Hi!
Ich suche Infos zum Rohstoff HOLZ (Vorkommen; Verwendungszweck; Bedeutung in Vergangenheit, Gegegenwart, Zukunft usw.)
Ich hoffe, dass ihr mir da weiterhelfen könnt…
Grüssli Michaela
Hi Michaela,
ich hab Dir mal den Artikel aus dem Römpp Chemie-Lexikon kopiert. Sollte für den Anfang reichen, sonst schau in den angegebenen Quellen nach.
Gandalf
Holz
Ein morpholog. u. chem. uneinheitlicher Stoff. In der Pflanzenanatomie bezeichnet man als H. die Gesamtheit der vom Kambium der Samenpflanzen nach innen abgegliederten Dauergewebe, unabhängig vom Verholzungsgrad. Mark, Rinde u. Borke zählen nicht zum Holz. Das mantelförmige Kambium, das Xylem u. Phloem trennt, ist eine im Querschnitt etwa kreisförmige Zellschicht in Wurzel u. Sproß der H.-Gewächse (vgl. Pflanzen), die aus undifferenzierten Zellen von embryonalem Charakter besteht. Diese beginnen zu Anfang einer Wachstumsperiode (im Frühjahr) mit neuen Zellteilungen, die zur Ausbildung von relativ weitlumigem Früh-H. führen, an das sich mit fortschreitendem Wachstum engerlumiges Spät-H. anschließt. Nach einer Ruhezeit (Winter) beginnt der Cyclus erneut. Diese period. auftretenden Wachstumsschwankungen bedingen das Entstehen der bekannten Jahresringe im H. der gemäßigten Klimazonen, an denen sich das Alter eines Baums abschätzen läßt (Dendrochronologie). Auf diese Weise kann man schließen, daß die mehr als 100 m hohen Mammutbäume Kaliforniens – die neben bestimmten austral., bis 120 m hohen Eukalyptusarten zu den größten Lebewesen gehören – ca. 3000 Jahre alt sind. Der mit 4600 Jahren älteste noch lebende Baum, eine Borstenkiefer in Kalifornien, ist allerdings nur noch 10 m hoch. Mit Hilfe der Jahresringe kann man auch auf Klimaschwankungen innerhalb des Lebens eines Baumes schließen; die Wissenschaft, die sich mit diesen Fragen beschäftigt, ist die Dendroklimatologie. Bei mikroskop. Betrachtung zeigt H. einen Aufbau aus vielen langgestreckten, dickwandigen Zellen, unter denen man z. B. H.-Fasern (mehrere mm lange, dünne, starkwandige Zellen, deren enger Hohlraum mit Luft gefüllt ist), Gefäße (dünnwandige, langgestreckte, verhältnismäßig weite Röhren, in denen das Wasser von den Wurzeln zu den Blättern fließt), Tracheiden (mehrere mm lange Zwischenformen zwischen H.-Fasern u. Gefäßen, die bes. bei Nadel-H. häufig anzutreffen sind), H.-Parenchym (dünnwandige, rundliche Zellen) usw. findet. Der Zusammenhalt der Zellen erfolgt durch das Pektin, aus dem die sog. Mittellamelle besteht. Die Zers. des H. zwecks mikroskop. Untersuchungen kann mit dem Schulzeschen Mazerationsgemisch erfolgen. Im Baum übernimmt das H. die dreifache Aufgabe der Festigung, Stoffleitung (bes. in den Gefäßen) u. Stoffspeicherung (vorwiegend in den H.-Parenchymzellen). Die verschiedenen H.-Arten zeigen in ihrem mikroskop. Aufbau, der Farbe, Härte, Dichte, chem. Zusammensetzung usw. erhebliche Unterschiede. Das frisch geschlagene, grüne H. enthält in der Regel 40–60% Wasser, beim lufttrockenen H. sinkt der Wassergehalt auf 15–18%. Die Dichte des frischen (bzw. lufttrockenen) H. beträgt bei der Birke 0,8–1,09 (0,51–0,77), Eiche 0,93–1,28 (0,69–1,03), Fichte 0,4–1,07 (0,35–0,6), Linde 0,58–0,87 (0,32–0,6), Rotbuche 0,85–1,12 (0,66–0,83) u. der Weißtanne 0,77–1,23 (0,37–0,75). Ein aufgeklaftertes Raummeter H. wiegt etwa 300–500 kg. Im Durchschnitt enthält die wasserfreie H.-Substanz etwa 49,1% C, 6,3% H, 44% O, 0,1% N u. 0,5% unverbrennbare Mineralsubstanzen, die als Asche zurückbleiben. Infolge des hohen Sauerstoff-Gehalts ist der Heizwert des H. nicht sehr groß; er beträgt beim kg lufttrockenen H. nur etwa 15 MJ (3700–4000 kcal); die Verbrennungstemp. erreicht bei einem gewöhnlichen Feuer aus lufttrockenem H. kaum 1000 °C. Dennoch ist H. in Afrika u. a. Gebieten immer noch der meistgebrauchte Brennstoff. Von der chem. Zusammensetzung her besteht z. B. Nadel-H. aus 45–50% Cellulose, 25–30% Lignin sowie 15–20% Polyosen; letztere (H.-Polyosen) wurden früher Hemicellulosen genannt. Stets finden sich auch einige Prozent sog. H.-Inhaltsstoffe wie z. B. Harze, Wachse, Terpene u. Terpenoide (Kautschuk!), Phenole, Gerbstoffe, Chinone, Farbstoffe, Fette, Zucker, Eiweiß, Mineralstoffe usw. Die prozentualen Anteile dieser Stoffe weisen bei den verschiedenen H.-Sorten erhebliche Differenzen auf, was in manchen Fällen eine biogeochemische Prospektion (vgl. geochemische Prospektion) ermöglicht. So können z. B. bestimmte Stoffe bevorzugt gebildet od. gespeichert werden. Auf geeigneten Böden kann z. B. die Kiefer Nickel u. Cobalt bis zum 700fachen des durchschnittlichen Gehalts anreichern; auch eine Uran-Anreicherung wurde in einigen H. gefunden. Das reichste Germanium-Vork. der USA beruht auf einer Germanium-Anreicherung in fossilen Nadel-H. der Kreidezeit.
Die Farbe des H. ist bei den jungen Pflanzen mehr od. weniger weißlich; bei älteren Bäumen ist das Innere des Stamms oft dunkler gefärbt (Kern-H.), die äußere Zone sieht dagegen heller aus (Splint-H.). Bei Eichen u. Ulmen ist das Kern-H. braun, bei Eiben, Lärchen u. den Rot-H. der Tropen (Brasilin, Blauholz) rot, beim Eben-H. schwarz. Die Nutzung der Farbhölzer für die Textilfärberei war deshalb im Altertum selbstverständlich. Der charakterist. Geruch des frisch geschnittenen H. stammt von Gerbstoffen (Eiche), Harzen u. Terpentinöl (bei Nadel-H.). Allerdings gehen die parfümist. hoch bewerteten sog. H.-Noten auf Verb. sehr unterschiedlicher Konstitution zurück. Auch in der Spaltbarkeit zeigen sich erhebliche Unterschiede; leicht spaltbar sind Fichten- u. Tannen-H., dann folgen Kiefern-, Eichen-, Eschen-, Buchen-H.; schwer spaltbar ist das H. von Zwetschgen-, Kirsch-, Birn- u. Apfelbäumen, Pappeln, Linden, Roßkastanien, Akazien u. Buchsbaum. Gar nicht spaltbar ist (wegen seines wirren, unregelmäßigen Faserverlaufs) das in Westindien heim., sehr harte u. sehr schwere (D. 1,17–1,39) Guajak-H. (Pock-H., Franzosen-H.), aus dem man deshalb Kegelkugeln, Achsenlager, Mörser usw. herstellt. Die Härte des H. – z. T. auch die Zähigkeit u. die Widerstandsfähigkeit bei Feuereinwirkung – steigt im allg. mit der Dicke der Zellwände u. damit auch mit dem spezif. Gewicht. Stamm-H. ist meist weicher als Ast-H. u. härter als Wurzel-H.; das im Frühjahr zugewachsene H. (Früh-H.) mit seinen weitlumigen u. dünnwandigen Zellen ist weicher als das Spät-H., das Kern-H. im Innern des Stamms weicher als das weiter außen gelegene Holz. Als sehr hart gelten Guajak-H., Eben-H., Buchs, Steineiche, Sauerdorn, Weißdorn u. Schlehe; hart sind Hickory, Akazie, Weißbuche, Rotbuche, Eiche, Esche, Ahorn, Nußbaum, Apfelbaum, Birnbaum u. Eibe; mittelhart: Teak-H., Platane, Ulme, Edelkastanie u. Legföhre; weich: Lärche, Birke, Erle, Roßkastanie, Föhre, Fichte, Tanne u. Haselnuß; sehr weich: Espe, Zirbelkiefer, Weide, Pappel u. Linde. Viele Bäume, bes. Nadel-H., sind anfällig gegen tier. Schädlinge. Für manche Baumkrankheiten sind Nematoden verantwortlich. Das sog. Ulmensterben wird durch Pilze verursacht. Forstschäden richten natürlich auch Luftverunreinigungen an, z. B. der saure Regen. Dem Schutz des H. vor pflanzlichen u. tier. Schädlingen dienen spezif. die Holzschutzmittel. Unter Luftabschluß (z. B. in Sümpfen u. Mooren) kann sich H. länger halten; es stellen sich dann allmählich die bekannten Verkohlungserscheinungen ein. Auch in völliger Trockenheit (z. B. Ägypten) ist H. oft Jh. u. Jahrtausende haltbar. In den Steinkohlen liegen mehr od. weniger gut konservierte H. aus der Karbonzeit vor; oft sind hier an vergrößerten Dünnschliffen noch alle Einzelheiten des zellulären Aufbaus (Gefäße) erkennbar. Aus der Trias-Formation hat sich verkieseltes H. erhalten; hier wurde das H. allmählich von Kieselsäure-haltigem Wasser durchtränkt, u. nach dem Verdunsten des Wassers schützte der zurückbleibende Kieselsäure-Panzer vor Verwesung.
Vork.: H. kommt hauptsächlich in Wäldern vor, die ca. 4 Mrd. ha der Erdoberfläche bedecken (dies entspricht ca. 30%). Läßt man sehr locker bewachsene Flächen außer Betracht, verbleiben 2,85 Mrd. ha Wald, d. h. 21% der Erdoberfläche. Der H.-Bestand beträgt ca. 330 Mrd. m3 bei einem H.-Einschlag von jährlich 2,8 Mrd. m3 mit steigender Tendenz. In der BRD sind 72 000 km2 (30% der Landfläche) von Wald bedeckt.
Die Energieumwandlung aus H. ist die älteste Art, Energie zum Kochen u. Heizen zu erzeugen. Die FAO schätzt, daß auch heute noch 2/3 der Menschheit auf H. zur Deckung des häuslichen Energiebedarfs angewiesen ist. 1,2 Mrd. m3 H. werden weltweit als Brenn-H. gesammelt, hinzu kommen Ind.-H. u. Alt-H., so daß schätzungsweise 2 Mrd. m3 H. jährlich verbrannt werden.
H. als Chemierohstoff hat mit der Entwicklung der Kohle- u. Erdölchemie stark an Bedeutung verloren. Jedoch gewinnt die Erzeugung chem. Produkte aus den sog. „nachwachsenden Rohstoffen“ zunehmend an Gewicht. Der bei weitem wichtigste Zweig der chem. H.-Verwertung ist mit 55% die Zellstoff-Erzeugung. Weitere wichtige Prozesse sind:
a) Verwertung der chem. Hauptbestandteile in polymerer Form (Cellulose-Produkte, Zellglas, Schießbaumwolle, Kunststoffe, Lacke, Lignin-Verwertung) od. Aufspaltung in niedermol. Verb. (Holzverzuckerung, Furfural-, Oxalsäure-, Vanillin-, Dimethylsulfoxid-Gewinnung).
b) Therm. Abbau von H. (Holzkohle, Holzgas, Holzgeist); die Aufarbeitung des entstehenden H.-Teers ist meist unrentabel. Höhere Ausbeuten an flüssigen Produkten, einem Diesel-artigen Ölgemisch, liefert die sog. direkte Verflüssigung von H. bei der therm. Behandlung unter hohem Druck (400 bar), in Ggw. reduzierender Gase u. eines Katalysators.
c) Abbau zu gasf. Produkten (Synthesegas).
d) Verwertung sek. H.-Inhaltsstoffe (Kautschuk, Harze, Tallöl, Terpentinöl, Gerbstoffe, Balata, Guttapercha, Etherische Öle) führt zu zahlreichen wichtigen Folgeprodukten wie Gummi, Lacken, Klebstoffen, Insektiziden, Duft- u. Geschmacksstoffen, Campher, Kunstharzen, Flotations-Mitteln, Seifen u. a.
Eine weitere wichtige H.-Nutzung ist die Herst. von H.-Erzeugnissen für die Bau- u. Möbel-Ind. [H.-(span)-Beton, H.-Mehl (für Kunstharz-Pressmassen, Linoleum, Papier u. Pappenfüllmittel, Filterpapier, Putz- u. Poliermittel, Saugmittel), Sägehölzer, Sperr-H., H.-Span(verbund)platten, Furniere, H.-Wolle usw.]. Die bei der mechan. H.-Bearbeitung, bes. beim Schleifen anfallenden H.-Stäube sind explosionsgefährlich. Nach jüngsten Schätzungen der FAO hat sich die jährliche Entwaldungsrate beim Tropenwald von 11,3 Mio. ha im Jahr 1980 auf 17 Mio. ha 1990 erhöht.
H.-Forschungsinst. im Dtsch.-sprachigen Raum:
Deutschland: DGfH, Dtsch. Ges. für Holzforschung e.V., München; BFH, Bundesforschungsanstalt für Forst- u. Holzwirtschaft, Hamburg; Inst. für Holzforschung der Univ. München; WKI, Fraunhofer-Inst. für Holzforschung; Forst- u. Holzwirtschaftliche Ordinariate der Univ. Hamburg; Lehrstuhl u. Inst. für Werkzeugmaschinen u. Fertigungstechniken der Univ. Braunschweig mit Schwerpunkt Holzbearbeitung u. Maschinen; Inst. für Werkzeugforschung Remscheid, mit Schwerpunkt Holzbearbeitungswerkzeuge; BAM, Bundesanstalt für Materialprüfung, Holzpathologie, Holzschutz u. Holzwerkstoffe; IFT, Inst. für Fenstertechnik Rosenheim; Forschungsinst. für Holztechnologie, Dresden; Forstliche- u. Holzforschung an den Univ. Eberswalde u. Dresden (Tharandt); Österreich: ÖGfH, Österreich. Ges. für Holzforschung, Wien; Österreich. Holzforschungsinst., Wien; Forstliche Versuchsanstalt Mariabrunn bei Wien; Univ. für Bodenkultur, Wien; Schweiz: EAFV, Eidgenöss. Anstalt für das forstliche Versuchswesen, Birmensdorf bei Zürich; ETH Zürich u. Lausanne; EMPA, Eidgenöss. Materialprüfungsanstalt Dübendorf, Zürich; SAH, Schweizer. Arbeitsgemeinschaft für Holzforschung, Zürich.
Lit.: Zeitschriften: Holz als Roh- u. Werkstoff, Berlin: Springer ï Holzforschung, Berlin: de Gruyter ï Holzforschung u. Holzverwertung, Wien: Agrarverl. ï Holz-Zentralblatt (seit 1874), Stuttgart: DRW ï Journal of Wood Chemistry and Technology, New York: Dekker ï Wood, London: Tothill Press ï Wood Science and Technology, New York: Springer. – Bücher u. Reihen: Barbour u. Rodwell (Hrsg.), Adv. Chem. 225, Archaeological Wood, Chemistry and Preservation, Washington DC: ACS 1990 ï Barefoot, Identification of Modern and Tertiary Woods, Oxford: Univ. Press 1982 ï Behaviour of Wood Products in Fire, New York: Pergamon 1977 ï Bericht des Bundes u. der Länder über nachwachsende Rohstoffe, Bundesminister für Ernährung, Landwirtschaft u. Forsten, Münster-Hiltrup: Landwirtschaftsverl. 1989 ï Blazej, Chemie des Holzes, Leipzig: Fachbuchverl. 1979 ï Bodig u. Jayne, Mechanics of Wood and Wood Composites, New York: Van Nostrand Reinhold 1982 ï Bosshard, Holzkunde (3 Bd.), Basel: Birkhäuser 1974, 1975 ï Butterfield, Three-Dimensional Structure of Wood, New York: Chapman & Hall 1980 ï Dahms, Kleines Holzlexikon, Stuttgart: Wegra 1978 ï Hausen, Holzarten mit gesundheitsschädlichen Inhaltsstoffen, Stuttgart: DRW 1973 ï Hausen, Woods Injurious to Human Health, Berlin: de Gruyter 1981 ï Knauer et al. (Hrsg.), Agrarspectrum 14, Holz als nachwachsender Rohstoff, Frankfurt: DLG 1988 ï Lohmann, Holz Hdb. (3.), Stuttgart: DRW 1987 ï Möbel, Zahlen, Daten, Hamburg: Holzmann 1989 ï Mombächer (Hrsg.), Holz-Lexikon (3. Aufl., 2 Bd.), Stuttgart: DRW 1988 ï Norwood u. Warnick, Prog. Biomass Conversion 3 (1982) ï Richardson, Timbers of the World, Harlow: Longman 1979 ï Sarkanen u. Tillman, Progress in Biomass Conversion to Fuels and Chemicals (2 Bd.), New York: Academic Press 1979, 1980 ï Schliephake et al. (Hrsg.), Nachwachsende Rohstoffe, Holz u. Stroh, Natürliche Öle u. Fette, Alkohole für Kraftstoffe, Bochum: Kordt 1986 ï Sell, Eigenarten u. Kenngrößen von Holzarten, Zürich: Baufach 1989 ï Sjöström, Wood Chemistry, New York: Academic Press 1981 ï Tillman et al., Wood Combustion, New York: Academic Press 1981 ï Ullmann (5.) A 28, 305–356 ï Yearbook of Forest Products Statistics, Rom: FAO.
E wood
F bois
I legno
S madera
Quelle: Römpp Lexikon Chemie – Version 2.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1999
Hallo Michaela!
http://www.dainet.de/
und
http://schweb.pyton.ch/holzarten/
und
http://www.dueppel.de/lexikon/holzart.htm
Bei dainet musst Du ein bischen suchen, es gibt keinen direkten Link.
Viel Spaß - Susanne
Hi!
Wow, herzlichen Dank! Ja, ich denke, dass das für den Anfang wirklich reicht… Sonst darf ich dich fragen?
Grüssli Michaela