Schwinden, Quellen und Verwerfen von Holz

Schwinden, Quellen und Verwerfen von Holz
1. Fasersättigung und Darre
Beim lebenden Stamm befindet sich das Wasser in den Zellholräumen und in den
Zellwänden. Nach dem Fällen beginnt das Wasser aus dem Stamm von den
Schnittflächen her zu verdunsten
Vorgang: Zuerst verdunstet das Wasser frei in den Zellhohlräumen.
Sind dann nur noch die Zellwände mit Wasser angereichert, wird der
Zustand als Fasersättigung bezeichnet.
Die Fasersättigung ist bei den Holzarten sehr verschieden, weshalb
auch vom Fasersättigungsbereich gesprochen wird. Meistens liegt
sie jedoch bei ca. 30 %.
Verdunstet das Wasser weiter, so tritt es auch aus den Zellwänden aus.
Befindet sich dann kein Wasser mehr im Holz, so wird dies als
Darrzustand oder als Darre bezeichnet.
2. Schwindung und Quellung des Holzes
Wenn das Wasser auch aus den Zellwänden verdunstet, entstehen
Formveränderungen im Holz. Dabei verändert sich das Volumen; es schwindet.
Durch seine hygroskopischen Eigenschaften ist das Holz jedoch in der Lage, Wasser
wieder in seinen Zellwänden anzulagern und es quillt.
Diese ständige von der Luftfeuchte abhängige Veränderung wird als
Schwindung oder Quellung bezeichnet.
Das Holz arbeitet.
Also:
Schwindung setzt bei Feuchtigkeitsabgabe ein und Quellung entsteht
bei Feuchtigkeitsaufnahme.
Die Maßveränderungen sind bezogen auf die Wuchsrichtung:
Longitudinal, tangential, radial
In Tangentialrichtung quillt/schwindet das Holz doppelt soviel wie in Radialrichtung
und etwa 35mal mehr als in Längsrichtung.
Beispiel Küchenschrank:
Ein halbes Jahr nach der Lieferung treten an den Holztüren zwei Mängel auf:
1. Obwohl die beiden Türen mit einer Abstandsfuge von 2 mm angeschlagen
wurden, streifen sie beim öffnen aneinander.
2. Eine Tür hat sich etwas gewölbt und liegt an der oberen Schrankkante nur
noch zum Teil an.
Ursache:
Aufgrund der hygroskopischen Eigenschaft strebt das Holz mit der Luft
immer ein Feuchtigkeitsgleichgewicht an. Deshalb nimmt zu trocknes
Holz bei relativer Luftfeuchtigkeit in der Küche Wasserdampf auf. Die
Wasserdampfteilchen dringen in die Zellwände ein und verschaffen sich
dort Platz. Das führt zu einer Vergrößerung der Zellwanddicken. Diese

Dickenzunahme vieler Zellwände führt zu einer Vergrößerung der
Holzabmessungen. Deshalb sind die Türen breiter geworden.
Quellung
Wird für die Türen zu feuchtes Holz verwendet, so geben die Zellen
Wasserdampf ab. Der vom Wasserdampf eingenommene Platz wird
frei. Die Zellwände werden dünner.
Schwindung
Schwindungsmaßberechnung nach DIN 68 100
Die Schwindung verläuft bei abnehmender Holzfeuchte nicht linear, sondern es ist im
Fasersättigungsbereich stärker als in der Nähe der Darre. Die Schwindungsmaße der
verschiedenen Hölzer befinden sich zwischen 5% und 20% Holzfeuchte.
Harte Hölzer, d.h. Hölzer mit größerer Rohdichte, schwinden bzw. quellen stärker als
weiche Hölzer, da mehr quellbare Substanz vorhanden ist.
Bsp.
Hartes Holz: Buche
Weiches Holz: Fichte
Grund:
Die Schwindung beginnt, wenn das Wasser die Zellwände verlässt. Eine dicke
Buchenzellwand schwindet mehr, als eine dünne Zellwand der Fichte. Bei
Nadelhölzern mit dünnen Zellwänden ist in radialer Richtung wenig
Schwindungsmasse vorhanden, dagegen wirkt sich in tangentialer Richtung der
geschlossene Spätholzring aus und zieht die dünnwandigen Zellen mit. Die
zahlreichen quer liegenden Holzstrahlen behindern die Schwindung in radialer
Richtung zusätzlich.
3. Verwerfen Formveränderungen
- Trocknung des vollen Stammes
Holz kann sich durch innere Spannungen während der Austrocknung zusätzlich
verformen, krümmen und windschief werden. (evtl. Bild) können Wind- und
Wetterrisse auftreten. Wird ein feuchter Stamm in der Mitte getrennt, so verändern
beide Hälften nach dem Trocknen ihre Form.
- Trocknung des eingeschnittenen Holzes
Diese Verformung wiederholt sich bei allen Brettern eines aufgeschnittenen
Stammes. Sie werfen sich umso intensiver, je weiter sie von der Stammmitte entfernt
liegen. Das Kernbrett behält im wesentlichen seine Form (Bild).
Wird die Markröhre durchschnitten, so knicken die beiden Herzbretter zwar ein,
bleiben sonst aber gerade.
Seitenbretter neigen auf der rechten Seite rund und auf der linken Seite hohl.
rechte Seite die dem Mark zugewandte Seite
linke Seite die dem Mark abgewandte Seite

4. Lagerung und Pflege des Schnittholzes
Nach dem Einschnitt wird das Holz eine Zeit lang unter freiem Himmel luftig gelagert,
wobei der größte Teil des Wassers verdunstet. Ein regelmäßiges Durchnässen der
äußeren Flächen ermöglicht ein rissfreies Trocknen der inneren Bereiche des
Holzes.
Danach kann es in
- einem Holzlagerschuppen,
- auf einem Holzstapel
- oder in einer technischen Holztrocknung
aufbewahrt werden.
Zu scharfe Trocknungsbedingungen bei der Schnittholztrocknung können zu
irreparablen Trocknungsschäden führen!
Die Trocknungsschäden können physikalische, chemische und biologische
Veränderungen des Holzes hervorrufen und das Holz meist für die weitere
Verarbeitung unbrauchbar machen.
Schäden:
Verschalung
Ursache:
erhöhte Druckspannung bei zu hohen Trocknungstemperaturen.
Folge:
Plastische Verformungen, Risse
Zellkollaps
Ursache:
Hohes Trocknungsgefälle
Folge:
Wellenförmige Unebenheiten, Hohlräume
Verfärbungen/Verstockung
Ursache:
Falsche Holztrocknung/Lagerung