Fun-Facts zu Holz
ältester Baum
dunkelstes & hellstes Holz
härtestes Holz
ältester Baum: Kiefer - 9550 Jahre in Schweden
dunkelstes Holz: Ebenholz (wie bei Schneewitchen)
hellstes Holz: Stechpalme
härtestes Holz: Pockholz
Holz
Entstehung von Holz
Bäume nehmen Nährstoffe und Wasser aus Boden auf
durch Photosynthese werden Nährstoffe und CO2 in Zucker und Stärke umgewandelt (Assimilation)
=> von 100% assimilierter Substanz der Bäume:
44% veratmet
25% gehen in Holzzuwachs
31% in Wurzeln, Blätter
=> ca. 56% des gebildeten Zuckers werden in chemische Bestandteile des Baumes umgewandelt
Nenne die Unterschiede zwischen Früh- & Spätholz
Frühholz = helle Teil des Jahresrings
=> entsteht im Frühjahr
=> weite Gefäße werden gebildet um schnell mit Wasser zu versorgen (Zellen sehr dünnwandig, keine hohe Festigkeit)
Spätholz = dunkler Teil des Jahresrings
=> entsteht im Herbst
=> durch geringe Nährstoffzufuhr => haben Zellen größere Dichte => fester
Holz - Vollholzwerkstoffe
Vollholzwerkstoffe
Furniersperrholz
verschiedene Plattenarten, die aus mind. 3 miteinander verleimten Holzlagen (Furniere) bestehen => Anzahl immer ungerade
=> Lagen immer um 90 Grad zueinander versetzt => Q&S wird verhindert
„arbeitet“ kaum, hohe Maßhaltigkeit, belastbar
Möbel, Türen und Wandverkleidung
Holz - Spanwerkstoffe
Spanwerkstoffe
Holzfaserplatten
Herstellung durch Hochdruckpressen und Wärmeeinführung
Hochdichtefaserplatte(HDF), Mitteldichtephaserplatte(MDF)
aus Fasern von Holz, Abfälle der Holzindustrie, Resthölzern hergestellt
in alle Richtungen gleiches Q&S Verhalten
Fahrzeugbau, Inneausbau, Fertigausbau und Möbelindustrie
Eigenschaften von Holz
Ältester Baustoff
extrem vielseitig einsetzbar
leicht & extrem belastbar
langlebig
nachhaltigstes & umweltfreundlichstes Rohmaterial
Lagenwerkstoffe
Sperrholz, 90° (Multiplex z.B. Werkbank, Arbeitsplatten),
Schichtholz, parallel (z.B. Möbelbau, Hallenbau, Lattenrost)
Unterschiede zwischen Hart- & Weichholz
Darrdichte = durchschnittliche Maße pro Volumen bei 0% Holzfeuchtigkeit
Wie verhält sich die Homogenität zwischen Vollholz und Hws?
Definition Holzwerkstoffe
Holzwerkstoffe sind Werkstoffe, die durch Zerkleinern von Holz und wieder zusammenfügen der Strukturelemente erzeugt werden
=> Größe, Form, und die Eigenschaften entscheiden über Art des Holzwerkstoffs
=> Holzpartikel können mit oder ohne Bindemittel oder mech. Verbindungen miteinander verbunden sein (z.B. durch Stroh, Klebstoffe, Dübel, Nut-Feder, Paraffin)
Arten von Werkstoffen
Vollholz-Werkstoffe
Furnier-Werkstoffe
Span-Werkstoffe
Faser-Werkstoffe
Verbund-Werkstoffe
Kriterien zur Auswahl eines Holzes
Wirtschaftliche Eignung (Materialkosten, Verfügbarkeit (Menge, Qualität), Lieferform (Abmessungen))
Funktionale Eignung (Maß- und Formbeständigkeit (Quell- und Schwindverhalten), physikalische (Verkernung, Druck-, Zugfestigkeit & chem. Eigenschaften (reizende o. krebserregende Inhaltsstoffe, Gerbsäuregehalt))
Technologische Eignung (spanende Bearbeitbarkeit (Werkzeugbelastung), Adhäsions- (Leim-, Lackhaftung) und Saugverhalten (Beizen, Lasuren))
Ästhetische Eignung (Farbe, Maserung, Textur (Form der Maserung))
Grobspan- bzw. OSB Platten
bestehen aus gerichteten, langen, beleimten Spänen => werden in Schichten zusammengepresst
gute Festigkeit, kostengünstig
Anwendung im Rohbau, Verpackungen und Kisten
Ist das Heizen mit Holz klimaneutral?
Nein
Bei der Verbrennung von Holz entsteht C02, Feinstaubemissionen, Methan, …
→ sogar umweltschädlicher pro Wäremeeinheit als Kohle / Gas
Wieso gibt es Bedarf an Hws
1. Homogenisierung der Holzeigenschaften
2. Abmessungen, Dimensionen
3. Reduzierung Anisotropie, Erhöhung Dimensionsstabilität
4. Kosten
5. Bedarf an Produkten mit standardisierten Eigenschaften
Spanplatten
bestehen aus unterschiedlich großen, beleimten Spänen => werden zu Platten verpresst
gute Q&S Eigenschaften
geringe Festigkeit
Anwendung im Möbelindustrie, im Bauwesen und beim Innenausbau
Definition Reifholz
Kernholz, das im frischem Zustand wasserärmer als das umgebende Splintholz ist
Farbkern nur leicht dunkler
Reifholzbäume: Wasser & Nährstoffe werden in äußeren Jahresringen transportiert
BSP Fichte, Tanne, Rotbuche
Schichtholz
Faserverlauf gleichgerichtet
=> Biege- und Druckfestigkeit bleiben erhalten
Definition Verkernung
Ist das Verschließen der Gefäße im inneren Teil des Holzes durch Eindringen von Zellen und Einlagerung von Substanzen (Harze)
=> besonders fest und widerstandsfähig gegen Insekten und Pilzbefall
Stabilisiert den Baum
Was versteht man unter: “Holz arbeitet“
Holz ist porös (durch Verhältnis Hohlraum- zu Gesamtvolumen)
Holz ist hygroskopisch (d.h. nimmt Wasser aus Luft auf, gibt es wieder ab)
=> Anisotropie: Holz schwindet und quillt (axial, radial, tangential)
Holz - Holz arbeitet
Holz arbeitet
Was versteht man unter Quellen und Schwinden
Quellen = durch Aufnahme von Wasser verändert sich Form des Holzes
Schwinden = durch Verdunsten von Wasser verändert sich Form des Holzes
Faserwerkstoffe
Holzspäne werden bis zur Holzfaser aufgelöst => dann neu verbunden
je nach Typ des Faserwerkstoffs (Unterschied durch Dichte) ganz unterschiedliche Eigenschaften
Aufbau & Entstehung des Baumstammes
Stabsperrholz
Wozu wird Schnittholz verwendet?
Balken
Kanthölzer
Dachlatten
Bretter
Vorgang des Quellen & Schwinden
Wasser befindet sich in Zellhohlräumen und Zellwänden
=> wenn nur noch Zellwände voll mit Wasser => Fasersättigung
=> wenn kein Wasser mehr im Holz => Darrzustand/Darre
direkt nach dem Fällen beginnt Wasser aus Stamm zu verdunsten
Formänderungen des Holzes erst unterhalb des Fasersättigungsbereich/-punkt => Fasersättigungspunkt: Holz enthält kein freies Wasser mehr (23-35% Wasser) - Q & S fällt je nach Richtung unterschiedlich aus
=> Veränderung Länge (ca. 0,1%), längs der Jahrringe (10%), quer (bis 5%)
=> Weiterverarbeitung vom Holz macht erst Sinn, wenn Holz sich Umgebungsklima angepasst hat
Brandverhalten von Holz
brennt nur wenn Sauerstoff zugeführt wird
schlechtere Wärmeleitfähigkeit
Verbiegt und schmilzt nicht
Festigkeiten weniger abhängig von Temperatur als bei Metallen
verkohlte Holzoberfläche = guter Schutz, da Sauerstoffzutritt verhindert
Definition Splintholz
aktive Zone des Stamms
verzögert Kernbildung
hohe Dichte und Festigkeit
für Holzbau problematisch, da keine natürliche Dauerhaftigkeit
Definition + Arten Spanwerkstoffe
heute am häufigsten eingesetzt (Möbelbrange, IKEA)
Unterscheidung erfolgt nach: Herstellungsverfahren, Oberflächenbeschaffenheit, Plattenaufbau, Form, Verwendungszweck
Arten
MDF (mitteldichte Faserplatte) Platte
sehr fein aufgefasert, verleimt, unter Hitze gepresst => geschliffen (wg. Glatter Oberfläche) - ist teuer
Definition + Arten Vollholzwerkstoffe
werden aus massivem Holz hergestellt (Form von: Platten, Stab oder Verbundelemente) - Platten, Stäbe, Bretter werden quer- oder gleichgerichtet verleimt
Festigkeit hängt von Holzgüte, Schnittrichtung, Schichtaufbau ab
Massiv– oder Leimholzplatten, Brettschichtholz und Stabsperrholz (Tischlerplatte)
Unterschied verbundwerkstoffe und Lagenwerkstoffe
Verbundwerkstoffe = Werkstoff aus 2 oder mehreren verbundenen Materialien
Lagenwerkstoffe = Werkstoff aus mehreren Furnierschichten
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