2.1.7. Holz

Holz braucht. im Unterschied zu vielen anderen Baustoffen, (etwa Zement), nicht erst aufwendig hergestellt werden, sondern wächst als "Rohstoff Baum" heran. Bei nachhaltiger Waldbewirtschaftung kann das nachwachsende Material somit unbegrenzt genutzt werden. Schon sehr früh, erkannten die Menschen die Vorzüge dieses Materials und nutzten es daher als Baumaterial für ihre Häuser, den Bau von Brücken und Schiffen. Aus Holz fertigte man Werkzeuge, Möbel, sowie Gegenstände des täglichen Gebrauchs. Es ist relativ leicht mit einfachen Mitteln zu bearbeiten und hat im allgemeinen, (je nach Holzart verschieden) sehr gute technische Eigenschaften. Dies ist auch der Grund dafür, warum Holz auch in der Gegenwart noch so häufig verwendet wird. Großen kulturellen Einfluss hatte besonders das Holz der Eiche. Das zähelastische rel. harte Kernholz der Eiche überdauert in nicht imprägnierten Zustand mindestens 50 Jahre ohne nennenswert zu faulen. Die besonders in diesem Holz enthaltenen Gerbstoffe verhindern einen vorzeitigen Schädlingsbefall. So ist es kaum verwunderlich, dass es heute noch aus Eichenholz gebaute Fachwerkhäuser gibt, die 300 Jahre und älter sind.
In vielen unterschiedlichen Kulturen symbolisiert dieses Holz daher Langlebigkeit und Wertbeständigkeit.
Neben den positiven statischen Eigenschaften und der relativen Langlebigkeit von Holz, sind aber auch die baubiologischen Eigenschaften, wie der hohe Dämmwert, (besonders bei allen großlumigen, leichten Hölzern, wie z. B. der Fichte), der Austausch zwischen Innen- und Aussenluft, sowie die Umweltverträglichkeit dieses Baustoffes hervorzuheben.
Der eigentliche Wert besteht aber für viele Menschen besonders in der äusseren Schönheit sowie dem hohen Gefühlswert, den dieses Material vermittelt.

Allgemeine Eigenschaften
Jedes Holz hat seinen eigenen Charakter. Farbe, Faserverlauf, manchmal ein besonderer Glanz und der Geruch grenzen die Hölzer voneinander ab. Die Farbe ist ein wesentliches Merkmal. Solange das Holz frisch ist, erlaubt sie auch Aussagen über seine Güte - mit zunehmendem Alter dunkeln fast alle Hölzer unter Licht - und Lufteinwirkung nach. Jedes Holz hat durch die Ablagerung von Farbstoffen in den Zellen eine ihm eigene Färbung. Krankes Holz zeigt eine typische Färbung, z. B. bei Blaufäule der Kiefer, Rotstreifigkeit bei der Fichte, Rotfäule oder Weißfäule.
Der Faserverlauf (Zeichnung und Textur) ist für den Einsatz des Holzes von großer Bedeutung. Je nach Schnittrichtung erhält man schlichte, mit Spiegeln versehene oder gefladerte Zeichnungen. Durch Besonderheiten oder Fehler im Wuchs ergeben sich wimmerwüchsige, pyramidenförmige, geriegelte oder gemaserte Texturen.
Der Glanz bietet keine Möglichkeit zur Beurteilung des Holzes. Nur wenige Bäume (Ahorn, Linde) zeigen einen typischen seidigen Glanz auf der Schnittfläche. Andere Hölzer (z. B. Eiche) haben im Bereich der geschnittenen Holz- bzw. Markstrahlen glänzende Spiegelflächen.
Der Geruch ist wichtig zur Holzartbestimmung. Zum Beispiel der typische Harzgeruch einiger Nadelhölzer oder der säuerlich herbe Geruch der Gerbsäure in Eichenholz. Im allgemeinen hat gesundes Holz einen frischen, angenehmen Geruch, der sich aber schon bald nach dem Einschnitt verliert. Krankes, befallenes Holz riecht dagegen meist faulig bis modrig.
Alle diese Eigenschaften betreffen ästhetische Gesichtspunkte und sagen nur teilweise etwas über die technische Verwendbarkeit der Hölzer aus.

Mechanische Eigenschaften
Das Gewicht ist das für die Praxis wichtigste Kennzeichen des Holzes. Zur Unterscheidung und Einteilung verwendet man Raumgewicht und Rohdichte des Holzes. Danach wird unterschieden nach. sehr leicht (Balsaholz), leicht (Linde, Pappel, Tanne), ziemlich leicht (Fichte, Kiefer, Lärche), mäßig schwer (Ahorn, Buche, Esche), schwer (Hainbuche, Wenge), bis sehr schwer (Ebenholz, Pockholz).
Die Rohdichte wird als Verhältnis der Masse zum Rauminhalt in g/cm³ angegeben. Während sich die Dichte nur auf die Holzsubstanz bezieht und für alle Holzarten etwa 1,56 g/cm³ beträgt, schließt die Rohdichte auch die Poren ein. Daher ist sie abhängig vom Holzaufbau (Zellstruktur, Anteil des Früh- und Spätholzes, Splint- und Kernholz) und vom Wassergehalt. Dies ist der Grund dafür, dass beim Ablesen von Rohdichtewerten aus Tabellen die Holzfeuchte beachtet werden muss. Obwohl die genauesten Werte bei 0 % Holzfeuchte (Darrgewicht) gemessen werden können, ermittelt man die Rohdichte meist bei12 - 15 % Holzfeuchte (Lufttrockenheit). Die Messergebnisse der Hölzer liegen zwischen 0,15 und 1,35 g/cm³. Dabei beträgt die Rohdichte lufttrockener europäischer Nadel- und Laubhölzer weniger als 1,0 g/cm³ - sie sind leichter als Wasser und schwimmen daher.
Die Härte des Holzes beinflusst seine Bearbeitbarkeit. Je härter ein Holz ist um so schwerer lässt es sich in der Regel bearbeiten, das heißt, dass es z. B. dem Eindringen einer Werkzeugschneide besser widersteht. Die Holzhärte ist unterschiedlich und wird wie die Rohdichte vor allem vom Zellaufbau und Wassergehalt bestimmt. So wird sie mit zunehmender Rohdichte größer und mit zunehmender Holzfeuchtigkeit geringer. In der Praxis begnügt man sich mit der Einteilung in weiche und harte Hölzer.
Den Härtegrad eines Holzes kann man selber sehr leicht prüfen indem man mit dem Daumennagel entlang der Holzfaser ritzt. Auf der Oberfläche weicher Hölzer bildet sich ein Ritzspur.
Elastizität. Eine äußere Krafteinwirkung kann den Körper verformen. Nimmt er seine ursprüngliche Form wieder ein, wenn die Kraft aufhört zu wirken, nennt man ihn elastisch. Ein überschreiten der Elastizitätsgrenze führt zum Bruch oder plastischen Verformungen. So "ermüdet" die Holzfaser unter ständiger Belastung und verformt sich. Je trockener Holz ist um so elastischer ist es. Äste, ungleichmäßiger Wuchs sowie Holzfehler beeinträchtigen die Elastizität des Holzes.
Die beschriebenen Eigenschaften sind besonders bei der Verwendung des Holzes für bauliche Zwecke zu beachten, denn das verbaute Material hat besonders bei allen tragenden Baukonstruktionen einen direkten Einfluss auf die Statik von Baukörpern.
Die heute am häufigsten Bauhölzer sind Nadelhölzer wie Fichte, Tanne, Kiefer und Lärche. Die beiden letztgenannten werden aufgrund ihres relativ höheren Preises und ihrer optischen Höherwertigkeit weniger für tragende Konstruktionen, als für Verkleidungen, Fenster und Türen genutzt. Besondere statische Eigenschaften haben aber besonders Fichte und Tanne. Sie besitzen lange Holzfasern und haben ein relativ geringes Eigengewicht. Aus diesen Hölzern können alle Baukonstruktionen hergestellt werden. Um ihre technischen Eigenschaften noch zu verbessern, werden diese Hölzer schichtweise aufeinander geleimt damit die statischen Beeinträchtigungen durch Wuchsfehler und große Äste minimiert werden. Man erhält somit hochbelastbare Balken, sog. Leimbinder.

Technisch- konstruktiver Holzschutz
Die Vorzüge des Baustoffes Holz bleiben langfristig nur dann erhalten, wenn das Holz vor schädlichen Einflüssen bewahrt wird.

Bauliche konstruktive Maßnahmen zum Holzschutz

• weite Dachüberstände, zurückliegende Türen, Fenster und Wandverkleidungen halten - Niederschläge fern;
• senkrechte Fugenanordnung bei Verkleidungen verhindert das Eindringen von Wasser im Bereich von Nut und Feder;
• Abdeckungen, Tropfkanten und Regenschienen leiten das Wasser ab;
• Spritzwasser durch Niederschläge und Bodenfeuchtigkeit hält man durch entsprechend die Feuchtigkeitsübertragung ins Holz durch angrenzende Bauteile;
• Hinterlüftungen, Dampfsperren und Dämmschichten lassen Kondenswasser nicht ins verbaute Holz eindringen.