Wunder Holz - Der äußere Aufbau von Holz

Holz besteht aus Cellulose und Lignin. Zudem enthält er Harze, Wachse, Fette, Öle, Stärke, Zucker, verschiedene Mineral-, Gerb- und Farbstoffe sowie Alkaloide.
Die große Vielseitigkeit von Holz entsteht durch die zahlreichen Varianten im Aufbau von Holzgewebe, welche die Natur hervorbringt. Holz hat eine komplexe Anatomie. Bestehend aus Dutzenden von spezialisierten Zellen und Zellverbänden, die je nach Aufgabe Speicher-, Leit-, Wachstums- oder Festigkeitsfunktionen übernehmen.

Der jungen Pflanze werden durch das Mark die notwendigen Nährstoffe zugeführt. Wenn dann später die anderen Schichten diese Aufgabe übernommen haben, trocknet es aus und die Markröhre bildet sich.

Im Kambium vollzieht sich die Zellteilung. Zum Stamminneren hin bilden sich Holzzellen, nach außen hin Bastzellen.

Im Frühjahr zu Beginn der Vegetationsperiode werden Holzzellen mit großen Hohlräumen und dünnen Wänden gebildet, ideal zum Wassertransport. Diese Schicht nennt man auch Frühholz und bildet den hellen Teil. Im Sommer und Herbst werden die Zellen dickwandiger mit kleineren Hohlräumen, da sie hauptsächlich zur Festigung dienen. Da diese Zellen mit ihren dicken Wänden mehr Licht absorbieren als die dünnwandigen, erscheinen sie meist dunkler. Man nennt sie Spätholz. Gemeinsam ergeben sie den sogenannten Jahresring. Der Aufbau des Holzes zeigt sich an einer Vielzahl von Jahresringen. Diese sind je nach Baumart und Standort unterschiedlich stark ausgeprägt und werden von einheimischen Bäumen im jährlichen Zuwachs gebildet. Hölzer aus anderen Vegetationsperioden (z.B. Tropen) weisen witterungsbedingt einheitliche Zellen auf.

Das junge, äußere Holz im Querschnitt eines Baumes, dessen Kapillaren Wasser und Nährstoffe von den Wurzeln in die Baumkrone leiten, nennt man Splintholz. Es ist quasi die Wasserleitung des Baumes. Die Aufbaustoffe aus den Blättern werden im Bast von der Krone in die Wurzel geleitet. Dieser lebt relativ kurz und verwandelt sich letztlich in Rinde. Sie schützt die lebenswichtige Bastschicht. Die Rinde erneuert sich ständig und bildet die äußere Baumschicht. Quer zur Wuchsrichtung laufende Speicherzellen, Mark- oder Holzstrahlen, transportieren den über den Bast aus der Krone geleiteten Zucker in das Splintholz.

Nach etwa 20 bis 40 Jahren hat sich ein Baumstamm genug Zellschichten (Jahresringe) zur Nährstoff- und Wasserversorgung zugelegt und beginnt die inneren Schichten zu verkernen. Der Baum lagert Gerbstoffe, Harze, Fette und oftmals verschiedene Farbstoffe in den Zellen ab und verschließt die Verbindungen zwischen den Zellen, so dass diese keine Stoffe mehr miteinander austauschen können. Die Zellen sind somit tot. Das sogenannte Kernholz bildet den stützenden Teil des Baumes. Es ist trockener, widerstandsfähiger, teilweise härter und schwerer sowie meist dunkler.
 

Der Baum – auch konstruktionstechnisch ein Meisterwerk

Bäume optimieren ihre äußere Form so, dass auf der gesamten Baumoberfläche die Spannungen gleichmäßig verteilt sind. In lebenslanger Anpassung erhält der Baum diesen Zustand gleichmäßiger Spannungsverteilung, passt sein Wachstum stets den äußeren Bedingungen an und bildet genau dort dickere Jahresringe, wo die Belastung für ihn größer ist. Der Baum ist gewappnet gegen hohe Belastungen wie Sturm und Schnee.

Aber auch in seinem Inneren zeigt sich der Baum als konstruktives Meisterwerk. Man denke nur an die von Blättern und Zweigen gesammelte und über die Äste in den Stamm geleitete tonnenschwere Windlast, die über die Wurzelanläufe auf die Feinwurzeln verteilt und in hinreichendem Abstand vom Baum alleine von der wenig festen Erde aufgenommen werden muss. Eigentlich ein Wunder, dem Forscher der Biophysik auf den Grund gehen. Daraus lassen sich zahlreiche Konstruktionsprinzipien für das modere Bauwesen ableiten.

 

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