Holzforscherheft Steiermark
Holzforscherheft von proHolz Steiermark
Holzforscherheft von proHolz Steiermark
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Leuchtende<br />
Füße, heiße<br />
Rutschpartien<br />
und saugende<br />
Fantasietiere!<br />
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Prof. Hans Eck, MA<br />
Unterrichtet Fachdidaktik für Naturwissenschaften am Institut<br />
für Professionalisierung in der Elementar- und Primarpädagogik<br />
an der Pädagogischen Hochschule <strong>Steiermark</strong><br />
und ist Lehrender bei den Universitätslehrgängen<br />
„Pädagogik und Fachdidaktik für LehrerInnen-Naturwissenschaften<br />
in der Grundschule und in der Sekundarstufe“,<br />
Universität Klagenfurt. „Alles was in der realen Welt<br />
des Experimentierens passiert, kommt der kindlichen<br />
Aufnahmefähigkeit sehr entgegen. Das Experiment bietet<br />
dadurch die Möglichkeit eines kindgerechten Zugangs zu<br />
naturwissenschaftlichem Denken. Das spannende Thema<br />
„Holz und seine Eigenschaften“ fordert zu einer Fülle von<br />
faszinierenden Experimenten auf.“<br />
Kontakt: hans.eck@ainet.at<br />
Dr. rer. nat, DI Birgit Pudelski<br />
Als Team-Mitglied von proHolz <strong>Steiermark</strong> ist Birgit Pudelski<br />
das direkte Bindeglied zwischen der Forst- und<br />
Holzwirtschaft und den Schulen und Kindergärten. Sie arbeitet<br />
mit großem Engagement mit den Kindern, Jugendlichen<br />
und PädagogInnen und bringt ihnen bei Workshops,<br />
Fortbildungen oder bei Veranstaltungen das Thema Wald<br />
und Holz näher. Als passionierte Biologin und Naturwissenschaftlerin<br />
bringt sie ihre Leidenschaft für das Experimentieren<br />
und Forschen in das <strong>Holzforscherheft</strong> ein.<br />
Kontakt: pudelski@proholz-stmk.at<br />
Mag. Petra Seebacher<br />
n.<br />
Petra Seebacher ist vom ersten Tag an als Mitarbeiterin<br />
von proHolz <strong>Steiermark</strong> bei der Initiative „Holz macht<br />
Schule“ mit dabei. Als aktive Netzwerkerin ist sie Drehscheibe<br />
zwischen den pädagogischen Institutionen,<br />
Ausbildungsstätten und den Holzbetrieben. Unter ihrer<br />
Federführung wurde die Österreich weit erste Neue Mittelschule<br />
mit Holz-Schwerpunkt in Graz gegründet, weiters<br />
entstanden in Kooperation mit der Pädagogischen<br />
Hochschule <strong>Steiermark</strong> zahlreiche Lehrmittel, die von den<br />
Bildungseinrichtungen bestens angenommen werden.<br />
Kontakt: seebacher@proholz-stmk.at<br />
Impressum: Holzexperimente Forscherheft. Erscheinungsort Graz, 2. Auflage 2021.<br />
Herausgeber: proHolz <strong>Steiermark</strong>, Reininghausstraße 13a, 8020 Graz, T +43(0)316/587850,<br />
info@holzmachtschule.at, www.proholz-stmk.at, Geschäftsführung: Mag. Doris Stiksl.<br />
Redaktion: Mag. Petra Seebacher, Prof. Hans Eck, MA, Dr. Birgit Pudelski<br />
Layout: design your dream Illustration: Taska Grafik Egger & Hofbauer OG. Herstellung: Medienfabrik.<br />
Alle Rechte, insbesondere die Übernahme von Beiträgen nach Urheberrechtsgesetz, sind vorbehalten.<br />
2<br />
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Vorwort<br />
» Warum verliert eine Lärche als<br />
einziger Nadelbaum im Winter die Nadeln?<br />
» Warum ist eine Palme kein Baum?<br />
» Warum bricht eine Holzleiste,<br />
wenn man sie mit zu viel Kraft biegt?<br />
» Warum darf man einen Holzboden<br />
nie mit zu viel Wasser aufwischen?<br />
» Warum ist die Schaukel aus Lärchenholz gebaut?<br />
» Können Bäume auch schwitzen?<br />
FRAGEN DIR DEINE SCHÜLERINNEN<br />
AUCH LÖCHER IN DEN BAUCH?<br />
Uns geht es genau so! Wir haben seitens proHolz <strong>Steiermark</strong> in<br />
den letzten Jahren unzählige Kinder, Jugendliche und PädagogInnen<br />
mit Workshops und Fortbildungen rund um Wald und Holz<br />
begleitet. Dabei trifft man auf Fragen, die immer wieder gestellt<br />
werden. Um diese Fragen wirklich gut beantworten zu können, ist<br />
aber ein Hintergrundwissen notwendig, das in der passenden Art<br />
und Weise noch nicht für SchülerInnen der Volksschulen bzw. der<br />
Sekundarstufe I aufbereitet wurde.<br />
Also haben wir seitens proHolz <strong>Steiermark</strong> beschlossen, ein solches<br />
Kompendium in Form des „<strong>Holzforscherheft</strong>es“ zu erstellen.<br />
Ziel ist, den Kindern und Jugendlichen die Vielseitigkeit von Holz<br />
näher zu bringen, und sie anzuregen, Wald und Holz im wahrsten<br />
Sinne des Wortes zu „begreifen“.<br />
Wir wünschen viel Spaß beim Lesen, Forschen und Experimentieren<br />
und freuen uns, wenn du uns deine Anregungen und Erfahrungen<br />
weitergibst. Unsere Kontaktdaten findest du nebenan.<br />
Hans Eck Birgit Pudelski Petra Seebacher<br />
PS:<br />
proHolz <strong>Steiermark</strong> hat für dich und deine SchülerInnen ein<br />
umfangreiches, kostenloses Angebot zusammengestellt, das<br />
laufend erweitert wird. Einen kleinen Einblick erhältst du ab Seite 78<br />
in diesem Heft. Nähere Infos unter www.holzmachtschule.at.<br />
3<br />
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KapiteL 1<br />
08 Was ist eigentlich ein Wald?<br />
Wie kommt ein Baum in den Wald?<br />
Wie wächst ein Baum?<br />
09 Warum wachsen Bäume nicht<br />
unendlich in den Himmel?<br />
Wann ist ein Baum ein Baum?<br />
10 Welche Arten von Bäumen gibt es?<br />
Warum verlieren Bäume ihre Blätter?<br />
11 Warum braucht ein Baum Wurzeln?<br />
12 Wie sieht ein Baum von innen aus?<br />
14 Sieht das Holz von jedem Baum gleich aus?<br />
15 Hat jeder Baum Jahresringe?<br />
16 Wie trinkt der Baum?<br />
KapiteL 1I<br />
20 AUS WAS BESTEHT HOLZ?<br />
Versuch: Wir bauen eine Zellwand aus Knete<br />
22 EINE REISE DURCH DAS HOLZ<br />
KapiteL 1II<br />
26 WIE WALD UND HOLZ<br />
UNSER KLIMA BEEINFLUSSEN<br />
28 FOTOSYNTHESE<br />
29 Versuch: Die atmenden Blätter<br />
31 Versuch: Wie atmet ein Baum?<br />
32 Versuch: Warum ist es im Wald kühler<br />
als in der Stadt?<br />
4<br />
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KapiteL 1V<br />
36 ZUGFESTIGKEIT<br />
Versuch: Hält Holz was es verspricht?<br />
38 DRUCKFESTIGKEIT UND HÄRTE<br />
Versuch: Warum können ganze Städte<br />
auf Holzpfählen gebaut werden?<br />
40 Versuch: Wie hart kann Holz eigentlich sein?<br />
42 QUELLEN UND SCHWINDEN<br />
Versuch: Warum arbeitet Holz?<br />
45 Versuch: Ein Feuchtigkeitsmesser aus Furnier<br />
47 Versuch: Zündholzstern und Zahnstocherkäfer<br />
50 BIEGEN<br />
Versuch: Holz in Wasser kochen<br />
51 Versuch: Der Zauber des Wasserdampfs<br />
53 Versuch: So kommt Holz ins Schwitzen<br />
55 ELEKTRISCHE LEITFÄHIGKEIT<br />
Versuch: Warum hatten Schraubenzieher<br />
früher einen Holzgriff?<br />
57 ELEKTROSTATIK<br />
Versuch: Stäbe aus Holz mit<br />
elektrischen Kräften bewegen<br />
59 Versuch: Ein Holzrad ohne Berührung bewegen<br />
60 WÄRMELEITFÄHIGKEIT UND<br />
LUFTDURCHLÄSSIGKEIT<br />
Versuch: Wer kann sich am längsten<br />
auf der Rutsche halten?<br />
62 Versuch: Eine (Schaum)Krone für das Holz<br />
64 BRANDVERHALTEN<br />
65 Versuch: Der kleinste Holzkohlenmeiler der Welt<br />
68 Versuch: Wo steckt Kohlenstoff drin?<br />
70 HÖLZER UND IHRE BESONDEREN<br />
EIGENSCHAFTEN<br />
Versuch: Die geheimnisvolle Rosskastanie<br />
72 Wertschöpfungskette Holz<br />
74 Berufe & Ausbildungsmöglichkeiten<br />
78 Angebot von proHolz <strong>Steiermark</strong> für<br />
Kindergärten und Schulen<br />
5<br />
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So arbeitest du<br />
mit diesem Heft!<br />
1. Neue, spannende Fakten<br />
rund um Wald und Holz entdecken!<br />
Lies unbedingt zuerst Kapitel I (Allgemeines rund um Wald<br />
und Holz), Kapitel II (Holz und Klimaschutz) und Kapitel III<br />
(Ab in die Zelle) durch. Diese Inhalte sind notwendig, um<br />
die Hintergründe der Experimente zu verstehen.<br />
Nähere Informationen zu den einzelnen Themenbereichen<br />
und Experimenten haben wir für dich im Internet<br />
unter www.holzmachtschule.at zusammengestellt.<br />
2. Experimentieren und forschen<br />
Führe die für dich und deine SchülerInnen interessanten<br />
Experimente durch. Eine genaue Anleitung findest du in<br />
diesem Heft im Kapitel IV „Experimentieren“.<br />
Weiterbilden<br />
Die Holz-Experimente sind auch Inhalt einer Fortbildungsreihe<br />
der Pädagogischen Hochschule <strong>Steiermark</strong>. Die<br />
aktuellen Termine findest du in PH-online bzw.<br />
unter www.holzmachtschule.at.<br />
Wenn sich mehrere PädagogInnen in deiner Bildungseinrichtung<br />
für das Thema Wald und Holz interessieren, besteht<br />
auch die Möglichkeit, eine SCHILF oder eine SCHÜLF<br />
mit dem Autoren-Team durchzuführen (Anfragen bitte<br />
per Mail an die AutorInnen).<br />
Fragen<br />
Die AutorInnen stehen natürlich für deine Fragen<br />
zur Verfügung! Schreibe uns einfach ein kurzes Mail<br />
und wir werden dich gerne unterstützen!<br />
6<br />
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KapiteL 1<br />
… wie die Jahresringe<br />
bei Bäumen entstehen?<br />
… warum Bäume im<br />
Winter nicht abfrieren?<br />
... ob ein Baum auch eine<br />
Lunge zum Atmen hat?<br />
… warum ein Baum<br />
nicht unendlich hoch<br />
wachsen kann?<br />
… warum die Lärche als einziger Nadelbaum<br />
im Winter die Nadeln verliert?<br />
… ob jeder Baum<br />
gleich schnell trinkt?<br />
… ob man aus einem Baum wirklich<br />
Trinkwasser abzapfen kann?<br />
7<br />
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Was ist eigentlich ein Wald?<br />
Spannendes rund um<br />
WÄlder und bÄume<br />
Rechtlich gesehen ist ein Wald eine mit<br />
Waldbäumen bewachsene Fläche, die über<br />
1.000 m² groß und durchschnittlich mindestens<br />
10 m breit ist (unabhängig von Grundstücksgrenzen).<br />
Wie kommt ein Baum<br />
in den Wald?<br />
Bäume werden unter anderem von WaldbesitzerInnen<br />
oder FörsterInnen gezielt gepflanzt<br />
oder wachsen aus Samen, die von anderen<br />
Waldbäumen auf die Erde fallen (diese<br />
Methode wird „Naturverjüngung“ genannt).<br />
Auch Vögel und andere Waldtiere verbreiten<br />
Samen von Bäumen – zum Beispiel wenn sie<br />
Wintervorräte anlegen oder Samen fressen<br />
und wieder ausscheiden.<br />
Wer einen Wald aufforstet, also neue Bäume<br />
setzt, trägt eine große Verantwortung. Bäume<br />
die heute gesetzt werden, ernten unsere Enkel<br />
oder Urenkel. Die Frage ist: Welche Bäume<br />
werden in 100 Jahren in unseren Breitengraden<br />
wachsen, wenn sich das Klima weiterhin<br />
so rasant verändert?<br />
Dank der Tiere können sich Bäume<br />
auch hangaufwärts natürlich vermehren<br />
(zum Beispiel durch den<br />
Tannen- oder Zirbelhäher). Sonst<br />
würden die Samen ja nur hangabwärts<br />
fallen und dort für neue<br />
Bäume sorgen.<br />
Wie wächst ein Baum?<br />
Frage: Wenn ein Schild in der Höhe von<br />
1,5 m an einen Baumstamm gehängt wird,<br />
wie hoch hängt es in 10 Jahren?<br />
Immer noch in 1,5 m Höhe, da Bäume an<br />
den Spitzen in die Höhe wachsen, der Stamm<br />
wird jedes Jahr dicker. Sicher kennst du einen<br />
Baum, in den Buchstaben oder Symbole eingeritzt<br />
sind. Beobachte: Ein eingeritzter Buchstabe<br />
ist mit den Jahren unförmiger und „breiter“<br />
geworden, aber noch immer auf gleicher<br />
Höhe.<br />
8<br />
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Warum wachsen Bäume nicht<br />
unendlich in die Höhe?<br />
Bäume brauchen zum Wachsen unter anderem<br />
Wasser. Das Wasser wird vom Baum mit<br />
den Wurzeln aus dem Boden entnommen<br />
und Richtung Baumspitze transportiert. Je<br />
größer der Baum wird, desto schwieriger ist es,<br />
die Spitze gegen den Luftdruck mit Wasser zu<br />
versorgen - ähnlich, wie wenn man aus einem<br />
mehrere Meter langen Schlauch versucht,<br />
Wasser anzusaugen. Je länger der Schlauch<br />
ist, desto schwieriger wird es – das kann auch<br />
mit den SchülerInnen ausprobiert werden.<br />
Sobald die Versorgung mit Wasser nicht mehr<br />
ausreichend gegeben ist, hört der Baum auf<br />
in die Höhe zu wachsen.<br />
Wann ist ein Baum ein Baum<br />
und wie unterscheidet er sich<br />
von anderen Pflanzen?<br />
Bäume bestehen grundsätzlich aus einer<br />
Wurzel, einem Stamm und einer Krone. Der<br />
Stamm verholzt und wird jedes Jahr dicker.<br />
Nur Bäume machen ein sekundäres Dickenwachstum.<br />
Der Stamm ist besonders stabil<br />
und widerstandsfähig gegen Wind und Wetter,<br />
Krankheiten und Tiere (Schäden durch<br />
Wild, Insekten etc.).<br />
Eine Palme ist kein Baum, auch wenn<br />
sie mehrere Meter hoch ist! Der<br />
Stamm besteht aus den fest gewickelten,<br />
abgestorbenen Blättern und wird<br />
nicht dicker sondern nur länger. Das<br />
für Bäume typische „Verholzen“ und<br />
das sekundäre Dickenwachstum fehlt.<br />
Wenn ein Baum so<br />
widerstandsfähig ist,<br />
wieso müssen kleine Bäume<br />
beim Setzen dann<br />
geschützt werden?<br />
Nur der Stamm verholzt, die jungen Triebe,<br />
deren Spitzen sich noch im Wachstum<br />
befinden, sollen nicht stabil sein, sondern<br />
ganz schnell wachsen und biegsam sein.<br />
Sie sind voll mit Inhaltsstoffen, die Tiere besonders<br />
schmackhaft finden (siehe Verbisschutzmanschette<br />
am Foto nebenan). Sobald<br />
die Baumspitze über der „Verbisshöhe“ (ca.<br />
1,30 m) ist, ist kein Schutz gegen Wildverbiss<br />
mehr nötig.<br />
9<br />
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Allgemein<br />
Welche Arten von Bäumen gibt es?<br />
Es gibt zwei große Gruppen von Bäumen:<br />
Laub- und Nadelbäume<br />
Sie unterscheiden sich durch ihre Blätter bzw.<br />
Nadeln und den Aufbau ihres Holzes.<br />
Eine Ausnahme ist der Gingko. Er hat weder<br />
Nadeln, noch Laubblätter. Er ist der einzige<br />
Baum mit Gabelblättern. Laubbäume verlieren<br />
im Herbst ihre Blätter, Nadelbäume behalten<br />
ihre Nadeln mehrere Jahre lang. Im<br />
Gebirge sogar bis zu 20 Jahre. Ausnahme: Die<br />
Lärche verliert jedes Jahr ihre Nadeln.<br />
Warum verlieren Laubbäume ihre Blätter?<br />
warum behalten Nadelbäume ihre Nadeln?<br />
UND: Warum wirft die Lärche ihre Nadeln ab?<br />
Unterschiedliche „Atmung“<br />
Bei uns ist im Winter der Boden gefroren. Es ist<br />
daher kaum Wasser verfügbar. Die Tage sind<br />
sehr kurz und die Sonne scheint oft gar nicht.<br />
Blätter sind in der Regel größer und weicher<br />
als Nadeln. Das heißt, sie haben eine größere<br />
Oberfläche, auf der Wasser verdunstet und<br />
sie sind empfindlicher gegen Frost. Nadeln<br />
sind kleiner und härter. Das liegt zum einen<br />
am Aufbau (Festigungsgewebe), zum anderen<br />
an einer Wachsschicht, der sogenannten Cuticula,<br />
auf der Oberfläche der Nadel. Die Spaltöffnungen<br />
der Nadeln und Blätter, über die<br />
der Baum atmet, sind bei Nadeln in der Cuticula<br />
versenkt. So sind sie vor Wind und Frost<br />
geschützt. Bei Blättern von Laubbäumen fehlt<br />
dieser Schutz, gleich wie bei den Nadeln der<br />
Lärchen. Ihre Nadeln sind relativ dünn, eher<br />
wie Laubblätter (nicht so dick, wie eine Tannen-,<br />
oder Fichtennadel). Deshalb verliert die<br />
Lärche ihre Nadeln im Winter.<br />
Im Sommer haben Laubbäume große Vorteile,<br />
da ihre leichten und großen Blätter mehr<br />
Sonnenlicht aufnehmen und energiereiche<br />
Stoffe speichern können als die kleinen Nadeln<br />
(siehe Fotosynthese S. 28). Im Herbst<br />
werden diese Stoffe in den Baumstamm gezogen<br />
und die Blätter fallen ab, um den Baum<br />
vor dem Erfrieren zu schützen.<br />
Der Baum atmet über Spaltöffnungen an<br />
der Blatt- bzw. Nadelunterseite<br />
Blätter von Laubbäumen in sehr heißen Ländern (z.B. die klassischen Hartlaubgewächse)<br />
haben ebenfalls eine dicke Cuticula (schützende Wachsschicht), da sich die<br />
Bäume vor Hitze genauso schützen müssen wie vor Kälte. Da es in diesen Ländern<br />
meist keine Jahreszeiten gibt, wie bei uns, verlieren diese Bäume ihre Blätter auch<br />
nicht. Das System ist das gleiche wie bei unseren Nadelbäumen.<br />
10<br />
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Duftende ätherische Öle als Frostschutz<br />
Nadeln haben neben der Schutzschicht besondere<br />
Stoffe, z.B. Alkohole (Glykol) und ätherische<br />
Öle, die sie vor dem Erfrieren schützen.<br />
Sie sind außerdem dank viel Festigungsgewebe<br />
sehr stabil. Deshalb erfrieren Nadelbäume<br />
auch mit Nadeln im Winter nicht.<br />
Die selben Stoffe, die unsere<br />
Christbäume so gut duften lassen,<br />
helfen, dass die Nadeln im Winter<br />
nicht erfrieren!<br />
Warum braucht ein Baum Wurzeln<br />
und sieht jeder Baum unter der Erde gleich aus?<br />
Wurzeln haben zwei wichtige Aufgaben: Sie<br />
befestigen einen Baum und sie nehmen Wasser<br />
und Nährstoffe aus dem Boden auf.<br />
Bäume haben unterschiedliche Wurzelsysteme.<br />
Diese bestimmen ob ein Baum ein Tief-,<br />
Flach- oder Herzwurzler ist. Das bedeutet, je<br />
nach Art bilden Bäume entweder die Wurzeln<br />
knapp unter der Erdoberfläche, um Niederschläge<br />
schnell aufnehmen zu können (Flachwurzler<br />
– zum Beispiel die junge Fichte), oder<br />
sie bilden tiefe Pfahlwurzeln, um Wasser in<br />
tieferen Schichten des Bodens erreichen zu<br />
können (Tiefwurzler – zum Beispiel die Eiche).<br />
Die meisten Bäume bilden früher (z.B. die Linde)<br />
oder später (z.B. die Fichte) eine Mischung<br />
der Systeme aus (Herzwurzler). Das Wurzelsystem<br />
ist stark vom Standort abhängig. Bei<br />
wenig Niederschlägen und starkem Wind ist<br />
ein tiefes Pfahlwurzelsystem von Vorteil (zum<br />
Beispiel bei Zirben in extremen Hochgebirgslagen),<br />
bei regelmäßigen Niederschlägen in<br />
windstillen Lagen profitieren flache Horizontalwurzelsysteme.<br />
BEISPIELE FÜR WURZELSYSTEME<br />
Flachwurzler (junge Fichte) Herzwurzler (Linde) Tiefwurzler (Eiche)<br />
Deshalb sind Fichtenwälder so besonders<br />
anfällig in Bezug auf die Stürme<br />
der letzten Jahre. Junge Fichten bilden<br />
flache Wurzelsysteme aus, erst im Alter<br />
wachsen die Wurzeln tiefer. Wer hat<br />
nicht schon beim Spazierengehen eine<br />
ganze Wurzelscheibe mitsamt Teilen des<br />
Waldbodens aufragen sehen? Das ist ein<br />
Grund dafür, dass die Fichte heute fast<br />
nicht mehr als „Monokultur“ (reine Fichtenwälder)<br />
sondern als Mischwald (verschiedene<br />
Baumarten) angebaut wird.<br />
11<br />
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Allgemein<br />
Wie sieht ein Baumstamm von innen aus?<br />
Wenn man sich den Querschnitt eines Baumstammes ansieht,<br />
so ist der prinzipielle Aufbau immer gleich:<br />
Von außen nach innen<br />
1. Borke: Sie besteht aus totem Gewebe<br />
und schützt den Baum vor Tieren, Keimen,<br />
Wind und Wetter. Sie ist die äußerste Schicht<br />
der Rinde.<br />
2. Bast: Diese Schicht ist der Transportbereich<br />
für die energiereichen Stoffe (meist Zucker),<br />
die bei der Fotosynthese in den Blättern<br />
und Nadeln gebildet werden und bis in die<br />
Wurzeln gelangen müssen.<br />
3. Kambium: Es dient der Zellteilung. Hier,<br />
in dieser kleinen Schicht zwischen Bast und<br />
Holz, bildet der Baum seine neuen Zellen, um<br />
jedes Jahr um einen weiteren „Jahresring“ in<br />
die Breite zu wachsen.<br />
4. Splintholz: Es dient dem Wassertransport.<br />
Spezielle Gefäße transportieren das<br />
Wasser von den Wurzeln in den gesamten<br />
Baum.<br />
5. Kernholz: Es dient der Stabilisierung<br />
und schützt den Baum vor Zersetzung. Im<br />
Kernholz wird kein Wasser mehr transportiert.<br />
In den Leitungsbahnen befindet sich nun Luft.<br />
Sie werden je nach Baumart oft verschlossen<br />
damit sie unempfindlicher und noch stabiler<br />
werden. Nicht jede Baumart bildet echtes<br />
Kernholz, in dem kein Wassertransport mehr<br />
stattfindet, aus (echte „Verkerner“ sind zum<br />
Beispiel die Lärche, die Eiche, bestimmte Kiefernarten<br />
oder die Edelkastanie).<br />
Deshalb sterben Bäume ab, deren Rinde (also eigentlich deren Bast) rund um den<br />
Stamm abgeschält wurde. Es ist nicht mehr möglich, dass die energiereichen Stoffe,<br />
die bei der Fotosynthese gebildet werden, in die Wurzeln gelangen. Wurzelwachstum<br />
und Wasseraufnahme sind nicht mehr möglich. Ohne Zucker in den Wurzeln<br />
verdurstet der Baum und stirbt. Große Verletzungen der Rinde bewirken auch,<br />
dass Keime in das Leitungsgewebe eindringen können.<br />
12<br />
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Stamm/Querschnitt<br />
Kernholz<br />
Splintholz<br />
Markstrahlen<br />
Mark<br />
Kambium<br />
Bast<br />
Borke<br />
jahresring<br />
Jahresringgrenze<br />
Frühholz<br />
Frühholz<br />
Spätholz<br />
Wasser<br />
oder Luft<br />
Zelle<br />
13<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 13 25.02.21 15:08
Allgemein<br />
Deshalb fressen Wildtiere besonders gerne die<br />
Rinden von jungen Bäumen ab. Die Borke ist als<br />
Schutzschicht noch nicht dick genug und im Bast<br />
befinden sich viele schmackhafte Stoffe. Das ist<br />
wie „Schokolade“ für Wildtiere.<br />
Deshalb werden Bretter, die im Außenbereich<br />
eingesetzt werden, oft aus Kernholz geschnitten.<br />
Es ist besonders stabil, nimmt kaum mehr Wasser<br />
auf und quillt deshalb nicht so stark wie Splintholz<br />
(siehe das Experiment zum Thema „Quellen,<br />
Schwinden“ S. 42). Darum werden Holzarten mit<br />
einem großen und dunklen „Holzkern“ wie zum<br />
Beispiel Lärche oder bestimmte Kiefernarten für<br />
Fassaden, Spielplätze oder sonstige Holzprodukte<br />
im Freien verwendet.<br />
Sieht das Holz von jedem Baum gleich aus?<br />
Nein - es sind deutliche Unterschiede zu erkennen. Holz hat die unterschiedlichsten Farben. Die<br />
Jahresringe sind deutlich oder kaum zu erkennen. Es gibt Einschlüsse, viele oder wenige Äste,<br />
Markstrahlen, Harzkanäle und vieles mehr.<br />
Furnierstücke verschiedener Holzarten<br />
14<br />
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Hat jeder Baum Jahresringe und wie entstehen sie?<br />
Jahresringe (siehe S. 13) entstehen durch<br />
eine Abfolge von Wachstum und Ruhephase.<br />
Im Frühjahr wächst der Baum schnell. Er<br />
bildet große Zellen mit dünnen Zellwänden<br />
– das Holz ist hell (Frühholz). Im Sommer beginnt<br />
er mit der Einlagerung von Nährstoffen<br />
und dem Aufbau von Schutz gegen Kälte und<br />
Schädlingen – dieses Holz ist dunkler (Spätholz).<br />
Pro Jahr entsteht ein Jahresring, darum<br />
kann man anhand der Jahresringe das Alter<br />
eines Baumes bestimmen.<br />
In Ländern mit gleichbleibendem<br />
Jahresklima (ohne Hitze- / Kälteperioden)<br />
haben Bäume auch keine<br />
typischen Jahresringe wie bei uns.<br />
was kann eine baumscheibe erzählen?<br />
Anhand einer Baumscheibe können wir herausfinden,<br />
was mit einem Baum im Laufe<br />
seines Lebens passiert ist. Zuerst kann an der<br />
Anzahl der Jahresringe das genaue Alter des<br />
Baumes ermittelt werden. Die Farbe, der Geruch<br />
und die Maserung geben Aufschluss darauf,<br />
um welche Baumart es sich handelt. Wie<br />
ging es dem Baum? Hatte er genug Luft, Licht<br />
und Wasser zum Wachsen? Auch Klimaveränderungen<br />
kann man an Scheiben von alten<br />
Bäumen nachverfolgen – dicke Jahresringe<br />
bedeuten gute, nahrhafte Jahre; dünne Ringe<br />
das Gegenteil. Hat ein Tier daran geknabbert,<br />
gab es ein Feuer oder einen Steinschlag?<br />
Ist ihm auf einer Seite ein anderer Baum zu<br />
nahe gekommen, so dass er keine Äste bilden<br />
konnte?<br />
So genannte „DendrochronologInnen“ beschäftigen<br />
sich mit der Jahrringforschung.<br />
Dank dieser Wissenschaft kann zum Beispiel<br />
anhand von verbauten Holzbalken herausgefunden<br />
werden, wann alte Gebäude errichtet<br />
oder renoviert wurden (das hat u. a. mit der<br />
Struktur der Jahresringe zu tun).<br />
Kranke Bastschicht<br />
Krankes Kambium<br />
Beginn der Krankheit<br />
Ast<br />
Der Baum stand in<br />
Hanglage, darum sind hier<br />
die Jahresringe enger<br />
Baumscheibe eines abgestorbenen Marillenbaumes<br />
15<br />
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Allgemein<br />
Wie trinkt ein Baum und kann ich aus einem<br />
Baum wirklich Wasser abzapfen?<br />
Wasser fließt normalerweise immer vom höchsten Punkt nach unten.<br />
ABER: Nicht in Bäumen – hier ist es umgekehrt! Der Baum muss ja das Wasser<br />
aus der Erde über den Stamm nach oben zu den Blättern oder Nadeln bringen.<br />
Dabei bedienen sich die Bäume einiger Tricks:<br />
Wasser wird über die Wurzeln aus dem Boden<br />
in den Baum transportiert. Der Motor für<br />
die Aufnahme ist der positive Wurzeldruck<br />
(Osmose).<br />
Im Splintholz des Stammes sind sogenannte<br />
Leitungsbahnen, die Wasserteilchen von<br />
unten nach oben bis in die Blätter und Nadeln<br />
verteilen. Auf der Unterseite der Blätter<br />
und Nadeln sind kleine Öffnungen (Spaltöffnungen<br />
oder Stomata genannt), über die der<br />
Baum atmet. Wind und Sonneneinstrahlung<br />
bewirken, dass die Wasserteilchen an diesen<br />
Öffnungen auf den Blatt- und Nadelunterseiten<br />
verdunsten. Dabei „ziehen“ sie immer<br />
mehr Wasserteilchen aus den Leitungen nach.<br />
Es entsteht ein Sog, wie bei einem Trinkhalm<br />
(siehe Versuch: Verdunstung und Atmung<br />
S. 29 ff). Bei großer Hitze und Trockenheit<br />
schließt der Baum seine Öffnungen und kann<br />
sich so vor dem Austrocknen schützen.<br />
Unterstützt wird dieser Vorgang durch die<br />
sogenannte Kapillarwirkung: Eine spezielle<br />
Eigenschaft von Wasser ist, dass es in sehr<br />
engen Röhren nach oben „klettern“ kann, bis<br />
das Gewicht der Wassersäule mit der Fähigkeit<br />
von Wasser sich „festzuhalten“ im Gleichgewicht<br />
steht.<br />
In Überlebensfilmen zapfen Menschen immer wieder Bäume an, um daraus zu<br />
trinken. Wenn es einem gelingt den Wasserstrom, den der Baum erzeugt, abzuzweigen,<br />
fließt das Wasser direkt heraus. Ganz deutlich ist das auch zu sehen,<br />
wenn an einem gesunden Baum im Frühjahr ein Ast abgeschnitten wird. An der<br />
Schnittfläche bilden sich Wassertropfen, teilweise fließt es richtig heraus. Da<br />
nach dem Absägen des Astes allerdings der Sog der Blätter fehlt, ist dieser Effekt<br />
nur kurz zu beobachten. Bei manchen Bäumen kann man im Frühling den Saftstrom<br />
mittels Stethoskop sogar hören.<br />
Trinkt jeder Baum gleich schnell?<br />
Jeder Baum besteht, wie jedes andere Lebewesen<br />
auch, aus unzähligen Zellen (siehe S. 19<br />
ff). Wie schnell ein Baum trinkt, hängt mit dem<br />
Aufbau des Holzes auf Zellebene zusammen.<br />
Dabei unterscheiden sich Nadel- und Laubbäume<br />
deutlich voneinander. Prinzipiell bilden<br />
aber beide im Frühjahr schnell dünnwandige<br />
Zellen (Frühholzzellen) und gegen Herbst dickwandige<br />
Zellen (Spätholzzellen). Die Zellen<br />
„aufeinander gestapelt“ bilden unterschiedliche<br />
Poren, also Kanäle für den Wassertransport.<br />
16<br />
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wassertransport im baum<br />
Wasserdampf<br />
Licht,<br />
Wärme<br />
Wind<br />
Spaltöffnung<br />
Osmotischer<br />
Druck<br />
17<br />
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Allgemein<br />
Laubbäume werden zusätzlich danach<br />
eingeteilt, wie die Poren in den Jahresringen<br />
angeordnet sind. Hier ist vor allem<br />
die Größe und Anzahl der Poren<br />
ausschlaggebend.<br />
Ringporig (z. B. Esche, Ulme, Eiche):<br />
Der Übergang zwischen dünnwandigen<br />
Frühholzzellen und dickwandigen Spätholzzellen<br />
ist fließend. Die Jahresringgrenze<br />
ist deutlich sichtbar.<br />
Halbringporig (z. B. Walnuss, Kirsche):<br />
Der Übergang zwischen Früh- und Spätholz<br />
ist fließend. Die Jahresringgrenze ist<br />
trotzdem deutlich sichtbar.<br />
Zerstreutporig (z. B. Buche, Ahorn, Pappel):<br />
Es gibt nur geringe Unterschiede<br />
zwischen Früholz- und Spätholzzellen.<br />
Deshalb sind kaum Jahresringgrenzen<br />
erkennbar.<br />
Diese Anordnung, die unter dem Mikroskop<br />
gut sichtbar ist, spielt zum Beispiel<br />
bei der Holzartenbestimmung eine große<br />
Rolle.<br />
Der Wasser- und Nährstofftransport<br />
findet ja ausschließlich im Splintholzbereich<br />
statt (siehe „Wie sieht ein<br />
Baumstamm von innen aus“ S. 13). Bei<br />
Nadelhölzern kann dieser bis zu 60 Jahresringe<br />
umfassen, bei zerstreutporigen<br />
Laubhölzern findet der Transport ungefähr<br />
in den letzten 20 Jahresringen (10 %<br />
davon im neuesten) statt. Bei ringporigen<br />
Laubbäumen sind meist weniger<br />
als 10 Jahresringe aktiv und der Wassertransport<br />
erfolgt zu 75 % im letzten<br />
(neuesten) Jahresring.<br />
SAFTSTROMGESCHWINDIGKEITEN<br />
Nadelhölzer, immergrün 1,2 m/h<br />
Lärche 1,4 m/h<br />
Mediterrane Hartlaubgewächse 0,4-1,5 m/h<br />
Zerstreutporige Laubhölzer 1-6 m/h<br />
Ringporige Laubhölzer 4-44 m/h<br />
Lianen 150 m/h<br />
Poren<br />
Ringporige Laubhölzer wie<br />
Esche, Ulme oder Eiche<br />
transportieren das Wasser im<br />
Baum schnell und effektiv.<br />
Leider ist das System aber<br />
anfällig für Frost, Krankheiten<br />
und Beschädigungen.<br />
Denn wenn der äußerste<br />
Jahresring angegriffen ist,<br />
fallen bis zu 75 % des<br />
Wassertransports weg.<br />
Das ist auch der Grund für<br />
das große Eschen- und<br />
Ulmensterben!<br />
18<br />
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KapiteL 1I<br />
… was Bäume so einzigartig<br />
macht und von allen anderen<br />
Pflanzen unterscheidet?<br />
… warum ein 20 cm großer Grashalm umknickt, ein<br />
Baum aber 40 Meter und mehr erreichen kann?<br />
… ob alle Zellen im Baum<br />
gleich aussehen?<br />
… wie man mit Knetmasse und<br />
Schnüren ganz einfach eine<br />
Holzzelle nachbauen kann?<br />
19<br />
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Ab in die Zelle!<br />
Warum soll ich mich überhaupt mit den Zellen eines Baumes<br />
beschäftigen? Kann ich dieses Kapitel nicht einfach streichen?<br />
NEIN! Dieser Teil des <strong>Holzforscherheft</strong>es ist die Basis dafür, dass du in späterer Folge die<br />
Hintergründe der Experimente verstehst und viele SchülerInnen-Fragen beantworten<br />
kannst. Im Grunde genommen ist es ganz einfach!<br />
Sehen alle Zellen in einem<br />
Baum gleich aus?<br />
Ein Baum besteht aus verschiedenen Zellarten,<br />
die auf die jeweilige Funktion im Baum<br />
spezialisiert sind. Hier zwei Beispiele:<br />
» Zellen, die in den Blättern vorkommen:<br />
Diese Zellen beinhalten zum Beispiel Blattgrün<br />
(Chlorophyll), was die Grundlage für die<br />
Fotosynthese ist.<br />
» „Holzzellen“, die in den festen (verholzten)<br />
Teilen des Baumes, also z.B. im Stamm<br />
(Splintholz und Kernholz) vorkommen:<br />
Diese Zellen sind mit Wasser oder Luft gefüllt.<br />
Die Zellwände bestehen unter anderem aus<br />
Lignin, was für eine hohe Stabilität sorgt (damit<br />
der Baum in große Höhen wachsen kann).<br />
Dieses Lignin kommt nur in Bäumen vor<br />
(nicht in Grashalmen, Blumen oder anderen<br />
Gewächsen) und macht aus Holz erst richtiges<br />
Holz. Mehrere Zellen aufeinander bilden die<br />
Poren (siehe S. 13 und S. 18).<br />
Wie sieht es in einer Holzzellwand aus und warum können Bäume<br />
im Gegensatz zu anderen Pflanzen extreme Höhen erreichen?<br />
Holzzellwände bestehen aus drei Hauptbaustoffen:<br />
Zellulose (lange Ketten aus Zuckerteilchen) ca. 45 %<br />
Hemizellulosen (=Holzpolyosen; kurze verzweigte<br />
Ketten aus Zuckerteilchen) ca. 22 % (18-27 %)<br />
Lignin (kommt NUR in Holzzellen vor; kugelige Teilchen) ca. 26 % (22-30 %)<br />
Aus was besteht Holz eigentlich?<br />
Um den Aufbau der Holzzellwand<br />
zu verstehen, bietet sich ein einfacher<br />
Versuch an. Knetmasse soll<br />
dabei das Lignin darstellen. Dicke<br />
Schnüre sollen die Zellulose symbolisieren<br />
und dünne Schnüre sollen<br />
die Hemizellulose darstellen.<br />
Damit bilden wir die Zellwandbestandteile<br />
nach. (siehe S. 23).<br />
Dieses Modell ist eine wichtige<br />
Grundlage für viele nachfolgende<br />
Experimente (siehe Kapitel IV).<br />
» 1 - 2 Becher Knetmasse<br />
» mind. 4 Stk. dickere Schnur in 2 verschiedenen<br />
Längen (z. B. dicke Schuhbänder, Wäscheleine<br />
o.ä.; die Länge soll so bemessen sein, dass die<br />
Schnüre umknicken, wenn sie auf<br />
den Boden gestellt werden)<br />
» 3 – 5 Stk. dünne Schnur (je ca. 10 – 15 cm lang)<br />
» Klebeband<br />
20<br />
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1. Zuerst eine Bodenplatte aus Knetmasse<br />
formen. Als ersten Schritt die kurze dicke<br />
Schnur (also die symbolische „Zellulose“)<br />
mit einem Ende in die Knetmasse drücken.<br />
Sie steht von selbst und knickt nicht um.<br />
Dann das Gleiche mit den längeren dicken<br />
Schnüren probieren – sie fallen um.<br />
Was heißt das?<br />
Ganz einfach: Reine Zellulose ist nicht wirklich<br />
stabil. Das ist auch der Grund, warum<br />
zum Beispiel Grashalme nur in eine bestimmte<br />
Höhe wachsen können, ohne dass<br />
sie umknicken bzw. sich umbiegen.<br />
2. Damit Bäume zig Meter in den Himmel<br />
wachsen können, brauchen sie also in den<br />
Zellen weitere Bestandteile:<br />
Verbinde jetzt mit den dünnen Hemizellulose-Schnüren<br />
mit Klebeband die dicken<br />
Schnüre. Die verbundenen Schnüre fallen<br />
zwar noch immer um, aber die dünnen<br />
Schnüre sorgen später für eine stabilere<br />
Verbindung zwischen Knetmasse (also<br />
dem symbolischen Lignin) und den dicken<br />
Schnüren (der symbolischen Zellulose).<br />
3. Verklebe nun die Schnüre mit Knetmasse<br />
(Lignin). Je mehr Knetmasse die Schnüre<br />
umgibt, desto besser stehen sie.<br />
2<br />
3<br />
In der Natur heißt das: Je mehr Lignin vorhanden<br />
ist, umso stabiler wird es. Darum<br />
können Bäume ohne umzuknicken große<br />
Höhen erreichen. Lignin sorgt auch dafür,<br />
dass Bäume geschützt durch den kalten<br />
Winter kommen.<br />
1. Verschieden lange Schnurbündel ausprobieren.<br />
Wer kann das höchste Bündel bauen, ohne dass es umfällt?<br />
2. Das Bündel biegen. Die Biegung bleibt erhalten<br />
(das ist die Erklärung zum Biege-Versuch siehe S. 50 ff)<br />
Jetzt ist klar: Das Lignin macht Bäume so<br />
besonders und einzigartig!!!<br />
21<br />
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eine Reise<br />
durch das holz<br />
Stamm/Querschnitt<br />
jahresring<br />
mit zellen<br />
Wasser<br />
oder Luft<br />
1. zellwände<br />
Mittellamelle<br />
Primärwand<br />
Sekundärwand<br />
Tertiärwand<br />
NACHBAR<br />
ZELLE<br />
NACHBAR<br />
ZELLE<br />
22<br />
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3. Zellulosefaser<br />
Mikrofibrille<br />
Makrofibrille<br />
2. Zellwandbestandteile<br />
Lignin<br />
Zellulose<br />
Hemizellulose<br />
23<br />
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24<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 24 25.02.21 15:08
KapiteL 1II<br />
… ob Bäume im Sommer<br />
auch schwitzen?<br />
… dass die Welt ohne<br />
Treibhausgase (z. B. CO 2<br />
)<br />
eine reine Eiswüste wäre?<br />
… dass Bäume aus Sicht der<br />
Menschen „verkehrt“ atmen?<br />
… warum Holzprodukte CO 2<br />
-Verminderer und<br />
somit aktive Klimaschützer sind?<br />
… warum in Japan Ärzte<br />
den Wald auf Krankenschein<br />
verschreiben?<br />
… was überhaupt<br />
das Klima ist?<br />
25<br />
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Wie Wald und Holz<br />
unser Klima beeinflussen<br />
Unser Wald ist eine natürliche Klimaanlage. Die Bäume spenden Schatten und filtern<br />
Staubpartikel aus der Luft. Sie erhöhen die Luftfeuchtigkeit und produzieren frischen<br />
Sauerstoff. Wald und Holzprodukte verringern aber auch den Treibhauseffekt.<br />
Diese Fakten lassen sich mit einfachen Versuchen anschaulich darstellen. Vorab haben<br />
wir ein paar spannende Informationen rund um das Thema Wald, Holz und Klimaschutz<br />
zusammengefasst.<br />
Was ist eigentlich das Klima?<br />
Jede Region der Welt hat, was das Wetter betrifft, einen bestimmten jährlichen Ablauf. Es ist<br />
heiß, kalt, trocken oder feucht. In unseren Breitengraden gibt es zum Beispiel große Temperaturschwankungen<br />
zwischen Winter und Sommer, in anderen Gebieten unterscheiden sich die Jahreszeiten<br />
durch unterschiedliche Regenmengen (z. B. die typische „Regenzeit“ in Äquatornähe).<br />
Dieser über viele Jahre fast gleichbleibende Wetterablauf an einem Ort wird als Klima bezeichnet.<br />
Was hat CO 2 (Kohlenstoffdioxid)<br />
mit dem Klima zu tun<br />
und wie würde unser Klima<br />
ohne CO 2 aussehen?<br />
Chemisch gesehen ist CO 2<br />
die Summenformel<br />
für Kohlenstoffdioxid – eine chemische<br />
Verbindung aus Kohlenstoff (C) und Sauerstoff<br />
(O). Es ist ein natürlicher Bestandteil<br />
der Luft.<br />
Weltweite Eiszeit ohne CO 2 !<br />
Klimatechnisch gesehen zählt CO 2<br />
zu den natürlichen<br />
Treibhausgasen. Das sind Gase, die zum<br />
Treibhauseffekt, sprich zur Erderwärmung,<br />
beitragen. Diese Gase heben die durchschnittliche<br />
Temperatur an der Erdoberfläche auf zirka<br />
+15 °C an. Und das ist gut! Denn ohne diesen<br />
natürlichen Treibhauseffekt würde die Temperatur<br />
auf unserer Erde durchschnittlich nur -18 °C<br />
betragen – ein Leben wäre kaum möglich!<br />
26<br />
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Wie entsteht CO 2<br />
?<br />
CO 2<br />
entsteht bei der Verbrennung beziehungsweise<br />
Verrottung von kohlenstoffhaltigen<br />
Substanzen. Dazu zählen zum Beispiel die<br />
Verbrennung von Heizöl, Erdgas, die Treibstoffe<br />
von Autos und vieles mehr. Diese kohlenstoffhaltigen<br />
Substanzen haben Kohlenstoff<br />
(C) gespeichert. Bei der Verrottung oder<br />
Verbrennung wird der gespeicherte Kohlenstoff<br />
frei und verbindet sich mit dem Sauerstoff<br />
der Luft wieder zu CO 2<br />
.<br />
CO 2<br />
wird aber auch im Organismus von Lebewesen<br />
produziert – zum Beispiel bei der Atmung<br />
oder bei der Verdauung von Mensch<br />
und Tieren.<br />
Wie wirkt sich ein erhöhter<br />
CO 2 -Anteil in der Luft aus?<br />
CO 2<br />
ist also ein Treibhausgas, das grundsätzlich<br />
dafür sorgt, dass Leben auf der Erde überhaupt<br />
möglich ist. In den letzten Jahrzehnten<br />
ist es aber verstärkt zu einer Störung des natürlichen<br />
Gleichgewichts der Atmosphäre gekommen.<br />
Eingriffe des Menschen haben zu<br />
einem erhöhten CO 2<br />
-Anteil in der Luft und<br />
somit zu einer Verstärkung des natürlichen<br />
Treibhauseffektes geführt. Das Ergebnis ist<br />
eine steigende Durchschnittstemperatur auf<br />
der Erde.<br />
in den letzten Jahren die Zahl der Naturkatastrophen<br />
zugenommen. Denken wir an die<br />
zahlreichen Überflutungen, die trockenen<br />
und heißen Sommer und die damit verbundenen<br />
Ernteausfälle. Nicht zu vergessen sind<br />
die vielen Stürme und heftigen Unwetter mit<br />
Hagel und Starkregen. Einer der Auslöser dieser<br />
Katastrophen ist der erhöhte CO 2<br />
-Anteil in<br />
der Luft!<br />
Folgen sind zum Beispiel die Erhöhung des<br />
Meeresspiegels, der Rückgang der Gletscher,<br />
oder eine Verschiebung der Klimazonen verbunden<br />
mit veränderten Niederschlagsmengen.<br />
Das führt auf der ganzen Welt zu Dürren<br />
und Überschwemmungen. Auch bei uns hat<br />
Wie tragen Bäume und andere Pflanzen dazu bei,<br />
dass sich der CO 2 -Anteil in der Luft reduziert?<br />
Auch Bäume „atmen“ – aber aus Sicht der<br />
Menschen in die verkehrte Richtung: Wir<br />
Menschen atmen unter anderem Sauerstoff<br />
ein und CO 2<br />
aus. Bäume hingegen entziehen<br />
der Luft beim Wachstum das Treibhausgas<br />
CO 2<br />
und wandeln es bei der Fotosynthese mit<br />
Hilfe des Sonnenlichts in Kohlenstoff (C) und<br />
Sauerstoff (O) um. Der Kohlenstoff (C) wird<br />
im Holz gespeichert, der Sauerstoff (O) wird<br />
„ausgeatmet“ und wieder an die Umgebung<br />
abgegeben. Der Kohlenstoff bleibt so lange<br />
im Holz, bis es verrottet oder verbrennt. Erst<br />
dann verbindet er sich wieder mit dem Sauerstoff<br />
der Umgebungsluft zu CO 2<br />
.<br />
Wird der Baum VOR seiner Verrottung aus<br />
dem Wald entnommen und entsprechend<br />
verarbeitet (z. B. zu Häusern, Möbeln oder<br />
Spielsachen), bleibt der Kohlenstoff im Holz<br />
weiterhin gebunden. Die Bildung von CO 2<br />
wird dadurch verhindert. Holzprodukte können<br />
somit, was den positiven Klimaeffekt betrifft,<br />
wie ein „zweiter Wald“ gesehen werden.<br />
Alleine in steirischen Wäldern sind 200 Millionen<br />
Tonnen Kohlenstoff gebunden – das entspricht<br />
zirka 750 Millionen Tonnen CO 2<br />
.<br />
27<br />
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Was den positiven Klimaeffekt durch die Verminderung von CO 2<br />
betrifft, sind Holzprodukte<br />
wie ein zweiter Wald zu sehen! Umso mehr Holzprodukte aus nachhaltiger<br />
Waldwirtschaft im Umlauf sind, desto besser ist das für unser Klima. Nachhaltige<br />
Waldwirtschaft bedeutet, dass für geerntete Bäume neue Bäume gepflanzt werden,<br />
die wiederum CO 2<br />
aufnehmen und Sauerstoff abgeben. Diese „bewirtschafteten<br />
Wälder“ sind somit doppelt gut für unser Klima. Weiters schafft die forstliche Bewirtschaftung<br />
Raum und Licht für die neuen Bäume, die unter diesen Bedingungen<br />
schneller wachsen und der Atmosphäre noch aktiver Kohlenstoffdioxid entziehen.<br />
Einige Beispiele für die Kohlenstoff-Speicherleistung von Holz:<br />
» Schreibtisch (45 kg Holz) => bindet 0,023 Tonnen Kohlenstoff<br />
» Modernes Holzhaus (32.000 kg Holz) => bindet 16 Tonnen Kohlenstoff<br />
» Dachstuhl (4.565 kg Holz) => bindet 2,28 Tonnen Kohlenstoff<br />
Wärme<br />
und<br />
Licht<br />
O 2<br />
(Sauerstoff)<br />
H 2<br />
O (Wasser)<br />
CO 2<br />
(Kohlenstoffdioxid)<br />
Fotosynthese<br />
Zucker<br />
Die Fotosynthese<br />
als Lebensgrundlage<br />
von Bäumen<br />
Ein Baum braucht zum Wachsen<br />
Wasser, Nährstoffe, die<br />
in der Erde stecken, Licht und<br />
Wärme von der Sonne und<br />
einen Teil der Luft, nämlich<br />
das Kohlenstoffdioxid, kurz<br />
CO 2<br />
genannt.<br />
Bäume betreiben in ihren<br />
Blättern und Nadeln Fotosynthese,<br />
wie alle Pflanzen.<br />
Das heißt aus Wasser (H 2<br />
O),<br />
Kohlenstoffdioxid (CO 2<br />
) und<br />
Sonnenenergie bilden sie Zucker<br />
und Sauerstoff (O 2<br />
). Der<br />
Zucker wird zur Versorgung<br />
des Baumes verwendet, der<br />
Sauerstoff wird wieder abgegeben<br />
(„ausgeatmet“).<br />
28<br />
Wasser und Nährstoffe<br />
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die atmenden blätter<br />
Für die Fotosynthese benötigen Bäume das Treibhausgas CO 2<br />
. Im folgenden Versuch kann<br />
gezeigt werden, dass Bäume tatsächlich Kohlenstoffdioxid (CO 2<br />
) aufnehmen, um Fotosynthese<br />
zu betreiben.<br />
» 2 Einmachgläser mit Dichtungen<br />
(müssen hitzebeständig und dicht sein)<br />
» Frisch gepflückte Blätter<br />
(evt. auch Nadeln) von Bäumen<br />
» Mindestens zwei Teelichter<br />
» Lange Streichhölzer<br />
» Schutzbrille<br />
» Feuerfeste Unterlage<br />
Sicherheitshinweis:<br />
Versuche mit brennenden<br />
Kerzen dürfen nur unter<br />
Aufsicht Erwachsener durchgeführt<br />
werden. Brennende<br />
Kerzen und flüssiges Kerzenwachs<br />
sind heiß und können<br />
zu Verletzungen führen.<br />
In ein Glas kommen die frischen Blätter (evt.<br />
zusätzlich Nadeln). In beide Gläser wird je ein<br />
Teelicht auf einen Sockel (z.B. ein weiteres umgedrehtes<br />
Teelicht) gestellt. Beide Teelichter<br />
werden angezündet und die Deckel der Gläser<br />
geschlossen. Wenn beide Teelichter erloschen<br />
sind, die Gläser für ca. eine Stunde in die Sonne<br />
stellen. Anschließend vorsichtig einen Deckel<br />
nach dem anderen öffnen und möglichst rasch<br />
versuchen, die Teelichter erneut anzuzünden.<br />
ACHTUNG: Zuerst ein Glas öffnen und die Kerze<br />
anzünden; dann erst beim nächsten Glas<br />
den Deckel öffnen und das Teelicht entzünden;<br />
sonst vermischt sich die Luft der Gläser mit der<br />
„normalen“ Umgebungsluft und der Versuch<br />
funktioniert nicht mehr!<br />
Was zeigt uns dieser Versuch?<br />
Grundsätzlich gilt: Feuer braucht Sauerstoff damit<br />
es brennt – CO 2<br />
stickt das Feuer ab. Wie bei<br />
jeder Verbrennung entsteht beim Brennvorgang<br />
in den Gläsern Kohlenstoffdioxid (CO 2<br />
).<br />
Das ist schwerer als Luft und sammelt sich am<br />
Boden des Glases. Wenn der Deckel geschlossen<br />
wird, erstickt das CO 2<br />
die Flamme.<br />
Im leeren Glas bleibt das Kohlenstoffdioxid<br />
im Glas. Deshalb kann die Flamme auch nicht<br />
wieder angezündet werden.<br />
Im Glas mit den Blättern und den Zweigen<br />
betreiben die Blätter noch etwas Fotosynthese<br />
und verwandeln das CO 2<br />
in Sauerstoff und<br />
Zucker. Hier kann die Kerze wieder entzündet<br />
werden, da das Kohlenstoffdioxid abgebaut<br />
wurde und genug Sauerstoff für die Flamme<br />
entstanden ist.<br />
29<br />
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Nach einer Stunde Sonneneinstrahlung kann die Kerze in dem Glas mit den frischen Blättern und Zweigen<br />
wieder angezündet werden. Das Streichholz im leeren Glas geht aus.<br />
Tipp!<br />
So funktionieren sogenannte CO 2<br />
Feuerlöscher. Das CO 2<br />
erstickt die<br />
Flammen, indem es den Sauerstoff<br />
verdrängt. Sie werden z.B. in Küchen<br />
bei Ölbränden eingesetzt, wo nicht<br />
mit Wasser gelöscht werden darf.<br />
Auch wir Menschen brauchen Sauerstoff<br />
zum Atmen. Wird die Kohlenstoffdioxid-Konzentration<br />
in der<br />
Luft zu hoch, werden wir müde<br />
und müssen gähnen.<br />
Dann ist es Zeit zum Lüften!<br />
Noch besser funktioniert dieser<br />
Versuch, wenn die Kerze vom Sockel<br />
auf den Boden des Glases geschupft<br />
wird. Dort hat sich noch mehr CO 2<br />
gesammelt.<br />
ACHTUNG: Die Blätter können durch<br />
die Kerze zu brennen beginnen – daher<br />
auch der Aufbau mit dem Sockel!<br />
Noch besser sind die Ergebnisse,<br />
wenn zusätzlich eine Backpulver-Essig-Mischung<br />
mit ins Glas gestellt<br />
wird. Dadurch entsteht noch mehr<br />
Kohlenstoffdioxid.<br />
30<br />
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Wie atmet ein Baum?<br />
hat er auch eine Lunge?<br />
Blätter und Nadeln haben hauptsächlich auf der Unterseite Öffnungen, sogenannte Spaltöffnungen,<br />
die bei viel Wasserangebot geöffnet sind und bei Trockenheit geschlossen werden<br />
können. Über diese Öffnungen atmet der Baum Kohlenstoffdioxid (CO 2<br />
) ein und den<br />
für uns Menschen und Tiere lebensnotwendigen Sauerstoff aus. Das kann in einem einfachen<br />
Versuch anschaulich gezeigt werden:<br />
» ein ganz frisch<br />
gepflücktes Blatt<br />
von einem Baum<br />
» Schale mit Wasser<br />
» Stein<br />
Ein ganz frisch gepflücktes Blatt mit der<br />
Unterseite nach oben in die Schale mit<br />
Wasser legen. Mit einem Stein beschweren.<br />
30 Minuten in die Sonne stellen.<br />
An den Spaltöffnungen der Blätter bilden<br />
sich deutlich erkennbare Luftblasen.<br />
Hier geben die Blätter den vorab bei der<br />
Fotosynthese gebildeten Sauerstoff ab.<br />
Buchenblatt, frisch gepflückt, nach 30 min. Sonneneinstrahlung<br />
unter Wasser. An den Spaltöffnungen haben sich Luftbläschen<br />
gebildet – das ist der Sauerstoff, der abgegeben wird.<br />
Eine 20 Meter hohe Fichte gibt pro Tag rund 21.000 Liter Sauerstoff an die Umwelt<br />
ab. Das entspricht dem durchschnittlichen Tagesbedarf von 35 Menschen.<br />
31<br />
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Warum ist es im Wald kühler<br />
als in der Stadt?<br />
Bäume verdunsten über Blätter und Nadeln Wasser, das sie vorab über die Wurzeln aus<br />
der Erde aufgenommen haben. Diese „natürliche Klimaanlage“ sorgt dafür, dass es im Wald<br />
kühler und angenehmer ist als in städtischen Gebieten. Nicht umsonst werden in Städten<br />
bewusst Grünflächen mit Bäumen angelegt. Auch dieser Vorgang kann mit einem Experiment<br />
gezeigt werden:<br />
So wie wir Menschen bei Hitze schwitzen (transpirieren) gibt auch der<br />
Baum bei Sonnenschein Wasser ab. Im Gegensatz zu uns Menschen<br />
sorgt er damit aber für ein kühleres Klima.<br />
Eine ähnliche Situation kennen wir, wenn wir entlang eines Flusses oder eines<br />
Baches spazieren gehen. Direkt neben dem Wasser ist es um einige Grade kühler<br />
als in 50 m Entfernung. Auch hier ist unter anderem die Verdunstung von Wasser<br />
der Grund für die (zumindest im Hochsommer) angenehm kühle Temperatur.<br />
» Baum in einem<br />
Topf eingepflanzt<br />
» Glasflasche mit<br />
weitem Hals<br />
Den Baum gießen, sodass genügend Wasser für die Verdunstung<br />
(Transpiration) vorhanden ist. Über einen Ast des<br />
Baumes die Glasflasche stülpen. ACHTUNG: Sie soll nicht mit<br />
dem Erdboden in Berührung kommen, denn es soll nicht die<br />
Verdunstung aus der Erde sondern jene aus den Nadeln /<br />
Blättern gezeigt werden! Für 30 Minuten in die Sonne stellen.<br />
Nach rund 30 Minuten bilden sich Wassertropfen in der Flasche.<br />
Das ist das Wasser, das die Bäume aus den Blättern<br />
und Nadeln abgeben.<br />
Bei Sonnenlicht macht ein Baum Fotosynthese,<br />
d.h. er wandelt mit Hilfe von Sonnenenergie<br />
das Kohlenstoffdioxid (CO 2<br />
) und Wasser in Zucker<br />
und Sauerstoff (O) um.<br />
Dabei transpiriert (verdunstet) er geringe Mengen<br />
Wasser. Normalerweise gibt er diese feinen<br />
Wasserteilchen an die umgebende Luft ab.<br />
In der Flasche werden diese Teilchen nun aufgefangen<br />
und bilden Tröpfchen auf dem Glas,<br />
die deutlich erkennbar sind.<br />
32<br />
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Pinie im Topf (frisch<br />
gegossen) mit einem<br />
Ast in einer Glasflasche.<br />
Transpirationströpfchen<br />
nach 30 Minuten<br />
Sonneneinstrahlung.<br />
Deshalb ist es im Sommer so angenehm frisch im Wald. Er wirkt wie ein<br />
Luftbefeuchter für uns und hat positive Wirkungen auf unsere Atemwege.<br />
In Japan gilt der Wald seit einigen Jahren sogar als „Therapiezentrum“:<br />
Beim so genannten „Forest-Bathing“ gehen PatientInnen auf Anweisung ihrer<br />
ÄrztInnen in den Wald um durch die Wirkung der Bäume Heilung für<br />
verschiedene Krankheiten zu erfahren.<br />
Eine abschließende Info für Holz-ExpertInnen:<br />
Wie kann 1 Kubikmeter Holz die Atmosphäre um 1 Tonne CO 2<br />
entlasten?<br />
Hier kommt die C-auberformel zum Einsatz: Holz besteht zu 50 Prozent aus Kohlenstoff<br />
(C). 1 Kubikmeter Holz wiegt im Mittel 500 Kilogramm, enthält also 250 Kilogramm<br />
C. Wenn C in CO 2<br />
umgewandelt wird (oxidiert), entstehen aus 1 Kilogramm C<br />
ca. 3,67 Kilogramm CO 2<br />
. 250 Kilogramm C ergeben 917 Kilogramm CO 2<br />
, also<br />
ca. 1 Tonne CO 2<br />
pro Kubikmeter Holz. (Universität Hamburg, Arno Frühwald)<br />
33<br />
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34<br />
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KapiteL 1V<br />
… warum es in einem<br />
Holzhaus im Winter warm<br />
und im Sommer kühl ist?<br />
... wie man Holzstücke dauerhaft biegen kann?<br />
… warum mit Holzasche<br />
Wäsche nicht<br />
schmutzig sondern<br />
sauber wird?<br />
… was passiert, wenn Flüssigkeiten<br />
auf Holz tropfen?<br />
… was ein Holzbalken<br />
eigentlich aushält?<br />
… was Seifenblasen mit<br />
Holz zu tun haben?<br />
35<br />
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Zugfestigkeit<br />
hält holz was es verspricht?<br />
Bäume sind groß, stark und stabil. Bei starkem Wind können<br />
sich Baumkronen bis zum Boden neigen und trotzdem richtet<br />
sich ein Baum wieder auf. Selbst bei einem Orkan<br />
werden Bäume eher entwurzelt, bevor sie tatsächlich<br />
brechen. Der Grund liegt in der extremen Zugfestigkeit<br />
von Holz. Wird ein Baum gebogen, wird sein Holz<br />
auf der Innenseite der Biegung stark gestaucht, auf<br />
der Außenseite tritt eine starke Zugbelastung auf.<br />
Damit sich der Baum wieder aufrichten kann, muss<br />
das Holz in der Lage sein trotzdem seine ursprüngliche<br />
Form wieder anzunehmen. Mit dem folgenden<br />
Versuch kann einfach, aber eindrucksvoll gezeigt<br />
werden wieviel Zugbelastung selbst ein sehr dünnes<br />
Stück Holz aushält.<br />
» verschiedene Furnierstreifen<br />
(Furnier ist sehr dünn<br />
geschnittenes Holz –<br />
Furnierreste erhält man<br />
zum Beispiel von Tischlereien)<br />
» 2 kleinere Schraubzwingen<br />
» 4 kleine Holzstücke /<br />
Holzbacken zum Einklemmen<br />
des Furnierstreifens<br />
» eine Holzleiste mit Haken<br />
» einen zusätzlichen Haken<br />
» einen Wassereimer, eine<br />
Gießkanne bzw. einen<br />
weiteren Wassereimer<br />
» Schere<br />
» eventuell eine Schnur<br />
Zunächst wird der Furnierstreifen so eingeklemmt,<br />
dass er quer zur Faser belastet wird. Der Eimer soll<br />
nur wenige Zentimeter über dem Boden schweben,<br />
um Überschwemmungen zu vermeiden. Nun wird der<br />
Wassereimer mit der Gießkanne oder einem weiteren<br />
Eimer befüllt, bis der Furnierstreifen reißt. Dies geschieht<br />
relativ bald.<br />
In einem zweiten Durchgang wird der Furnierstreifen<br />
so eingebaut, dass er in Faserrichtung belastet wird<br />
(siehe Foto). Jetzt ist es kein Problem, den Eimer vollständig<br />
zu befüllen. Das Furnierstück hält. Der Eimer<br />
wird wieder geleert. Schneide jetzt entlang der Faserrichtung<br />
(also entlang der Richtung, in der sich das<br />
Holz leicht brechen lässt) vom Furnierstreifen ein<br />
Stück mit der Schere ab. Das Experiment wird wiederholt.<br />
Wenn der Furnierstreifen noch immer nicht<br />
reißen will, schneide den Streifen noch schmäler. Anhand<br />
der eingefüllten Wassermenge kann genau ermittelt<br />
werden, wie viel Gewicht der Holzstreifen ausgehalten<br />
hat.<br />
36<br />
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zugfestigkeit<br />
Die enorme Zugfestigkeit von Holz in Faserrichtung<br />
wird bei diesem Versuch sehr<br />
anschaulich gezeigt. Zellulosefasern in<br />
den Zellen bestehen hauptsächlich aus<br />
sehr stabilen, langen Zuckerketten, die<br />
nur unter extremer Belastung brechen.<br />
Quer zur Faser ist die Zugfestigkeit dagegen<br />
geringer, da diese Fasern über lösbare<br />
Verbindungen (Wasserstoffbrückenbindungen)<br />
aneinander haften - sie lösen<br />
sich bei zu großer Belastung voneinander.<br />
Ausprobieren mit dem<br />
Knetmasseversuch (siehe Seite 20):<br />
Ein ganzes Schnur-Knetmassebündel kann<br />
sehr viel halten, wenn es der Länge nach benützt<br />
wird. Je mehr Schnüre im Bündel sind,<br />
desto mehr hält es aus! Wird es quer genommen,<br />
lösen sich die einzelnen Schnüre rasch<br />
voneinander und das Bündel bricht auseinander.<br />
Es ergibt sich ein ganz ähnliches<br />
Muster wie bei der Furnierholz-Bruchkante.<br />
Die Zugfestigkeit ist wichtig bei Streben<br />
oder Querhölzern in vielen Holzgebäuden.<br />
Darum werden Holzbalken zum Teil<br />
mit Zugprüfverfahren geprüft – unter anderem<br />
in der holz.bau forschungs gmbh<br />
an der Technischen Universität in Graz.<br />
Hier zeigt sich zum Beispiel, dass Hölzer<br />
mit vielen Ästen weniger stark belastet<br />
werden können als „astreine“ Hölzer.<br />
Warum ist Holz das optimale<br />
Material, um einen Dachstuhl<br />
zu bauen? Bei einem Dach treten<br />
die verschiedensten Kräfte<br />
auf. Dachbalken müssen nicht<br />
nur das Gewicht der Dachziegel,<br />
der Isolierung und im Winter<br />
der Schneelast tragen.<br />
Sie müssen auch dafür sorgen,<br />
dass die Form erhalten bleibt<br />
und das Dach nicht „platt“ gedrückt<br />
wird. Dabei treten starke<br />
Zugkräfte auf. Zudem darf<br />
die Konstruktion selbst nicht zu<br />
schwer für das Haus darunter<br />
werden. Holz ist ein leichtes<br />
aber vor allem sehr zugstabiles<br />
Material.<br />
2<br />
1. Versuchsaufbau<br />
Zugbelastung<br />
von Holz<br />
2. Zugbelastung<br />
eines Eichenfurnierstücks<br />
in<br />
Faserrichtung.<br />
Deutlich ist die<br />
Maserung des<br />
Holzes in Längsrichtung<br />
zu<br />
erkennen<br />
37<br />
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druckfestigkeit und Härte<br />
Warum können ganze städte<br />
auf holzpfähle gebaut werden,<br />
ohne dass diese brechen?<br />
In Zusammenhang mit der Zugfestigkeit von Holz wurde bereits beschrieben, was passiert,<br />
wenn ein Baum sich im Wind biegt. Auf der Außenseite der Biegung tritt eine starke<br />
Zugbelastung auf, auf der Innenseite entsteht ein hoher Druck (siehe Skizze Seite 36).<br />
Im Splint- und Kernholz des Baumes verlaufen die feinen Leitungsbahnen des Baumes<br />
ähnlich wie Trinkröhren von unten nach ganz oben bis in die letzte Blattspitze (siehe Seite<br />
13). Der folgende Versuch zeigt deutlich, was die Bäume, also Holz, so stabil gegen Druckbelastung<br />
macht.<br />
» Trinkhalme (am besten Röhrl<br />
aus Papier – können auch selbst<br />
hergestellt werden) oder Halme<br />
aus Stroh (Bastelware)<br />
» eine Schere<br />
» Klebstoff<br />
» gleich große Bücher<br />
zum Beschweren<br />
Klebe die Trinkhalme zu einem ca. 7 x 7 x 15<br />
cm großen Quader zusammen (am besten, du<br />
stellst zwei Stück her). Dann lege die Bücher<br />
auf deine Quader (einmal in Längs- und einmal<br />
in Querrichtung wie in der Skizze). Welcher<br />
Quader hält mehr Druck aus?<br />
Legt man den Quader so, dass die Trinkhalme<br />
waagerecht liegen, wird der Quader schon bei<br />
geringer Last zerstört. Beim Quader mit den<br />
senkrechten Trinkhalmen ist eine viel größere<br />
Belastung möglich. Das heißt, Holz ist in Faserrichtung<br />
stabiler, als quer zur Faser.<br />
Die Zellstruktur von Holz weist gewisse Ähnlichkeiten<br />
mit dem hier dargestellten Modell<br />
auf. Die Trinkhalme sind wie die Leitungsbahnen<br />
im Holz. Die Wände der Leitungsbahnen<br />
sind, wie bereits beschrieben, aus Bündeln mit<br />
Zellulosefasern aufgebaut (siehe Zugfestigkeit,<br />
S. 36 und Eine Reise durch das Holz, S. 20 ff).<br />
Diese Bündel halten über stabile, aber lösbare<br />
Verbindungen zusammen (Wasserstoffbrückenbindungen).<br />
Unter starkem Druck lösen<br />
sich die Bindungen und die Bündel gehen kaputt.<br />
38<br />
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Druckfestigkeit und Härte<br />
Ein Hochsitz (für die Jagd) ist auf Pfählen aufgebaut. Diese tragen das Gewicht<br />
von weiteren Holzteilen und mehreren Personen. Die Belastung wirkt dabei<br />
direkt von oben auf die Holzstämme – die Pfähle halten so einiges aus!<br />
In wesentlich größerem Maßstab ist das auch in Venedig oder bei alten Pfahlbauten<br />
zu beobachten. Zum Teil wurden ganze Städte auf Holzpfählen errichtet (Venedig<br />
steht zum Beispiel auf Eichen- und Erlenpfählen; es wird geschätzt, dass für<br />
den Bau der Santa Maria della Salute ca. 1.160.000 Pfähle in den Boden gerammt<br />
wurden, für die Rialto Brücke immerhin ca. 12.000 Pfähle; auf die Stamm-Enden<br />
wurden Lärchenbohlen genagelt und darauf das Fundament gemauert). Das alles<br />
ist nur möglich dank der Fähigkeit von Holz, hohe Druckbelastungen auszuhalten.<br />
39<br />
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Druckfestigkeit und Härte<br />
Die Druckfestigkeit ist ein<br />
Maß für die Härte von Holz!<br />
Tipp!<br />
Die Härte von Holz kann jeder ganz<br />
einfach überprüfen. Nimm verschiedene<br />
Holzstücke her und versuche<br />
diese mit dem Fingernagel, mit<br />
einem Kupfernagel, oder mit einem<br />
Stahlnagel einzuritzen. Gibt es Unterschiede?<br />
Tipp!<br />
Für den Versuch „Biegen von Holz“ (S. 50<br />
ff) wird ein Brett mit Nägeln gebraucht.<br />
Am besten ein paar kleine Holzbretter in<br />
verschiedenen Holzarten besorgen und<br />
ausprobieren, wie schwer es ist, einen Nagel<br />
einzuschlagen. Man kann sogar die Zeit<br />
stoppen, oder einen Wettbewerb daraus<br />
machen.<br />
Das ist ja die Härte! Wie hart<br />
kann Holz eigentlich sein?<br />
Mit diesem Versuch kann ohne großen Aufwand die Elastizität von Holz gemessen werden.<br />
» Flache Holzstücke von<br />
verschiedenen Holzarten (z. B.<br />
Holzreste aus Tischlereien)<br />
» Acrylglasrohr 1 m lang<br />
» Stahlkugel, die in das Rohr passt<br />
» Maßband (am besten aus Papier),<br />
das man am Rohr befestigen kann<br />
» farbige Stifte<br />
Befestige das Maßband mit Klebeband am Acrylrohr.<br />
Stelle das Acrylglasrohr auf das Holz,<br />
das du testen willst. Die Stahlkugel wird durch<br />
das Rohr auf das Holz fallen gelassen. Ein zweites<br />
Kind markiert die Rücksprunghöhe der Kugel<br />
am Maßband mit dem Farbstift. Wiederhole<br />
diesen Versuch mindestens fünf Mal, schreibe<br />
die Werte in ein Messprotokoll und berechne<br />
den Mittelwert der Rücksprunghöhe.<br />
Tipp!<br />
Ordne jeder Holzart eine Farbe zu (am besten malst du einen Punkt mit der Farbe auf das<br />
Holz, um später den richtigen Stift dem Holz zuordnen zu können). Stelle das Acrylrohr<br />
auf die unterschiedlichen Hölzer und markiere mit dem zugeordneten Stift die Rücksprunghöhe.<br />
Du kannst die Unterschiede sofort erkennen!<br />
40<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 40 25.02.21 15:09
Druckfestigkeit und Härte<br />
Je elastischer das Material, desto höher springt<br />
die Kugel zurück. Das liegt am Aufbau des Holzes<br />
(siehe Seite 20 ff). Die Druckfestigkeit steigt<br />
mit dem Anteil an Lignin an, ein zu hoher Zelluloseanteil<br />
macht das Holz brüchig.<br />
Die durchschnittliche Druckfestigkeit wird als<br />
Brinellhärte (in Newton je mm 2 , das ist die Kraft,<br />
die auf einen mm 2 wirkt) angegeben. Dabei ist<br />
die Angabe, ob der Druck längs oder quer zur<br />
Faser ausgeübt wurde, entscheidend. Es gibt<br />
die unterschiedlichsten Tabellen zur Härte verschiedener<br />
Holzarten. Wie bereits auf Seite<br />
15 beschrieben, ist die Härte des Holzes auch<br />
stark von den Wuchsbedingungen des einzelnen<br />
Baumes abhängig. Daher unterscheiden<br />
sich die verschiedenen Angaben immer wieder.<br />
Die folgende Tabelle sollte deshalb als<br />
eine Richtlinie gesehen werde.<br />
Die Härte des Holzes ist entscheidend für den<br />
Einsatzbereich. So werden zum Beispiel für<br />
Holzböden eher harte Hölzer verwendet (vor<br />
allem für Böden in öffentlichen Räumen wie<br />
Einkaufszentren, Flughäfen oder in Sporthallen).<br />
BEISPIELE<br />
FÜR DIE HÄRTE<br />
VON HOLZARTEN<br />
(Richtwerte)<br />
WEICHHÖLZER<br />
Balsa 2<br />
Fichte 12<br />
Kiefer 19<br />
Lärche 19<br />
MITTELHÖLZER<br />
Birke 23<br />
Ahorn 27<br />
Ulme 30<br />
HARTHÖLZER<br />
Buche 34<br />
Eiche 34<br />
Ebenholz 84<br />
Angaben Brinellhärte<br />
Seitenfläche (N/mm 2 )<br />
41<br />
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quellen und schwinden<br />
Warum arbeitet Holz?<br />
Verdient es damit Geld?<br />
Jeder kennt das Knarren einer Treppe oder das Knacken und Krachen der Dachstühle in<br />
alten Holzhäusern. Man sagt dazu Holz „arbeitet“. Selbst getrocknete Holzbalken dehnen<br />
sich bei höherer Luftfeuchte und hohen Temperaturen aus und schwinden bei Kälte und<br />
Trockenheit. Sind sie in Häusern verbaut, führt das dabei zu den beschriebenen Geräuschen.<br />
Deshalb werden Parkettböden oft mit kleinem Abstand zur Wand auf einem flexiblen<br />
Untergrund (schwimmend) verlegt. Bei unterschiedlichen Temperaturen und Luftfeuchtigkeiten<br />
werden die Dielen von Parkett-Böden größer und kleiner. Sie brauchen<br />
etwas Platz, um sich ausdehnen zu können, ohne an den Wänden anzustoßen.<br />
Quellen und Schwinden von Holz<br />
» eine abgesägte Scheibe<br />
trockenes Holz (am besten ein<br />
Stück, das durch Schwinden<br />
Risse besitzt und sich<br />
verformt hat)<br />
» eine Schüssel<br />
» einen großen Stein zum<br />
Beschweren, mehrere kleine<br />
Steine zum Unterlegen<br />
» eine Plastikfolie zum Nachzeichnen<br />
der Holzscheibe<br />
» zwei farbige Permanentstifte<br />
42<br />
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Quellen und schwinden<br />
Zeichne zuerst das Holzstück mit dem wasserfesten<br />
Stift auf der Folie nach. Lege das Holzstück<br />
in die Schüssel mit Wasser. Mit dem<br />
großen Stein wird das Holzstück beschwert.<br />
Es empfiehlt sich, zwischen dem Boden der<br />
Schüssel und dem Holz die kleinen Steine zu<br />
legen, damit das Wasser auch von der Unterseite<br />
gut in das Holz eindringen kann. Warte<br />
jetzt mindestens eine Stunde. Dann nimm das<br />
Holzstück wieder aus dem Wasser und lege<br />
es auf den alten Umriss. Zeichne es mit einer<br />
zweiten Farbe nach. Kannst du Unterschiede<br />
erkennen?<br />
Die Fläche der Holzscheibe ist größer geworden,<br />
es können sogar (kleinere) Risse verschwinden.<br />
Holz hat einen gewissen Wasseranteil,<br />
der von der Luftfeuchtigkeit und vom<br />
Trocknungsverlauf abhängt. Je nach Wassergehalt<br />
im Holz ändert sich auch die Dimension<br />
eines Holzstückes. Gibt Holz Wasser (Feuchtigkeit)<br />
an seine Umgebung ab, schwindet es.<br />
Umgekehrt quillt Holz auf, wenn es Feuchtigkeit<br />
aus der Umgebung aufnimmt.<br />
Der Grund liegt im Aufbau des Holzes (siehe<br />
„Aus was besteht Holz“ S. 20 ff).<br />
Warum schwindet<br />
und quillt Holz fast nur<br />
in eine Richtung<br />
(gegen die Faserrichtung)?<br />
Zelluloseketten sind in Bündeln, den Makround<br />
Mikrofibrillen, angeordnet (siehe Knetmasse-Versuch<br />
S. 20 f und Skizze S. 22 f). Diese<br />
Bündel haften über lösbare Verbindungen<br />
aneinander. Zwischen die einzelnen Bündel<br />
können sich Wasserteilchen drängen. Die gleichen<br />
Verbindungen bestehen zwischen den<br />
Zellulose-Ketten. Auch hier kann sich Wasser<br />
zwischen die einzelnen Zellulose-Ketten drängen<br />
(siehe Skizze S. 44). Darum quillt / schwindet<br />
Holz gegen die Faserrichtung relativ gut.<br />
ABER: Zwischen den Zellulose-Teilchen einer<br />
Kette bestehen chemische Bindungen, die<br />
sehr fest und stabil sind. Sie verhindern, dass<br />
Wasser in eine Kette eindringt. Deshalb quillt<br />
oder schwindet Holz in der Faserrichtung nur<br />
wenig, weil die Holzfasern (Holzteilchen oder<br />
Zellulose-Ketten) weitgehend in dieser Richtung<br />
angeordnet sind.<br />
Schwindet das Holz beim Trocknen zu sehr,<br />
lösen sich die Verbindungen zwischen den<br />
Bündeln stellenweise ganz und Risse entstehen<br />
zwischen den Fasern.<br />
43<br />
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Quellen und schwinden<br />
Holz quillt und schwindet<br />
hauptsächlich<br />
gegen die<br />
faserrichtung<br />
einblick in die Zellwand<br />
einer holzfaser<br />
Lignin<br />
Wasserteilchen<br />
Wasserteilchen<br />
drängen sich zwischen<br />
die einzelnen<br />
Zelluloseketten.<br />
Das Holz quillt<br />
gegen die<br />
Faser auf.<br />
Zellulosekette<br />
Zwischen die<br />
einzelnen Glieder<br />
der Zellulosekette<br />
kann kein Wasser<br />
eindringen. Das<br />
Holz bleibt mit der<br />
Faser relativ<br />
formstabil.<br />
Hemizellulose<br />
Schematischer Aufbau des Holzes mit Wasserteilchen.<br />
Siehe auch S. 20 ff<br />
44<br />
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Quellen und schwinden<br />
Früher wurde aufquellendes Holz dafür<br />
verwendet, Gestein zu sprengen.<br />
Man hat einen trockenen Holzkeil in<br />
einen Spalt im Stein getrieben und so<br />
lange befeuchtet, bis er den Stein gesprengt<br />
hat.<br />
So wölben sich Bretter bei Feuchtigkeit,<br />
abhängig davon wo sie aus dem<br />
Baumstamm entnommen wurden.<br />
Bei falsch verlegten oder geschnittenen Terrassendielen<br />
wölben sich die einzelnen Bretter<br />
oft an den Kanten auf. Das kann sogar dazu<br />
führen, dass Befestigungen, wie z.B. Nägel, herausgerissen<br />
werden. Es lohnt sich, beim Kauf<br />
auf die Qualität der Dielen und die Orientierung<br />
der Jahresringe im Brett zu achten!<br />
Ein Feuchtigkeitsmesser<br />
aus Furnier<br />
Die Eigenschaft von Holz, sich in eine bestimmte Richtung zu biegen, kann genutzt werden,<br />
um ein Messgerät für die Feuchte zu bauen. Bevor ein Feuchtemesser gebaut wird<br />
zeigt dieses Experiment, wie sich die Länge eines Holzes in Faserlängsrichtung und in Faserquerrichtung<br />
ändert. Dazu benutzen wir am besten Furnierstreifen (erhältlich z. B. bei<br />
Tischlereien).<br />
» 2 gleich große<br />
Furnierstreifen<br />
» Schere<br />
» Schablone oder Lineal<br />
» Sprühflasche mit feiner Düse<br />
» Küchenrolle<br />
» Holzleim<br />
» Säge<br />
» kleines Holzstück<br />
Schneide aus dünnem Furnier zwei gleich große<br />
Holzstreifen, den einen Streifen in Längsrichtung<br />
der Holzfasern, den anderen in Querrichtung.<br />
Miss die Furnierstreifen ab. Jetzt kannst<br />
du beide Streifen von oben mit etwas Wasser<br />
besprühen. Schon nach wenigen Augenblicken<br />
kannst du einen Effekt sehen. Als nächstes lege<br />
zwei neue, gleich geschnittene Furnierstreifen<br />
wie vorher, auf nasses Küchenrollenpapier. Was<br />
kannst du hier kurze Zeit später beobachten?<br />
45<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 45 25.02.21 15:09
Quellen und schwinden<br />
Wie wölbt sich Furnier bei Feuchte?<br />
Was passiert? Der Furnierstreifen ist in Querrichtung<br />
länger geworden als in der Längsrichtung,<br />
da die Wasserteilchen am besten<br />
zwischen den Holzfasern eindringen können<br />
(siehe S. 44). Die Furnierstreifen rollen sich immer<br />
so, dass die Wölbung in der Faserrichtung<br />
nach oben zeigt, wenn sie von oben mit Wasser<br />
besprüht werden.<br />
Auf nassem Küchenrollenpapier wölben sich<br />
die Furnierstreifen genau umgekehrt. Da die<br />
Unterseite des Furnierstreifens feucht wird<br />
und sich ausdehnt, die Oberseite aber trocken<br />
bleibt und sich nicht ausdehnt, wölbt sich der<br />
Streifen an den Rändern nach oben.<br />
Wenn du dir einen Luftfeuchtigkeitsmesser<br />
selbst basteln möchtest, klebe zwei gleich große<br />
Furnierstücke mit Holzleim aneinander: Eines<br />
muss quer gefasert, das andere längs gefasert<br />
sein. Der Kleber sollte ein gewisses Maß an<br />
Feuchtigkeit durchlassen, deshalb ist Holzleim<br />
besonders geeignet.<br />
Klebe den Doppelfurnierstreifen in den Sägeschnitt<br />
eines Holzstückchens. Jetzt zeigt dir der<br />
zusammengeklebte Furnierstreifen die Luftfeuchtigkeit<br />
im Raum an.<br />
Tipp!<br />
Zur Demonstration kann man die Holzstreifen<br />
auf beiden Seiten mit einer Wasserspritze<br />
ansprühen und den Effekt sofort beobachten.<br />
Besonders gut geeignet ist Ahorn.<br />
Ahornholz ist sehr weich, hat einen geringen<br />
Ligninanteil und nimmt Feuchte schnell<br />
auf. Der Feuchtemesser reagiert besonders<br />
schnell.<br />
Wird das Holz feucht, verlängert sich der<br />
Furnierstreifen in Querrichtung mehr als<br />
das längs gemaserte Holz, es braucht also<br />
mehr „Platz“ als das Holz in Längsrichtung.<br />
Das Holz (Furnier) biegt sich auf der<br />
Außenseite der Krümmung. Umso höher<br />
die Luftfeuchtigkeit, desto stärker biegen<br />
sich die Furnierstreifen.<br />
46<br />
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Quellen und schwinden<br />
Feuchtemesser<br />
Unterschiedliche Reaktion zweier verschiedener<br />
Holzarten: Nussholz (Vordergrund) und Eichenholz<br />
(Hintergrund). Eichenholz ist besonders hart, hat<br />
also einen hohen Ligninanteil und nimmt Feuchte<br />
schlechter auf als Nussholz.<br />
Zündholzstern und<br />
Zahnstocherkäfer<br />
» Zündhölzer<br />
» Zahnstocher<br />
» einen kleinen Porzellanteller<br />
» eine Pipette<br />
» Wasser<br />
» eventuell eine Schere, evt.<br />
Stifte zum Anmalen<br />
Knicke die Zündhölzer in der Mitte, gib dabei<br />
Acht, dass sie nicht durchbrechen. Lege sie in<br />
Kreuzform auf den Teller. Tropfe mit der Pipette<br />
vorsichtig Wasser auf die Knickstellen.<br />
47<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 47 25.02.21 15:09
Quellen und schwinden<br />
Tipp!<br />
Versuche, mit Zahnstocher oder Zündhölzer Käfer oder Fantasie-Tiere zu<br />
bauen, die sich bewegen!<br />
Wasser kann in und an unterschiedlichen Stoffen<br />
hochsteigen, sogar gegen die Schwerkraft<br />
und den Luftdruck (siehe Kapillareffekt, S. 16).<br />
Diese Fähigkeit von Wasser, in dünnen Röhren<br />
nach oben zu klettern, nennt man die Kapillarwirkung.<br />
Sie unterstützt Pflanzen und Bäume,<br />
sich mit Feuchtigkeit und Nahrung zu versorgen.<br />
Papier und Holz quellen bei diesem Vorgang<br />
auf. Wie bereits erwähnt sind die Holzfaserteilchen<br />
(Zellulosemoleküle) untereinander<br />
zu langen Ketten verbunden, da können die<br />
Wasserteilchen nicht hineindrängeln, aber zwischen<br />
den einzelnen Holzfasern kann das Wasser<br />
hochklettern (siehe S. 43 f).<br />
48<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 48 25.02.21 15:09
Quellen und schwinden<br />
Deshalb sind<br />
Streichhölzer und<br />
Zahnstocher außen<br />
glatt, aber wenn<br />
man sie bricht<br />
„splittern“ sie. Die<br />
Streichhölzer und<br />
Zahnstocher sind<br />
immer längs der Faser<br />
geschnitten, um<br />
stabil zu sein. Das<br />
heißt, die Wasserleitungsgefäße<br />
liegen<br />
längs darin. Beim<br />
Brechen werden die<br />
Verbindungen innerhalb<br />
der Porenwände<br />
gewaltsam<br />
gelöst. Einzelne Verbindungen<br />
geben<br />
leichter nach als<br />
andere. Es entstehen<br />
die typischen<br />
Splittermuster.<br />
Krabbelnde Spinne<br />
Dort, wo das das Zündholz geknickt wurde,<br />
kann das Wasser am besten in das Holz eindringen.<br />
Die Röhrchen im Holz saugen sich<br />
voll mit Wasser. Sie quellen auf und drücken<br />
das Zündholz in seine ursprüngliche Form zurück.<br />
Es entsteht ein Zündholzstern und der<br />
Käfer bewegt sich. Wenn du leise bist, kannst<br />
du sogar das Kratzen der Zahnstocher-Spitze<br />
am Teller hören.<br />
Um das Eindringen von Wasser in das Holz zu<br />
verhindern, wird in der Praxis oft mit physikalischem<br />
Holzschutz (Lasuren, Lacke, Öle) gearbeitet.<br />
Beim so genannten „konstruktiven Holzschutz“<br />
wird bereits beim Bau darauf geachtet,<br />
dass Holz gar nicht mit Wasser in Berührung<br />
kommt. Darum werden viele Holz-Häuser z. B.<br />
mit Dachvorsprüngen und auf Steinsockeln gebaut.<br />
49<br />
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Biegen<br />
Holz – auf Biegen und brechen!<br />
Wie weit kann Holz gebogen werden?<br />
Holz so zu biegen, dass es erstens schön ist und zweitens viel aushält, hat vor 185 Jahren<br />
die Wiener Firma Thonet bei Sesseln geschafft. Gebogenes Holz braucht man zum Beispiel<br />
beim Schiffsbau, bei Holzbauten (gebogene Leimbinder), bei Holzstiegen, bei Musikinstrumenten<br />
oder Möbelstücken, es gibt sogar Brillenfassungen aus Holz. Wir wollen verschiedene<br />
Methoden ausprobieren, wie man Holz dauerhaft biegen kann.<br />
Tipp!<br />
Weitere Hintergrundinformationen zum Thema „Biegen“ findest<br />
du ab Seite 36 im Bereich „Zug- und Druckfestigkeit“.<br />
Holz in Wasser kochen<br />
» Wasserkocher<br />
» Eisstiele aus Holz oder<br />
Schaschlikspieße oder<br />
dünne, kurze Holzleisten<br />
» Brett und Nägel für die Biegeform<br />
Lege die verschiedenen Holzstücke (Eisstiele,<br />
Spieße, Leisten) in den Wasserkocher und erhitze<br />
sie in kochendem Wasser einige Minuten<br />
lang. Schalte den Wasserkocher ab und lass<br />
das Holz mindestens eine Stunde darin liegen,<br />
damit es vollständig erhitzt und gequollen ist.<br />
Inzwischen kannst du dir eine Biegeform mit<br />
dem Holzbrett und den Nägeln bauen.<br />
Tipp!<br />
Baut euch das Nagelbrett selbst. Wenn man in der Klasse verschiedene Holzarten benützt,<br />
merkt man sofort die unterschiedliche Härte des Holzes beim Einschlagen der Nägel. Man<br />
kann sehr gut die Unterschiede zwischen Hart- und Weichholz erkennen und nebenbei<br />
noch den Versuch Holzhärte (S. 40) durchführen.<br />
50<br />
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iegen<br />
Nimm dann die gekochten Holzstücke heraus<br />
und biege sie vorsichtig mit der Hand oder<br />
über die Tischkante. Biege sie nicht zu stark,<br />
sonst brechen sie. Höre genau hin: Wenn die<br />
Stäbchen anfangen zu brechen, knacken sie.<br />
Spanne die Holzstäbchen jetzt im Nagelbrett<br />
ein und lass sie dort auskühlen und trocknen.<br />
Tipp!<br />
Das Holz wird durch Aufnahme von Wasser<br />
und durch die Erwärmung weich und lässt<br />
sich deshalb gut verformen. Nach dem Biegen<br />
muss das Holz fixiert und getrocknet werden.<br />
Es gibt eine Formel, um den maximalen<br />
Biegeradius auszurechnen (Stärke des<br />
Holzes mal 50).<br />
der zauber des wasserdampfs<br />
» Teekessel wie am Foto S. 52<br />
» T-Stück Abflussrohr und zwei<br />
Abflussrohre zum Befestigen am T-Stück<br />
» Kochplatte<br />
» Handschuh oder Tuch zum<br />
Angreifen der heißen Holzleisten<br />
» verschiedenste dünne Holzleisten<br />
» Pinnnadeln<br />
» Schnur<br />
51<br />
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iegen<br />
Baue dir die Vorrichtung mit dem Teekessel<br />
und den Abflussrohren zusammen, stecke in<br />
die Enden der Holzleiste Pinnwandnadeln, gib<br />
die Holzleiste in die Rohre und erhitze sie mit<br />
dem Wasserdampf aus dem Teekessel. Achtung:<br />
Unbedingt Schutzhandschuhe verwenden!<br />
Dann biege vorsichtig die Leisten und<br />
fixiere sie mit einer Schnur, die du an den Pinnnadeln<br />
befestigen kannst.<br />
Durch das Eindringen der Wasserteilchen in<br />
die Holz-Zellwände wird die Bindekraft der Fasern<br />
untereinander verkleinert (siehe Quellen<br />
und Schwinden S. 42). Durch die Wärme wird<br />
das Lignin, das zwischen den langen Zelluloseketten<br />
wie ein Kleber wirkt, flüssig.<br />
Die Faserbündel und die Zelluloseketten in den<br />
Holzzellwänden können aneinander vorbeigleiten.<br />
Beim Auskühlen werden neue Bindungen<br />
ausgebildet, das Lignin verfestigt sich und<br />
das Holz behält seine neue Form.<br />
52<br />
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iegen<br />
Tipp!<br />
Man kann sich das am Besten anhand eines einfachen Modells vorstellen. Die Fasern sind<br />
wie Klettverschlüsse verbunden. Die Bindung ist fest, kann aber mit entsprechender Kraft<br />
gelöst werden. Biegt man die beiden Klettverschlussteile jetzt und klebt sie wieder zusammen,<br />
behalten sie ihre neue Form bei.<br />
so kommt holz ins schwitzen<br />
» Heißluftpistole<br />
» Holzleisten<br />
» Klemmzwinge<br />
» Schnur zum Spannen<br />
» Flaschen mit Wasser<br />
oder Sand gefüllt<br />
als Gewichtsstück<br />
bzw. andere kleine<br />
Gewichte<br />
» Pinnnadeln<br />
Die Holzleiste wird mit einer Klemmzwinge z. B. an<br />
einem Tisch fixiert. Der Heißluftstrahl wird an der Biegestelle<br />
hin und her bewegt und das Holz gleichmäßig<br />
erwärmt. Dann kannst du das Holz vorsichtig biegen<br />
und vielleicht ein Gewicht (z.B. Flasche mit Wasser) anhängen.<br />
Erwärme weiter und das Gewicht biegt das<br />
Holz nach unten. Die gebogene Holzleiste wird mit<br />
einer Schnur und Pinnnadeln fixiert, bis sie erkaltet ist.<br />
53<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 53 25.02.21 15:09
iegen<br />
Wie bereits in den vorigen Versuchen beschrieben,<br />
wird durch die konstante Wärme und den<br />
Druck, den das Gewicht am Holz erzeugt, das<br />
Lignin weich und verformbar.<br />
Die Bindung zwischen den Fasern und den Zelluloseketten<br />
lockert sich und sie verschieben<br />
sich (siehe S. 20 ff). Die Fasern bilden beim Auskühlen<br />
in der neuen Position neue Bindungen<br />
aus und das Holz behält seine Form.<br />
Ohne Erhitzen, Wasserteilchen oder Druck sind die Bindungen zwischen den Holzfasern<br />
und den Zelluloseketten stabil. Das Holz kehrt in seine ursprüngliche Form<br />
zurück. Erst wenn soviel Kraft aufgewandt wird, dass die starken Zelluloseketten<br />
selbst kaputt gehen, ergibt sich eine Formveränderung und das Holz bricht.<br />
54<br />
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Elektrische Leitfähigkeit<br />
Warum hatten Schraubenzieher<br />
früher immer einen Holzgriff?<br />
Um diese Frage zu beantworten, bauen wir uns ein Testgerät<br />
für Leiter und Nichtleiter.<br />
» eine Flachbatterie 4,5 Volt<br />
» 2 Litzendrähte<br />
(ca. 20 cm lang)<br />
» 2 Büroklammern<br />
für die Batterieanschlüsse<br />
» 2 kleine Glühbirnchen<br />
» bunter Karton<br />
» 2 Pfeifenputzer für die Fühler<br />
» Schere, Klebstoff<br />
» Testobjekte die auf<br />
Leitfähigkeit überprüft werden<br />
sollen (z. B. trockene Holzstücke,<br />
Metall-Löffel, Glasstücke,<br />
Karton etc.)<br />
Isoliere die Litzendrähte an beiden Enden<br />
etwa 3 cm ab (d. h. schneide die Plastikhülle<br />
des Drahtes weg, sodass die Metalldrähte<br />
sichtbar werden). Teile auf jeweils einer Seite<br />
die feinen Drähte in der Mitte, umwickle damit<br />
die Lämpchen und verdrille die feinen Drähte.<br />
Befestige die beiden Litzendrähte mit Hilfe<br />
von Büroklammern an den Polen der Batterie.<br />
Bastle mit Buntpapier und den Pfeifenputzern<br />
unser Testgerät (siehe Abbildungen S. 56).<br />
Halte die Fußkontakte der Glühlämpchen auf<br />
verschiedene Gegenstände und Stoffe.<br />
Damit unser Testgerät leuchtet (Strom fließt),<br />
muss zwischen dem Fußkontakt der zwei Glühbirnchen<br />
eine leitende Verbindung bestehen<br />
und so der Stromkreis geschlossen werden.<br />
Es müssen sich also Ladungsträger bewegen<br />
können. Diese Aufgabe können nur Stoffe erfüllen,<br />
die elektrische Stromleiter (Metalle,<br />
Bleistiftminen etc.) sind. Wir haben somit ein<br />
Testgerät für Stromleiter und Nichtleiter gebaut.<br />
Holz ist demnach ein Nichtleiter.<br />
Trockenes Holz besteht zum Großteil aus<br />
Luftporen und Holzzellwänden, also Holzfasern<br />
(siehe S. 20 ff). Diese wiederum sind aus<br />
langen und kurzen Zuckerteilchenketten und<br />
kugeligem, wasserabweisendem Lignin aufgebaut.<br />
Hier können sich Ladungsträger nicht<br />
bewegen, es kann also kein Strom fließen.<br />
ABER: In nassem Holz kann das Wasser den<br />
elektrischen Strom leiten – es kann also passieren,<br />
dass Holz doch in geringem Ausmaß<br />
elektrischen Strom leitet. Darum muss für<br />
diesen Versuch unbedingt trockenes Holz verwendet<br />
werden, um aufzuzeigen, dass Holz<br />
ein Nichtleiter (Isolator) ist.<br />
55<br />
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elektrische leitfähigkeit<br />
Vergleiche:<br />
Elektrische Leitfähigkeit von<br />
trockenem Eichen-Holz und<br />
elektrische Leitfähigkeit eines<br />
Edelstahllöffels. Beim Eichenholz<br />
leuchtet kein Lämpchen,<br />
beim Metalllöffel strahlen<br />
beide um die Wette.<br />
Deshalb hatten Schraubenzieher früher immer einem Holzgriff. Wenn man beim<br />
Arbeiten mit dem Schraubenzieher unabsichtlich einen Stromkreis berührt hat,<br />
bekam man keinen Stromstoß. Der Holzgriff wirkte als Isolator.<br />
56<br />
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Elektrostatik<br />
Was bewegt Holz?<br />
Kann Holz elektrostatisch<br />
aufgeladen werden?<br />
Mit Elektrostatik bist du täglich konfrontiert. Sicher ist es dir schon passiert, dass es beim<br />
Öffnen der Autotür oder dem Berühren einer anderen Person „funkt“. Verantwortlich<br />
dafür sind positive und negative elektrische Ladungen.<br />
Stäbe aus Holz mit elektrischen<br />
Kräften bewegen<br />
» Verschiedene kleinere<br />
Holzleisten / Holzstäbe, Fell oder<br />
Kleidungsstück aus Wolle (Schal,<br />
Haube o.ä.),<br />
» Elektroinstallationsrohr<br />
oder Trinkröhrl<br />
» Schraubverschlüsse von<br />
Plastikflaschen, die oben etwas<br />
gewölbt sind oder dicke Stifte,<br />
auf die man die Holzstäbe<br />
legen kann<br />
Eine tolle Simulation für<br />
Elektrostatik findest du unter:<br />
https://phet.colorado.edu/de/<br />
simulation/balloons<br />
(Ballons und statische Elektrizität)<br />
Lege den Holzstab auf einen Schraubverschluss,<br />
sodass er sich leicht mit dem Finger<br />
drehen lässt. Reibe das Installationsrohr<br />
oder das Trinkröhrl am Fell oder an der Wolle<br />
(meist funktioniert es auch an „normaler“<br />
Kleidung – hängt aber von den Materialien<br />
der Kleidungsstücke ab) und bewege es dann<br />
senkrecht zur Holzleiste.<br />
Versuche es mehrmals!<br />
Für diesen Versuch brauchst du Geduld.<br />
Beobachtung:<br />
Die Leiste aus Holz bewegt sich und<br />
versucht, dem Rohr zu folgen.<br />
Variante:<br />
Lege ein kleines Stück Holz in ein Gefäß mit<br />
Wasser und versuche es mit dem Installationsrohr<br />
bzw. dem Trinkröhrl zu bewegen.<br />
57<br />
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elektrostatik<br />
Was ist passiert?<br />
Holz lässt sich hervorragend elektrisch aufladen.<br />
Die meisten Materialien sind gleichmäßig<br />
positiv und negativ geladen, also neutral.<br />
Wenn man Kunststoff (das Trinkröhrl oder<br />
das Installationsrohr) nun mit dem Fell bzw.<br />
der Wolle reibt, gehen negative Ladungen der<br />
Wolle / des Fells auf den Kunststoff über. Er<br />
ist nun negativ geladen, die Wolle / das Fell<br />
hingegen positiv.<br />
Holz ist elektrisch neutral. Näherst du das<br />
elektrisch negativ geladene Kunststoffrohr<br />
deinen Holzleisten, so werden die negativen<br />
Ladungen hier zurückgedrängt und die Vorderseite<br />
wird positiv. Das negativ aufgeladene<br />
Kunststoffrohr zieht die positive Oberfläche<br />
vom Holz an. Die WissenschaftlerInnen<br />
nennen diesen Vorgang Influenz.<br />
58<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 58 25.02.21 15:09
elektrostatik<br />
Wie kannst du ein Holzrad<br />
ohne Berührung möglichst<br />
schnell bewegen?<br />
» Kunststoffrohr oder<br />
dickes Trinkröhrl<br />
» Material zum Aufladen<br />
(Fell, Wolle usw.)<br />
» Gegenstände aus Holz,<br />
die bewegt werden können<br />
wie Holzräder, Rundholzstäbe,<br />
Zwirnspulen, Holzkugeln<br />
» evt. zusätzlich einen Flying Stick<br />
Reibe das Kunststoffrohr mit dem Fell und<br />
halte es an die rollbaren Holzstücke. Wie groß<br />
können die Holzstücke sein, damit du sie noch<br />
ins Rollen bringen kannst?<br />
Die Situation ist die gleiche wie beim vorhergehenden<br />
Versuch: Wenn man das Kunststoffrohr<br />
mit dem Fell / der Wolle reibt, wird es<br />
elektrisch negativ aufgeladen.<br />
Das rollbare Holzteil, dem wir uns mit dem<br />
Kunststoffrohr nähern, ist elektrisch neutral<br />
und enthält viele bewegliche negative Ladungen.<br />
Kommt man mit dem Rohr in die Nähe<br />
des Holzes, so werden die negativen Ladungen<br />
im Holz vom Kunststoffrohr zurückgedrängt.<br />
Das sieht so aus, als ob das Rundholz<br />
positiv geladen wäre und unterschiedlich geladene<br />
Gegenstände ziehen einander an.<br />
Daher beginnt der Holzgegenstand sich zu bewegen.<br />
Tipp!<br />
Wenn es mit dem Kunststoffrohr oder<br />
dem Trinkröhrl nicht mehr funktioniert,<br />
versuche es mit einem „Flying Stick“<br />
(im Internet bei mehreren Anbietern<br />
erhältlich).<br />
59<br />
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Wärmeleitfähigkeit und<br />
Luftdurchlässigkeit von holz<br />
Alles in Butter!<br />
Warum fühlt sich ein Steinboden im Haus immer kalt und ein Holzfußboden immer angenehm<br />
warm an? Warum verbrenne ich mir in der Sonne die Fußsohlen auf der Asphaltstraße,<br />
kann aber noch immer über die Holzterrasse laufen? Wenn man barfuß über verschiedene<br />
Oberflächen wandert, spürt man sofort eindeutige Unterschiede. Nicht nur die<br />
Oberflächenstruktur ändert sich, auch die gefühlte Temperatur ist ganz anders. Das liegt<br />
an der unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeit der Materialien. Ist ein Boden ein guter Wärmeleiter<br />
wie z.B. Stein oder Metall, so nimmt er die Wärme des Fußes und leitet sie schnell<br />
ab. Der Boden fühlt sich kalt an. Ist er ein schlechter Wärmeleiter wie Holz, so leitet er die<br />
Wärme des Fußes nicht gut weiter und der Boden fühlt sich warm an.<br />
Wer kann sich am längsten<br />
auf der Rutsche halten?<br />
» Als Rutsche eine Metallschiene<br />
(auch andere Materialien) und<br />
» eine gleich große Leiste aus Holz<br />
» einen Topf<br />
» kalte Butter und ein<br />
kleiner Löffel oder Spatel<br />
» heißes Wasser (Wasserkocher)<br />
» Stein zum Beschweren<br />
» Gummibärchen<br />
Fülle in den Topf (vorsichtig!) ziemlich heißes<br />
Wasser. Die Gummibärchen werden mit ein<br />
bisschen Butter jeweils ganz oben auf ihre<br />
Rutsche geklebt und dann werden beide Rutschen<br />
in den Topf gestellt. Ein Stein in der<br />
Mitte verhindert, dass die Holzrutsche aufschwimmt.<br />
Und jetzt warte, was passiert.<br />
Statt heißem Wasser kann man die Schüssel mit den Gummibärchen auch in die<br />
Sonne stellen und beobachten was passiert. Miss mit einem Messgerät nach, welche<br />
Temperatur die Rutschen tatsächlich haben.<br />
Interessant ist auch der Wärmeverlauf entlang der Rutsche (also der Temperatur-Unterschied<br />
bei den Rutschen direkt an der Wasseroberfläche und ganz oben, wo die<br />
Gummibärchen sitzen).<br />
60<br />
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Wärmeleitfähigkeit und Luftdurchlässigkeit von holz<br />
Die Rutschen, die im heißen Wasser stecken,<br />
leiten die Wärme des Wassers unterschiedlich<br />
schnell und gut weiter. Wenn der Untergrund,<br />
also die Rutsche, warm wird, schmilzt die Butter<br />
und rutscht samt Gummibärchen runter.<br />
Die Metallrutsche wird die erste sein, bei der<br />
das passiert.<br />
Lege einfach einen Eiswürfel auf ein Stück Metall und parallel dazu einen auf ein<br />
Stück Holz. Wo schmilzt der Eiswürfel schneller? Was von beiden fühlt sich kälter an?<br />
Miss mit einem Messgerät nach, wie warm beide Stücke tatsächlich sind.<br />
Jeder Stoff, also jedes Material, besteht aus<br />
winzigen Teilchen, die sich bewegen. Wenn<br />
ein Stoff ein guter Wärmeleiter ist, dann kann<br />
er die Wärme gut von einem Teilchen auf das<br />
nächste übertragen. An der Erwärmungsstelle<br />
beginnen die Teilchen stärker zu schwingen.<br />
Durch die Schwingung bewegen sie sich<br />
immer schneller, stoßen dabei irgendwann<br />
an das Nachbarteilchen an und geben die<br />
Energie weiter. Die Nachbarteilchen geben ihrerseits<br />
die Energie an ihre Nachbarn weiter.<br />
Der Wärmetransport erfolgt von Stoffteilchen<br />
zu Stoffteilchen, ohne dass diese ihre Plätze<br />
verlassen. Je besser diese „Übergabe“ funktioniert,<br />
desto besser leitet ein Stoff Wärme.<br />
Besonders gut klappt diese Übergabe bei Metallen<br />
aller Art, da hier die Teilchen dicht aneinander<br />
„gedrängt“ sind. Wie bereits beim Aufbau<br />
von Holz beschrieben („Aus was besteht<br />
Holz“, S. 20 ff), besteht Holz zu großen Teilen<br />
aus Poren. Bei frischem Holz sind diese mit<br />
Wasser gefüllt, bei getrocknetem Holz sind<br />
sie mit Luft gefüllt. Im Holz gibt es also viele<br />
kleine und große Unterbrechungen zwischen<br />
den Teilchen. Sie können die Schwingungen<br />
nur schlecht weitergeben. Somit ist Holz ein<br />
schlechter Wärmeleiter.<br />
61<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 61 25.02.21 15:09
Wärmeleitfähigkeit und Luftdurchlässigkeit von holz<br />
Nasses Holz, bei dem die Poren noch mit Wasser<br />
gefüllt sind, ist ein wesentlich besserer<br />
Wärmeleiter als trockenes Holz. Denn Wasser<br />
ist ein Stoff mit vielen Teilchen und leitet die<br />
Wärme gut weiter. „Guter“ und „schlechter“<br />
Wärmeleiter ist in diesem Fall etwas irreführend.<br />
Oft ist eine „schlechte“ Wärmeleitung<br />
durchaus wünschenswert. Denn Stoffe, die<br />
keine guten Wärmeleiter sind, nennt man Isolatoren.<br />
Sie verhindern die Wärmeleitung.<br />
Das ist nützlich, wenn man die Wärme einschließen<br />
will, beispielsweise in einer Thermoskanne,<br />
bei Fensterglas oder in einem<br />
Holzhaus im Winter.<br />
Energieeffiziente Häuser sind häufig aus Vollholz gebaut (Holz-Massivbauweise),<br />
da Holz ein ökologisch wertvoller Stoff ist (siehe Klima S. 25) und ein gutes Raumklima<br />
erzeugt. Holz isoliert auf natürliche Weise, darum sind Wände aus Holz<br />
bei gleichen Wärme-Isolationswerten viel dünner im Gegensatz zu Wänden aus<br />
anderen Baustoffen. Im Winter bleibt die warme und im Sommer die kühle Luft<br />
im Haus. Die Poren des Holzes isolieren nicht nur, sondern sorgen auch für einen<br />
natürlichen Luftaustausch.<br />
Nicht nur für die Wärmeleitfähigkeit ist der<br />
Trocknungsgrad von Holz entscheidend. Beim<br />
Brennholz ist ein Feuchtegehalt von 15 % bis<br />
20 % ideal. Die Feuchte von offen gelagertem<br />
Holz ist immer an die Luftfeuchte der Umgebungsluft<br />
angepasst. Die Luftfeuchte kann<br />
nicht unterschritten werden. Möchte man<br />
eine geringere Holzfeuchte erreichen, muss<br />
das Holz aktiv in Trocknungskammern getrocknet<br />
werden.<br />
Eine (Schaum)krone für das Holz!<br />
Wie weiß ich, ob Holz zum Heizen trocken genug ist?<br />
» Holzscheiben (oder bei größeren Stamm-Scheiben<br />
nur Teile / Segmente davon)<br />
» verschieden lange Aststücke oder Holzstücke<br />
» Kachelofenholz (max. ca. 15 – 20 cm)<br />
» Spülmittel oder Seifenblasenlösung<br />
62<br />
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Wärmeleitfähigkeit und Luftdurchlässigkeit von holz<br />
Trage auf der einen Seite des Holzes Spülmittel<br />
mit Wasser oder eine Seifenblasenlösung<br />
auf. Dann nimm die trockene Holzseite in den<br />
Mund oder setze die Lippen an und puste<br />
ganz kräftig hinein. Versuche es mit verschiedensten<br />
Holzsorten und Holzstärken. Kann<br />
man bei den Baumstammsektoren Stellen mit<br />
mehr oder weniger Seifenblasen erkennen<br />
(gegen die Rinde zu oder gegen das Kernholz)?<br />
Kann man durch alle Holzstücke durchblasen<br />
und Seifenblasen erzeugen oder gelingt es bei<br />
bestimmten Holzarten nicht?<br />
Bilden sich auf der Seite mit dem Spülmittel<br />
Seifenblasen, ist das Holz trocken genug.<br />
Grund dafür sind die kleinen Kanäle (Leitungsbahnen<br />
/ Poren) im Holz, die Wasser und Nährstoffe<br />
im Stamm transportieren (siehe Aufbau<br />
von Holz S. 20 ff). Im lebenden Baum sind diese<br />
Bahnen im Splintholz immer mit Wasser gefüllt.<br />
Fällt man Holz und legt es danach zum<br />
Trocknen, verdunstet dieses Wasser und die<br />
Bahnen sind leer. Die Luft, die man in das Holz<br />
hinein pustet, kann sich daher frei bewegen<br />
und erzeugt den Seifenblasenschaum auf der<br />
anderen Seite des Holzes.<br />
WIESO FUNKTIONIERT<br />
DAS NICHT MIT NADELHOLZ?<br />
Der Seifenblasenversuch funktioniert<br />
sehr gut mit Laubhölzern. Nadelholz<br />
ist NICHT geeignet. Grund dafür ist der<br />
unterschiedliche Aufbau der Holzarten<br />
(Poren- / Leitungsbahnensystem<br />
=> siehe Skizze Seite 18)<br />
Schaumkrone bei Ahornholz<br />
Es ist natürlich leichter durch dünne Holzscheiben zu blasen, aber abhängig von der<br />
Holzart kann auch durch dicke Stücke Luft geblasen werden. Gut funktioniert<br />
z.B. getrockneter Ahorn.<br />
63<br />
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andverhalten<br />
Holz brennt sicher!<br />
Warum brennt<br />
Holz?<br />
Ein Baum braucht zum Wachsen Wasser (mit<br />
Nährstoffen), CO 2<br />
und Sonnenenergie, d.h.<br />
Licht und Wärme (siehe Fotosynthese S. 28).<br />
Diese Energie ist sozusagen im Holz gespeichert.<br />
Wenn Holz verbrennt wird diese Energie<br />
in Form von Wärme und Licht wieder freigesetzt.<br />
Außerdem wird das Wasser in Form von<br />
Dampf und der Kohlenstoff, der bei der Fotosynthese<br />
als CO 2<br />
aufgenommen wurde, wieder<br />
an die Atmosphäre abgegeben.<br />
Aber was brennt<br />
jetzt eigentlich?<br />
Holz fängt bei einer Temperatur von 280-340°C<br />
(Zündtemperatur) an zu brennen. Bei dieser<br />
Temperatur ist das ganze Restwasser (15-20 %)<br />
im Holz bereits verdunstet und die Hauptbestandteile<br />
Zellulose, Hemizellulose und Lignin<br />
zerfallen. Dabei entstehen Gase, die sich entzünden.<br />
Das ist das eigentliche Feuer. Bei einer<br />
optimalen Verbrennung mit ausreichend Sauerstoff<br />
können die Flammen Temperaturen bis<br />
1100°C erreichen.<br />
Eigentlich brennen Gase, die aus dem Holz entstehen. Das kann man bei einem<br />
Lagerfeuer hervorragend erkennen. Die Flammen „tanzen“ auf den Holzsstücken.<br />
Holz bildet beim Abbrennen eine Holzkohlenschutzschicht.<br />
Damit schützt es sich quasi<br />
selbst vor dem Verbrennen. Man kann auch sagen<br />
„Holz brennt berechenbar“. Die Abbrandgeschwindigkeit<br />
von Bauholz beträgt 0,5-0,65<br />
mm/min. Das bedeutet, dass ein 10 cm dicker<br />
Dachbalken ca. drei Stunden braucht um<br />
durchzubrennen, wenn die Hitze nur von einer<br />
Seite, also z.B. von unten, einwirkt.<br />
Deshalb werden Brände von Vollholzgebäuden (Gebäuden aus massivem Holz) bei<br />
Feuerwehrleuten oft als weniger gefährlich eingestuft als Brände von Häusern, die<br />
mit anderen Baustoffen errichtet wurden. Holz brennt berechenbar, gleichmäßig<br />
und relativ langsam und kündigt sein Versagen durch ein Knacken an.<br />
Damit Holz vollständig verbrennt, muss genügend<br />
Sauerstoff vorhanden sein. Wird Holz<br />
ohne Sauerstoff erhitzt, zerfällt es ebenfalls in<br />
seine Bestandteile, vor allem Kohlenstoff. Es<br />
wird schwarz. Übrig bleibt Holzkohle, die z.B.<br />
zum Grillen verwendet werden kann.<br />
64<br />
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Brandverhalten<br />
Der kleinste Holzkohlenmeiler<br />
der Welt<br />
» einige Zündhölzer<br />
» einen Fingerhut aus Metall<br />
» etwas Aluminiumfolie<br />
» eine Schere<br />
» eine dünne Nadel<br />
» eine Holzkluppe oder eine Zange<br />
» ein Teelicht oder eine Kerze<br />
» eine feuerfeste Unterlage<br />
65<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 65 25.02.21 15:09
Brandverhalten<br />
Schneide von 2 – 3 Zündhölzern die Pulverköpfchen<br />
ab (wirf die Köpfe weg) und zerschneide<br />
die verbleibenden Stiele in jeweils<br />
acht bis zehn kleine Schnitzel. Die füllst du in<br />
deinen Fingerhut. Verschließe die Öffnung des<br />
Fingerhuts mit der Aluminiumfolie. Stich mit<br />
der Nadel ein kleines Loch in die Mitte des Foliendeckels<br />
– fertig ist der Mini-Holzkohlenmeiler.<br />
Zünde nun ein Teelicht an und halte mit<br />
Hilfe der Holzkluppe oder der Zange den verschlossenen<br />
Fingerhut für ungefähr 5 Minuten<br />
über die Flamme des Teelichtes.<br />
Nach kurzer Zeit entweicht aus dem kleinen<br />
Loch ein dünner, heller Rauchfaden. Eine weitere<br />
Person kann versuchen, mit einem Zündholz<br />
den Rauch anzuzünden. Was passiert?<br />
Wenn das Ganze abgekühlt ist, kannst du die<br />
Folie herunternehmen. Was bleibt im Fingerhut<br />
übrig?<br />
Zündholzköpfe<br />
abschneiden<br />
Holzgas<br />
Holzkohle<br />
Der Fingerhut kann auch<br />
mit einer Zange oder einer<br />
Holzkluppe über das Teelicht<br />
gehalten werden<br />
Achtung: Der Fingerhut und die<br />
Aluminiumfolie sind sehr heiß, nicht<br />
ohne Schutzhandschuhe anfassen!<br />
66<br />
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Brandverhalten<br />
Der Rauchfaden enthält ein brennbares Holzgas<br />
und lässt sich anzünden. Über dem Loch<br />
im Deckel flackert jetzt ein Flämmchen.<br />
Mit dem Holzgas könnte man sogar Autos antreiben.<br />
Der Mercedes-Benz 170 V, gebaut zwischen 1939 und 1942, war unabhängig vom<br />
Benzin. Sein Motor leistete 22 PS und die Höchstgeschwindigkeit betrug 80 km/h.<br />
Für 100 Kilometer benötigte man 15 Kilogramm Holz, als Reserve wurden 30 Kilogramm<br />
Holz mitgenommen.<br />
Die Zündhölzer sind ganz schwarz geworden.<br />
Aus dem Holz ist Holzkohle entstanden. Sie<br />
konnten nicht verbrennen, weil zu wenig Sauerstoff<br />
vorhanden war.<br />
Vielleicht kann man sogar einige Tropfen einer<br />
gelblichen Flüssigkeit unter der Aluminiumfolie<br />
und im Fingerhut erkennen. Diesen flüssigen<br />
Stoff nennt man Holzgeist.<br />
Zusammenfassend kann man sagen: Ohne<br />
Sauerstoff und mit Zufuhr von Wärme kann<br />
man Holz in gasförmiges Holzgas, flüssigen<br />
Holzgeist und feste Holzkohle zerlegen.<br />
Mit der entstandenen Holzkohle kann man wunderbar Bilder zeichnen!<br />
Natürlich gibt es auch hier Unterschiede bei den Holzarten. Wenn du zum Halten<br />
des Fingerhuts über das brennende Teelicht eine Wäscheklammer benutzt, brennt<br />
sie nicht so leicht an, weil sie aus hartem Holz, z.B. Buchenholz, hergestellt wurde.<br />
Das Zündholz ist aus weichem Holz, z.B. Fichte, und brennt leicht.<br />
echter Holzkohlemeiler<br />
67<br />
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Brandverhalten<br />
Wie kann man nachweisen,<br />
dass in einem Material<br />
Kohlenstoff enthalten ist?<br />
» Alufolie zu Schienen gefaltet<br />
» Wäscheklammer<br />
» Teelicht<br />
» Zündhölzer<br />
» Salz<br />
» Sägemehl (möglichst fein)<br />
» Staubzucker<br />
» feuerfeste Unterlage<br />
» Schutzbrille<br />
» Haargummi (um lange<br />
Haare zusammenzubinden)<br />
Alle ForscherInnen müssen eine Schutzbrille<br />
tragen – lange Haare bitte zusammenbinden.<br />
Die Alufolie dient als Minipfanne, die Wäscheklammer<br />
ist der Griff (siehe Wärmeleitfähigkeit<br />
von Holz S. 60 ff). Zuerst wird über<br />
dem Teelicht das Salz erwärmt. Beobachte<br />
was passiert. Schau und höre genau hin. Als<br />
nächstes wird Sägemehl erhitzt und zum<br />
Schluss der Staubzucker.<br />
Achtung:<br />
Bei diesem Versuch müssen die<br />
Rauchmelder im Klassenraum<br />
deaktiviert werden! Sonst kann<br />
es zu einem Fehlalarm kommen.<br />
68<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 68 25.02.21 15:10
Brandverhalten<br />
Achtung:<br />
Brennende Teelichter werden heiß. Nicht mit der bloßen Hand berühren<br />
und auf feuerfeste Unterlagen stellen. Versuche mit Feuer<br />
dürfen nur unter Aufsicht Erwachsener durchgeführt werden!<br />
Salzkörner besteht aus NaCl-Kristallen (Natriumchlorid).<br />
Deshalb sind sie nicht rund, sondern<br />
haben immer eine eckige Form. Werden<br />
sie erhitzt, „platzen“ die Kristalle teilweise auf.<br />
Die Körnchen springen dabei und knacken hörbar.<br />
Da Salz jedoch keinen Kohlenstoff enthält,<br />
wird es beim Erhitzen nicht schwarz.<br />
Die Bestandteile von Holz, also Zellulose, Hemizellulose<br />
und Lignin, sind aus Glukoseteilchen<br />
(Zuckerteilchen) aufgebaut. Diese bestehen<br />
aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff<br />
(siehe „Aus was besteht Holz“, S. 20 ff). Sägemehl<br />
ist fein gemahlenes Holz und enthält damit<br />
einen hohen Anteil an Kohlenstoff. Wird<br />
das Sägemehl erhitzt, wie in diesem Versuch,<br />
wird es schwarz. Ähnlich wie bei der Holzkohleherstellung<br />
zerfällt das Holz bereits in seine<br />
Bestandteile, verbrennt aber nicht vollständig.<br />
Wird der Staubzucker erhitzt, wird er zuerst<br />
flüssig und anschließend braun. Das zeigt, dass<br />
auch im Zucker Kohlenstoff enthalten ist.<br />
Wenn der Zucker braun wird, die Alufolie sofort von der Flamme nehmen und auf<br />
die Unterlage legen. Es ist Karamell entstanden, das man essen kann.<br />
Aber Vorsicht: Flüssiges Karamell ist sehr heiß. Zuerst auskühlen lassen.<br />
Warum kann man Holzasche zum Wäschewaschen nehmen?<br />
Beobachte: Die Asche von restlos verbranntem Holz ist weiß.<br />
Denn bei der Verbrennung wird ein Großteil des im Holz gespeicherten Kohlenstoffs<br />
(siehe S. 26 ff) wieder abgegeben. Dieser verbindet sich mit dem Sauerstoff<br />
der Atmosphäre wieder zu CO 2<br />
. Damit verschwindet die „schwarze Farbe“ und es<br />
bleiben nur hellgrau/weiße Reste übrig. Diese enthalten hauptsächlich mineralische<br />
Bestandteile unter anderem die sogenannte Pottasche (Kaliumcarbonat).<br />
Löst man diese in Wasser, entsteht eine seifige (alkalische oder basische ca. pH 11)<br />
Lösung. Früher hat man damit die Wäsche gewaschen (Ersatz von Seife).<br />
69<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 69 25.02.21 15:10
esondere eigenschaften<br />
Hölzer und ihre besonderen<br />
Eigenschaften<br />
Einige Holzarten haben Inhaltsstoffe, die von den Menschen für verschiedene Zwecke genutzt<br />
werden. Zum Beispiel veredeln die Gerbstoffe der Eiche hochwertige Weine und Spirituosen<br />
(Lagerung in Eichenfässern). Das Pinosylvin der Zirbe sorgt dafür, dass Lebensmittel<br />
in Zirbenbehältern länger halten und dass man in einem Zirbenbett besonders gut<br />
schläft. Auch die Rosskastanie enthält einen Stoff, der vor allem in früheren Zeiten wertvolle<br />
Dienste geleistet hat!<br />
Die geheimnisvolle Rosskastanie<br />
» Zweige von der Rosskastanie<br />
» hohe Gläser mit Leitungswasser<br />
» Schwarzlichtlampe<br />
(Geldscheinprüfer, UV-Lampe)<br />
» Taschenmesser<br />
» Reagenzgläser<br />
Hufeisenform<br />
Blattnarbe<br />
Untersuche ganz genau den Kastanienzweig,<br />
vielleicht hast du sogar einen Zweig<br />
mit Knospen. Am Zweig kannst du ganz sicher<br />
hufeisenförmige Narben mit meistens<br />
fünf kleinen Pünktchen sehen. Hier ist das<br />
Blatt mit dem Stiel abgebrochen und die<br />
Kastanie hat die Leitungsbahnen (Pünktchen)<br />
mit Kork verschlossen (nähere Informationen<br />
dazu siehe S. 16 ff).<br />
Leitungsbahnen<br />
70<br />
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esondere eigenschaften<br />
Experiment<br />
bei Sonnenlicht<br />
Schabe mit einem Taschenmesser Rinde vom<br />
Rosskastanienzweig und lass die Rindenstückchen<br />
in ein wassergefülltes Reagenzglas fallen.<br />
Schon im Sonnenlicht erscheinen unmittelbar<br />
danach kleine blaue Nebelwolken. Am besten<br />
siehst du sie vor einem schwarzen, von vorn<br />
mit Sonnenlicht beschienenem Karton.<br />
Experiment im<br />
abgedunkeltem Raum<br />
Das wassergefüllte hohe Glas wird in einem<br />
abgedunkelten Raum mit Schwarzlicht (UV-<br />
Licht) bestrahlt. Tauche den Kastanienzweig<br />
ganz langsam in das Glas. Vielleicht bringst du<br />
ihn schräg stehend zum Schwimmen. Beobachte<br />
genau, an welchen Stellen des Zweiges<br />
etwas passiert.<br />
Du kannst dünne in Wasser eingetauchte Ästchen für eine Geheimschrift verwenden<br />
und auf Papier oder auf dem Tisch Zeichen hinterlassen, die dann mit<br />
UV-Licht leuchten.<br />
Sobald ein Kastanienzweig in das Wasser getaucht<br />
wird, bilden sich von der Schnittfläche<br />
ausgehende blau fluoreszierende Nebel. Nach<br />
einiger Zeit fluoresziert die gesamte Lösung.<br />
Die Rosskastanie hat einen Stoff (Aesculin), der<br />
bei Bestrahlung mit dem energiereichen UV-<br />
Licht selbst zu leuchten (fluoreszieren) beginnt.<br />
Aesculin kommt unter anderem als Licht- und<br />
Sonnenschutzmittel zum Einsatz und wurde<br />
bereits 1929 als optischer Aufheller für Textilien<br />
verwendet. Durch das Aussenden des weißblauen<br />
Lichtes erscheint das Grundmaterial<br />
heller („weißer als weiß“).<br />
71<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 71 25.02.21 15:10
Wertschöpfungs<br />
kette<br />
Forstwirtschaft<br />
Jungpflanzen (kleine<br />
Bäume) werden in<br />
speziellen Baumschulen<br />
gezüchtet und an<br />
Forstbetriebe ausgeliefert.<br />
FörsterInnen<br />
bestimmen, welche<br />
Bäume wo gesetzt<br />
werden und welche<br />
Bäume geerntet werden.<br />
Sie sind auch für<br />
die Pflege des Waldes<br />
verantwortlich. Die<br />
Holzernte wird von<br />
Forsttechnikern<br />
durchgeführt.<br />
Rundholztransport<br />
RundholztransporteurInnen<br />
sind die „Formel-1-Fahrer“<br />
unter<br />
den Lastwagenfahrer-<br />
Innen. Sie sorgen dafür,<br />
dass das Holz vom<br />
Wald ins Sägewerk<br />
kommt. Dabei müssen<br />
mit 40-Tonnern u.a.<br />
enge Forststraßen bei<br />
Eis und Schnee befahren<br />
werden.<br />
Holzhandel<br />
Der Holzhandel ist für<br />
den Ein- und Verkauf<br />
von verschiedensten<br />
Holzarten und<br />
Holzprodukten<br />
verantwortlich.<br />
Faserstofferzeugung<br />
Holz wird zu Holzfasern<br />
verarbeitet; daraus werden<br />
zum Beispiel Zellsstoff,<br />
Stoffe für Kleidung und<br />
vieles mehr erzeugt.<br />
Sägewerk /<br />
Holzindustrie<br />
Im Sägewerk wird der<br />
Baumstamm zu Brettern<br />
verarbeitet. Dabei wird das<br />
Holz zuerst entrindet, geschnitten<br />
und getrocknet.<br />
In einigen Sägewerken<br />
werden die Bretter dann<br />
mit Hobelmaschinen gehobelt<br />
und vielleicht sogar zu<br />
Leimholzbindern (mehrere<br />
Holzschichten zu einem<br />
großen Holzstück verleimt –<br />
braucht man vor allem<br />
im Holzbau) oder zu<br />
Platten verarbeitet.<br />
Energieerzeugung<br />
Holz wird zur Erzeugung von Wärme (vom Kachelofen bis zum Heizwerk) und von<br />
Strom eingesetzt. Viele Holzbetriebe nützen die „Reststoffe“ (Sägespäne, Holz-Reste<br />
vom Zuschnitt), um ihre Werke mit Strom und Wärme zu versorgen.<br />
72<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 72 25.02.21 15:10
Papierindustrie<br />
Papier wird aus<br />
Holz oder Altpapier<br />
(Recycling-Papier)<br />
hergestellt. Nähere<br />
Informationen: www.<br />
papiermachtschule.at<br />
Fußbodenerzeugung<br />
Das Holz aus den<br />
Sägewerken wird in<br />
Parkettwerken zu<br />
Holzfußböden weiterverarbeitet<br />
...<br />
Fensterund<br />
Türenerzeugung<br />
… oder das Holz wird<br />
zur Produktion von<br />
Fenstern und Türen<br />
eingesetzt.<br />
Chemische<br />
Industrie<br />
Bekleidungsindustrie<br />
Holz ist in vielen<br />
Produkten enthalten<br />
(u. a. Vanilleeis, Nagellack,<br />
Waschmittel etc.).<br />
Tischlerei<br />
TischlerInnen planen und<br />
erzeugen Möbel und viele<br />
andere Produkte für die<br />
Inneneinrichtung<br />
(Holzdecken, Wandverschalungen<br />
etc.).<br />
Holzbau /<br />
Zimmerei<br />
Immer mehr Häuser und<br />
andere Gebäude werden<br />
aus Holz errichtet. Für Planung<br />
und Umsetzung sind<br />
ArchitektInnen und Holzbaubetriebe<br />
verantwortlich.<br />
Viele andere…<br />
Egal ob Musikinstrumente,<br />
Spielzeug, Sportgeräte,<br />
Boote und vieles mehr –<br />
zahlreiche Betriebe beund<br />
verarbeiten Holz!<br />
EndverbraucherInnen<br />
73<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 73 25.02.21 15:10
www.genialeholzjobs.at<br />
Nicht nur das Material Holz wächst,<br />
auch die Anzahl der Berufe, in denen<br />
man sich mit dem Naturmaterial<br />
beschäftigt. Hier ein kurzer Überblick<br />
über die wichtigsten Ausbildungszweige.<br />
AUSGEWÄHLTE LEHRBERUFE<br />
FORSTFACHARBEITERIN<br />
Dauer: 3 Jahre<br />
Aufforstung, Waldpflege und Holzernte stehen<br />
im Mittelpunkt dieser Lehre. Zu den Aufgaben<br />
gehört es, die Fallrichtung von Bäumen zu bestimmen,<br />
Stämme mit der Motorsäge zu entasten,<br />
Holzqualitäten zu beurteilen, Stämme zu<br />
vermessen, zu zerteilen und mit modernsten<br />
Spezialschleppern abzutransportieren. Dabei<br />
ist man fast immer draußen im Wald unterwegs.<br />
Teamarbeit und Eigenverantwortung<br />
sind gefragt.<br />
FORSTTECHNIKERIN<br />
Dauer: 3 Jahre<br />
ForsttechnikerInnen lernen mit modernsten<br />
Holzernte- und -bringungsmaschinen umzugehen,<br />
erlangen umfassendes Elektronikwissen<br />
über die Bordsysteme, lernen Mechanik- und<br />
Reparaturmöglichkeiten kennen und erfahren,<br />
wie Holz transportiert, vermessen, sortiert und<br />
gelagert wird. Weiters bekommt man Einblick<br />
in forstliche Pflegemaßnahmen, die Instandsetzung<br />
und Erhaltung von Forstwegen und<br />
jagdliche Einrichtungen. Man eignet sich Wissen<br />
rund um Biodiversität und Ökologie an.<br />
Ziel ist, gesunde und klimafitte Wälder mitzugestalten.<br />
FORSTGARTEN- UND<br />
FORSTPFLEGEFACHARBEITERIN<br />
Dauer: 3 Jahre<br />
In dieser Lehre geht es um die Pflege von Bäumen<br />
und Pflanzen im Forstgarten oder im<br />
Wald. Man lernt die heimischen Baumarten<br />
und Wildsträucher kennen, geht mit forstgärtnerischen<br />
Werkzeugen und Maschinen um,<br />
bewahrt Jungbäume vor Schädlingen oder<br />
Wildverbiss und bringt gesunde Forstpflanzen<br />
in die Aufforstungsgebiete. Man arbeitet im<br />
Team meist unter freiem Himmel.<br />
HOLZTECHNIKERIN<br />
Dauer: 3, 3,5 oder 4 Jahre<br />
Bei dieser zukunftsorientierten Lehre geht<br />
es um die Verbindung von Holz und Technik.<br />
Man verarbeitet Rundholz (Baumstämme) zu<br />
74<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 74 25.02.21 15:10
Schnittholz (Bretter, Platten, Latten), bedient<br />
Holzbearbeitungsmaschinen, Stapler und Kräne,<br />
programmiert Steuerungen und arbeitet<br />
mit Computern, geht mit Holzwerkzeugen um,<br />
lernt alles übers Leimen, Kleben, Dübeln, Polieren,<br />
Hobeln, Schleifen oder Imprägnieren und<br />
stellt fertige Produkte wie Fenster, Türen, Möbelteile<br />
oder Spanplatten her.<br />
FERTIGTEILHAUSBAUERIN<br />
Dauer: 3 Jahre<br />
Elemente für Holzfertigteilbauten werden hergestellt<br />
und vor Ort montiert. Die Lehre spannt<br />
den Bogen vom Lesen der Baupläne bis zur<br />
Auswahl der Baumaterialien, von der Arbeit<br />
mit vollautomatischen Maschinen bis zum Zusammenbauen,<br />
Montieren und Aufstellen der<br />
Holzelemente. Handwerkliche Verfahren wie<br />
Hobeln, Bohren, Drehen, Fräsen oder Schleifen<br />
gehören genauso dazu wie die persönliche Beratung<br />
von KundInnen. Wesentlich ist auch die<br />
Teamarbeit mit BerufskollegInnen.<br />
ZIMMERERIN<br />
Dauer: 3 Jahre<br />
Holzkonstruktionen und Holzbauten stehen im<br />
Zentrum. Weil dabei auch auf Leitern/Gerüsten<br />
gearbeitet wird, sollte man für diese Lehre<br />
schwindelfrei sein. Man fertigt Dachstühle,<br />
Treppen, Wand- und Deckenkonstruktionen<br />
an, stellt Elemente für Holzfertigteilbauten her<br />
und montiert sie vor Ort, verbindet Teile mittels<br />
Nageln, Dübeln, Schrauben, Zapfen oder<br />
Kleben, errichtet Verschalungen oder Verkleidungen<br />
und bedient Holzbearbeitungsmaschinen<br />
– und das alles natürlich im Team.<br />
ZIMMEREITECHNIKERIN<br />
Dauer: 4 Jahre<br />
Dieser neue 4-jährige Lehrberuf beinhaltet die<br />
Ausbildung zur/m ZimmererIn. Zusätzlich lernt<br />
man selbstständige Planung und Durchführung<br />
sowie Bearbeitungs- und Montagetechnik für<br />
alle Anforderungen im Ingenieurholzbau.<br />
TISCHLERIN<br />
Dauer: 3 Jahre<br />
Bei dieser handwerklichen, kreativitätsbetonten<br />
Lehre ist Geschicklichkeit gefordert.<br />
Man stellt Möbel, Fenster, Türen, Holzfußböden<br />
oder Bauteile nach Skizzen, Plänen oder<br />
Werkzeichnungen her. Dazu stehen Holzbearbeitungstechniken<br />
wie Messen, Anreißen,<br />
Hobeln, Stemmen, Sägen, Bohren und Schleifen<br />
auf dem Programm. Man bearbeitet Holzwerkstoffe,<br />
Kunststoffe oder Metalle und bedient<br />
typische Tischlerwerkzeuge, Geräte und<br />
Maschinen – entweder alleine oder im Team.<br />
75<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 75 25.02.21 15:10
TISCHLEREITECHNIKERIN<br />
Dauer: 4 Jahre<br />
Diese Lehre geht mit der rasch wachsenden<br />
technischen Weiterentwicklung mit. Der<br />
Schwerpunkt liegt im Rahmen der Tischlereiausbildung,<br />
dazu gehören die Bereiche<br />
Arbeitsvorbereitung, Planung sowie die Detailausführung<br />
von Möbelstücken mithilfe modernster<br />
CAD-Programme. Man fertigt Skizzen<br />
und Zeichnungen und wird miteingebunden<br />
beim Design eines Möbels oder einer Einrichtung.<br />
Man plant Produktionsabläufe und lernt<br />
den Umgang mit Kunden.<br />
PAPIERTECHNIKERIN<br />
Dauer: 3,5 Jahre<br />
Bei der Herstellung von Papier bringen<br />
High-Tech-Prozesse viel Abwechslung in die<br />
Lehre. Man lernt, hochtechnisierte, computergesteuerte<br />
Maschinen einzustellen, Steuerpulte,<br />
Bleich-, Sortier-, Mahl- oder Schneidemaschinen<br />
zu bedienen, Papierstraßen oder<br />
Verpackungsanlagen zu überwachen und die<br />
sauberen Endprodukte Papier, Pappe oder<br />
Karton herzustellen bzw. zu veredeln.<br />
Zugang zu Universitäten oder Fachhochschulen bieten eine Lehre mit Matura<br />
oder die Berufsreifeprüfung nach der Lehrausbildung.<br />
» zukunftsorientierte Arbeitsplätze<br />
und Ausbildungswege über Lehre,<br />
Fachschule, BHS, Kolleg,<br />
Fachhochschule oder Universität<br />
» beste Aufstiegschancen innerhalb der<br />
Branche mit Karrieremöglichkeiten<br />
im In- und Ausland<br />
» nachwachsender Rohstoff<br />
und Baustoff von morgen<br />
» internationale Technologieführerschaft<br />
76<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 76 25.02.21 15:10
SCHULEN UND UNIVERSITÄTEN<br />
Wer einen Holzberuf ausüben will, muss nicht unbedingt eine Lehre absolvieren.<br />
Man kann nach der Pflichtschulzeit weiterführende Schulen besuchen und<br />
anschließend an Universitäten und Fachhochschulen studieren. Hier einige<br />
Beispiele für Ausbildungsstätten:<br />
HÖHERE BUNDESLEHRANSTALT<br />
FÜR FORSTWIRTSCHAFT<br />
Bei der Höheren Bundeslehranstalt für Forstwirtschaft<br />
in Bruck a. d. Mur erlernen die SchülerInnen<br />
alles, was man für die Arbeit als FörsterIn<br />
braucht. Dazu zählen die Waldökologie,<br />
der Waldbau sowie der Forst- und Umweltschutz,<br />
Jagdwesen, Forst- und Arbeitstechnik<br />
aber auch Betriebswirtschaft, Marketing, Projektmanagement<br />
und Recht.<br />
Auch in vielen anderen landwirtschaftlichen<br />
Fachschulen bzw. HTLs gibt es forstliche<br />
Schwerpunkte (siehe www.genialeholzjobs.at).<br />
HOLZTECHNIKUM KUCHL<br />
Das Holztechnikum (HTL, Fachschule) absolvieren<br />
Jugendliche, die sich für hochtechnische<br />
Holzbe- und -verarbeitung interessieren.<br />
Neben dem fundierten Umgang mit dem<br />
Werkstoff Holz zählen Maschinenbau, Elektrotechnik<br />
und Betriebswirtschaft zu den Lerninhalten.<br />
Das Wissen kann bei einem Besuch der<br />
Fachhochschule (Holztechnologie und Holzbau)<br />
in Kuchl erweitert werden.<br />
TISCHLEREI / INNENRAUM-<br />
GESTALTUNG / MÖBEL<br />
Mehrere Schulen in ganz Österreich haben<br />
einen holzgestalterischen Schwerpunkt. Dazu<br />
zählen z. B. die HTBLA Ortwein in Graz und<br />
die HTLs bzw. Fachschulen in Hallein, Mödling,<br />
Imst, Hallstatt oder Villach.<br />
BAUTECHNIK / HOLZBAU<br />
HolzbauingenieurInnen sind gefragt als TechnikerInnen<br />
in Holzbaubetrieben und Baufirmen,<br />
in Planungs-, Architektur- und Statikbüros. Die<br />
Ausbildung wird in fast allen Bundesländern<br />
angeboten – z. B. in den HTLs und Fachschulen<br />
in Graz (Ortweinschule), Pinkafeld, Linz, Hallein<br />
oder Imst.<br />
UNIVERSITÄRE AUSBILDUNG<br />
Wer sich für Holztechnologie und Forstwissenschaft<br />
interessiert, ist an der Universität für<br />
Bodenkultur in Wien bestens aufgehoben. An<br />
der Technischen Universität Graz werden nicht<br />
nur Studien rund um Holzbau und Holzbau-Architektur<br />
angeboten, sondern auch die Ausbildung<br />
im Bereich Papier-, Zellstoff- und Fasertechnik.<br />
Auch viele andere Universitäten haben<br />
holzrelevante Studienrichtungen im Portfolio.<br />
77<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 77 25.02.21 15:10
www.holzmachtschule.at<br />
Holz begleitet unsere Kinder von den ersten<br />
Lebenstagen an – vom familiären Umfeld bis<br />
zum Schulunterricht und vielleicht sogar bei<br />
der Berufswahl. Wir bringen den Kindern und<br />
Jugendlichen das Thema Wald und Holz in seiner<br />
Vielfältigkeit näher. Nutzen Sie das umfangreiche<br />
Angebot von proHolz <strong>Steiermark</strong>, das laufend<br />
erweitert wird.<br />
Hier ein kleiner Auszug aus unserem Angebot:<br />
SCHULBOX<br />
„HOLZ MIT ALLEN SINNEN“<br />
Bei vier Stationen können die SchülerInnen<br />
Holz fühlen, ertasten oder schmecken. Sie erfahren<br />
auch, in welchen Produkten Holz enthalten<br />
ist, wo man es überhaupt nicht vermuten<br />
würde – zum Beispiel in Lippenstift,<br />
Essiggurken oder Vanillinzucker. Die Box kann<br />
von Kindergärten und Schulen kostenlos ausgeliehen<br />
werden.<br />
SPIELERISCHE WISSENSVERMITTLUNG<br />
RUND UM HOLZ UND DEN<br />
KLIMASCHUTZ<br />
Wie funktioniert der Treibhauseffekt? Was passiert<br />
bei der Photosynthese? Warum schützen<br />
Wald und Holz unser Klima? Diese und viele<br />
andere Fragen können Sie anhand von Spielen<br />
mit den SchülerInnen erarbeiten. Dabei werden<br />
Spaß und Bewegung mit Wissen verbunden<br />
– ein effektiver Weg, um Fakten langfristig<br />
in den Köpfen der Kinder und Jugendlichen zu<br />
verankern.<br />
» Die Spielideen und Anleitungen<br />
finden Sie auf www.holzmachtschule.at<br />
DIE GENÄHTE PFLANZENZELLE<br />
Kein Leben ohne grüne Pflanzen! Diese genähte<br />
Pflanzenzelle soll helfen, den Kindern und<br />
Jugendlichen Chlorophyll, die Photosynthese<br />
und die Fixierung von Kohlenstoff und seine<br />
Bedeutung für uns „begreiflich“ zu machen.<br />
Die jüngeren SchülerInnen begleiten mit einer<br />
Geschichte das Chlorphyll auf seinem Weg<br />
durch die Zelle auf der Suche nach seinem Zuhause.<br />
Ganz nebenbei erfahren und erfassen<br />
sie, im wahrsten Sinne des Wortes, was so eine<br />
Zelle alles beinhaltet. Sie lernen, dass es Dinge<br />
gibt die mehr werden, wenn sie geteilt werden,<br />
kommen spielerisch mit Grundlagenbiologie in<br />
Kontakt und erfahren warum Blätter im Herbst<br />
gelb werden. Die genähte Pflanzenzelle, begleitende<br />
Unterlagen für PädagogInnen und<br />
die Geschichte als Leporello sind bei uns auf<br />
Anfrage kostenlos ausleihbar.<br />
PÄDAGOGINNEN-FORTBILDUNG<br />
Sie möchten möglichst vielen Lehrkräften an<br />
Ihrer Schule das Thema Wald & Holz näher<br />
bringen? Dann kontaktieren Sie uns und vereinbaren<br />
Sie einen Termin für eine SCHILF bzw.<br />
78<br />
HOLZFORSCHERHEFT STMK.indd 78 25.02.21 15:10
eine SCHÜLF. Unsere ExpertInnen kommen zu<br />
Ihnen in die Schule und erarbeiten gemeinsam<br />
mit Ihnen, wie Wald und Holz in beinahe jeden<br />
Unterrichtsgegenstand eingebaut werden können!<br />
Lassen Sie sich überraschen!<br />
» Anfragen bitte per Kontaktformular<br />
auf www.holzmachtschule.at<br />
WALDSPIELE: WALDAUSGÄNGE<br />
FÜR VOLKSSCHULEN<br />
SchülerInnen der 3. und 4. Klasse Volksschule<br />
sind die Hauptzielgruppe der „Waldspiele <strong>Steiermark</strong>“.<br />
Bei diesen waldpädagogischen Ausgängen<br />
arbeitet proHolz <strong>Steiermark</strong> eng mit<br />
der Landwirtschaftskammer <strong>Steiermark</strong> zusammen.<br />
Ziel ist, den Kindern den Wald nicht<br />
nur als Lebens- und Erholungsraum zu präsentieren,<br />
sondern auch seine Funktion als Arbeitgeber,<br />
Klimaschützer und Wirtschaftsmotor<br />
aufzuzeigen.<br />
» Nähere Informationen finden Sie auf<br />
www.waldspiele-stmk.at<br />
KLEINE KINDERZEITUNG<br />
ZUM THEMA WALD UND HOLZ<br />
Mit über 12.000 Abonnenten zählt die Kleine<br />
Kinderzeitung zu den wichtigsten Kinderund<br />
Jugendmedien der <strong>Steiermark</strong>. proHolz<br />
<strong>Steiermark</strong> hat in Zusammenarbeit mit dem<br />
Redaktionsteam der Kinderzeitung drei Sonderausgaben<br />
zum Thema Wald und Holz herausgegeben,<br />
die nicht nur in der Familie gerne<br />
gelesen werden, sondern auch vielen<br />
Schulen als Unterrichtsmaterialien dienen.<br />
» Download der beiden Sonderausgaben:<br />
www.holzmachtschule.at<br />
PAPIER MACHT SCHULE<br />
Die Papier- und Zellstoffindustrie ist einer<br />
der größten Holznutzer unseres Landes. Aufgabe<br />
von Papier macht Schule ist es, jungen<br />
Menschen und deren AusbildnerInnen die<br />
High-Tech-Produktionsproduktionsprozesse<br />
und die damit verbundenen Berufsbilder näher<br />
zu bringen. Weiters gilt es, Bewusstsein<br />
dafür zu schaffen, wie vielseitig Papier eigentlich<br />
ist und wie oft bzw. wo wir jeden Tag zu<br />
Produkten aus Papier und Karton greifen.<br />
Informationen für<br />
Pädagoginnen zum<br />
Thema „Papier/Karton“:<br />
www.papiermachtschule.at<br />
Fotonachweise: Österreichische Bundesforste: S. 8, S. 24 . Helmut Lunghammer: S. 10, S. 14 unten, S. 15, S. 18, S. 21, S. 30, S. 31, S. 33,<br />
S. 34, S. 37, S. 42, S. 47, S. 48, S. 49, S. 51, S. 52, S. 54, S. 56, S. 58, S. 59, S. 63, S. 71 . Privat: S. 8 unten, S. 9, S. 10, S. 11, S. 26 . pierer.net:<br />
S. 14 oben . fotolia: Cover, S. 27 . ÖFM Stübing: S. 67 unten rechts . Sappi Austria: S. 76 oben rechts . proHolz Austria: S. 74, S. 75, S. 76 .<br />
Raggam Photography: S. 79 oben Mitte . Peter Melbinger: S. 78 . Oliver Wolf, fotolia: S. 79 oben rechts<br />
79<br />
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