber eine und dieselbe Holzart wird oft in nördlichern Gegenden oder in rauhen Höhenlagen oder auf der Nordseite eines Reviers und bei trocknem Standort am schwersten (nordisches Kiefernholz), und meist entspricht minder üppiges Wachstum dem höhern spezifischen Gewicht. Dies gilt aber nur für Bäume, bei denen das spezifische Gewicht mit der Enge der Jahresringe steigt.
Bei manchen Laubhölzern ist nämlich die Anzahl der jährlich gebildeten Poren weit konstanter als die Menge der übrigen Bestandteile des Jahresringes, und deshalb entsprechen bei diesen Hölzern die breitern Jahresringe, die größere Massenproduktion dem kompaktern Holz (südeuropäisches Eichenholz; daß auch in solchem Fall üppiges Wachstum lockeres Gewebe erzeugt, beweist das Eichenholz des Rheinthals und Hollands). Der enge Stand der Bäume im Wald erzeugt stets ein leichtes, schwammiges Holz Derselbe Baum liefert meist im Winter schwereres als im Sommer, und man kann das Mindergewicht eines Volumens Holz im trocknen Zustand für den Sommer bei Laubhölzern etwa auf 8-9 Proz., bei immergrünen Nadelhölzern auf etwa 5 Proz. veranschlagen.
Winterholz ist auch, mit Ausnahme der immergrünen Nadelhölzer, wenigstens in unsern Klimaten, saftreicher als Sommerholz. Wird nun das Holz gefällt, so verliert es an der Luft einen Teil seines Wassergehalts (dichte, harte Holzarten langsamer als weiche, lose), und wenn es gespalten ein Jahr an der Luft gelegen hat, so enthält es in unserm Klima [* 18] höchstens noch 20-25 Proz. Feuchtigkeit. Durchschnittlich kann man annehmen, daß der Wassergehalt sechs Monate nach der Fällung bei im Trocknen aufbewahrtem (a) und im völlig lufttrocknen Zustand (b) beträgt
bei Nadelhölzern: | (a) | (b) |
---|---|---|
Stammholz | 29 | 15 |
Äste | 32 | 15 |
Junge Stämmchen | 38 | 15 |
bei Laubhölzern: | (a) | (b) |
Stammholz | 36 | 17 |
Äste | 24 | 20 |
Junge Stämmchen | 36 | 19 |
Durch den Verlust des Wassers zieht sich das Holz in einen kleinern Raum zusammen (es schwindet), an feuchter Luft oder gar im Nassen nimmt es aber wieder Wasser auf und vergrößert sein Volumen (es quillt); wird es an dieser Volumveränderung (das Arbeiten des Holzes) irgendwie gehindert, so wirft oder zieht es sich und reißt. Die gewöhnlich verarbeiteten Hölzer schwinden beim Übergang aus dem frischen in den lufttrocknen Zustand in der Fasernrichtung um 0,1 Proz., in der Richtung der Markstrahlen um 5, in der Richtung der Jahresringe um 10 Proz. Die umstehende Tabelle (S. 672) gibt das Maß des Schwindens verschiedener Holzarten an.
Lufttrocknes Holz quillt im Wasser wieder und nimmt in 1½-2 Monaten sein ursprüngliches Volumen wieder an; es fährt dann aber oft noch 2-3 Jahre fort, Wasser aufzunehmen, und wird bedeutend schwerer, ohne sein Volumen weiter zu vergrößern. Die Gewichtszunahme infolge der Durchnässung beträgt z. B. beim Holz der Weißbuche 60 Proz., Rotbuche 63-99, Eiche 60-91, Erle 136-163, Fichte 70-166, Pappel 214 Proz.
Fäule, Dauerhaftigkeit.
Das Holz erleidet schon im lebenden Stamm, noch mehr nach dem Absterben des Baums und nach der Fällung Veränderungen und unter Umständen völlige Zersetzung. Bei der Vermoderung, Trocken- oder Weißfäule, meist an abgestorbenen Teilen von Bäumen beobachtet, wird das Holz (oft unter Phosphoreszenz) [* 19] weiß und zerreiblich. Dies geschieht besonders ¶