Titel
Holz
[* 1] (lat.
Lignum), im gewöhnlichen
Leben und in der
Technik die Hauptsubstanz des
Stammes und der
Äste der
Bäume und
Sträucher, in der
Pflanzenanatomie ein
Zellgewebe: derjenige Teil der
Gefäßbündel
[* 3] oder
Fibrovasalstränge
(Xylem), welcher sich von deren anderm Hauptbestandteil, dem
Bast
[* 4]
(Phloem), dadurch unterscheidet, daß die
Membranen seiner
Zellen eine netz-, spiral-, ring- oder tüpfelartige Verdickung eingehen. Bei den
Dikotyledonen, wo die
Gefäßbündel in einem
Kreise
[* 5] stehen, so daß der Xylemteil dem
Mark, der Bastteil der
Rinde zugekehrt ist, bildet sich meistens
ein mehr oder minder zusammenhängender
Holzring, welcher das
Mark zunächst umgibt, bei den Kräutern keine weitere Zunahme
erfährt, bei den
Bäumen und Sträuchern aber durch die zwischen dem und dem
Baste thätig bleibende Kambiumschicht alljährlich
an seiner Außenseite neuen
Zuwachs im ganzen
Umfang erhält und dadurch zu einem cylindrischen Holz
körper
wird, dessen periodische Zunahme das Dickerwerden des Baumstammes bedingt. Im
Stamm der
Monokotyledonen kann dagegen das eine
solche
Entwickelung nicht erreichen, weil die
Fibrovasalstränge hier meist im
Grundgewebe zerstreut stehen, ihre Xylemteile
sich also auch nicht zu einem gemeinsamen
Ring verbinden und sich nicht im Zusammenhang verdicken können;
jeder bleibt ein verhältnismäßig schwacher
Strang.
Auch in den
Stämmen der
Palmen
[* 6] und der andern baumartigen
Monokotyledonen besteht dieses
Verhältnis; aber dafür verholzen
hier oft die
Zellen gewisser
Partien des
Grundgewebes, wodurch der
Stamm eine holz
ähnliche
Festigkeit,
[* 7]
aber nicht die
Fähigkeit des Dickenwachstums erhält.
Alles Holz
erscheint bei mikroskopischer Untersuchung aus
Zellen zusammengesetzt, welche
ohne
Bildung von
Intercellulargängen innig miteinander verbunden sind, vorwiegend langgestreckte, im allgemeinen prosenchymatische
Gestalt besitzen und mit ihrem längern
Durchmesser in der Längsrichtung des Holzes
und Pflanzenteils stehen.
Auf dieser
Lagerung der
Elementarorgane beruht die
Spaltbarkeit des Holzes
in der Längsrichtung. Man unterscheidet
folgende
Arten von
Zellen im H., welche bei den
Laubhölzern meist alle vorhanden sind:
1) Die trachealen
Formen sind ausgezeichnet durch relativ dünnere Zellwände, welche
Neigung zu spiral- oder netzfaseriger
Verdickung haben oder mit behöften Tüpfeln versehen (s.
Zelle)
[* 8] und gewöhnlich nur von
Luft erfüllt
sind. Dazu gehören die eigentlichen
Gefäße (s. d.), deren übereinander stehende
Glieder
[* 9] mit durchlöcherten Querwänden
aneinander stoßen, so daß die
Gefäße kontinuierliche
Röhren
[* 10] darstellen
[* 1]
(Fig. 1 g u.
[* 1]
Fig.
2). Sie sind die weitesten aller
Elemente im
H., und oft erkennt man sie schon mit unbewaffnetem
Auge
[* 11] als kleine
Poren auf dem
Querschnitt des Holzes
(Eiche,
[* 1]
Fig. 7). Von den weitesten kommen aber in dem nämlichen alle Abstufungen vor bis
zu den engsten
Gefäßen, welche die eigentlichen
Holzzellen an Weite kaum übertreffen; oft unterbleibt auch die Durchbrechung
der Querwände, und diejenigen trachealen
Elemente, welche die gewöhnliche prosenchymatische Form der
Holzzellen mit überall gleichmäßig spiral- oder netzfaserförmig verdickter oder behöft getüpfelter
Membran besitzen,
aber rings geschlossen sind, werden als
Tracheiden
[* 1]
(Fig. 1, 4, 5t u.
[* 1]
Fig. 3)
bezeichnet.
2) Die bastfaserartigen Holzzellen
[* 1]
^[Abb.: Fig. 1. Längsschnitt durch das Holz von
Ailanthus. g g
Gefäße, t
Tracheiden, lf Libriformfasern, p
Holzparenchym, t quer durchschnittene
Markstrahlen. - Fig. 2. Unteres
Stück eines isolierten
Gefäßes von
Pteris. - Fig. 4. Längsschnitt durch das Holz von
Pinus silvestris. t die gehöften Tüpfel der
Tracheiden, bei st unbehöfte Tüpfel, die an
Markstrahlen grenzen. - Fig. 5. Isolierte
Elemente des Holzes
von
Rhododendron. t
Tracheide, l
Libriformzellen, hp
Holzparenchym, m Markstrahlzelle.]
¶
mehr
oder Libriformzellen sind stets enge, prosenchymatische Zellen mit relativ dicker Membran und enger Zellhöhle, meist ohne spiral- oder netzförmige Verdickung und nicht behöft, sondern einfach getüpfelt [* 12] (Fig. 1 l f u. [* 12] Fig. 5 l). 3) Das Holzparenchym besteht aus minder dickwandigen, ebenfalls einfach getüpfelten, kurzen, parenchymatischen Zellen, welche entstehen, indem prosenchymatische Kambiumzellen noch vor der Verdickung und Verholzung ihrer Membranen durch wiederholte Querteilungen zu einer Anzahl übereinander stehender Parenchymzellen werden, die in ihrer Gesamtheit meist noch deutlich die prosenchymatische Gestalt der Mutterzelle erkennen lassen [* 12] (Fig. 1 p u. [* 12] Fig. 5 h p). Sie sind während des Winters mit Stärkemehl erfüllt, welches beim Eintritt des Frühlings wieder aufgelöst und den Knospen [* 13] zugeführt wird. Außer diesen Bestandteilen kommen im H. noch allgemein Markstrahlen (Spiegel) [* 14] vor, radienartig vom Mark gegen die Rinde zu geradlinig verlaufende, dem unbewaffneten Auge auf dem Querschnitt durch das als feine Strahlen erscheinende Gewebezüge, welche aus Parenchymzellen [* 12] (Fig. 1 s t u. [* 12] Fig. 5 m) mit mäßig dicken und ebenfalls verholzten und getüpfelten Membranen und mit Stärkeinhalt während der Wintermonate bestehen.
Durch das periodische jährliche Dickenwachstum des Holzkörpers werden die Jahres- oder Holzringe hervorgebracht, die dem unbewaffneten Auge meist sehr deutlich erkennbaren konzentrischen Linien, deren Zwischenräume allemal dem Zuwachs eines Jahrs entsprechen. Sie entstehen dadurch, daß im Herbste die Holzbildung mit lauter sehr engen und dickwandigen Zellen abschließt [* 12] (Fig. 6 g), während sie im nächsten Frühling unmittelbar wieder mit zahlreichen weitern Elementen beginnt [* 12] (Fig. 6 v); die Grenze [* 12] (Fig. 6 g bis v) dieses schroffen Wechsels bedingt den Jahresring.
Aus diesem Grund ist auch das Frühjahrsholz poröser und minder dicht als das Herbstholz, und Holz mit schmalen Jahresringen ist dichter und fester als solches mit breiten. Holz mit breiten Jahresringen nennt man grobjährig, solches mit schmalen Jahresringen feinjährig. Übrigens wechselt selbst in demselben Stamm die Breite [* 15] der Jahresringe nach dem Alter und nach etwanigen plötzlichen Veränderungen in der Standortsbeschaffenheit des Baums, derselbe Jahresring aber pflegt an der einen Seite des Baums schmäler zu sein als an der andern.
Auf dem Querschnitt des Stammes zeigt sich oft ein bedeutender Unterschied in der Beschaffenheit des ältern und jüngern Holzes.
Ersteres (Kernholz, duramen) ist durch größere Härte, geringern Saftreichtum und nicht selten durch
dunklere Farbe von dem jüngern Splint (alburnum) unterschieden; meist gehen beide allmählich ineinander über, oft setzen
sie aber auch scharf gegeneinander ab, u. dann folgt die Grenze keineswegs immer oder auch nur in der Regel einem Jahresring,
sondern zeigt oft auf dem Querschnitt eine exzentrische, bisweilen sternförmige
[* 12]
Figur. In der Regel ist
Kernholz widerstandsfähiger als Splintholz; aber bisweilen ist die Färbung auch nur das Zeichen begin-
[* 12]
^[Abb.: Fig. 3. Stück einer isolierten Tracheide mit behöften Tüpfel n. Bei m unbehöfte Tüpfel, die an Markstrahlen grenzen.
- Fig. 6. Querschnitt des Holzes
von Rhamnus. g das im Herbst gebildete Holz, v die Gefäße des Frühlingsholzes.
- Fig. 7. Querschnitt des Eichenholzes. F Frühlingsholz, H Herbstholz, J Jahresgrenzen.
Fig. 8. Querschnitt des Kiefernholzes.
F Frühlingsholz, H Herbstholz, J Jahresgrenze. (Die im Verlauf der Markstrahlen gezeichneten Hohlräume sind Harzkanäle.)
¶
mehr
nender Zersetzung, wie bei der Silberpappel. Durch die anatomische Struktur läßt sich das Holz der einzelnen Baumarten oft noch an den kleinsten Splittern unterscheiden. Das Holz der Nadelbäume (Koniferen) [* 17] weicht von demjenigen der Laubhölzer [* 16] (Fig. 7) darin ab, daß es keine Gefäße besitzt, auf dem Querschnitt [* 16] (Fig. 8) also aus lauter gleich weiten Zellen besteht; dieses sind Tracheiden, welche durch ihre außerordentlich großen, behöften Tüpfel [* 16] (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 [* 18] 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 [* 16] (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, [* 19] Dextrin, Zucker, [* 20] Gerbsäure, Farbstoffe, Harze, ätherische Öle, [* 21] 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. [* 22] 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. ¶