Holznutzung und faserliefernde Pflanzen. Vorteile und Nutzungsarten


Hausarbeit, 2016

16 Seiten, Note: 2,0


Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1. Holznutzung
1.1. Definition Holz
1.2. Vorteile des Rohstoffes Holz
1.3. Verschiedene Nutzungsarten des Holzes
1.3.1. Holz als Baumaterial
1.3.2. Holz in der Papierherstellung
1.3.3. Holz zur Möbelherstellung
1.3.4. Holz als Verpackungsmaterial
1.3.5. Holz als Chemiegrundstoff
1.3.6. Holz als Heizmaterial
1.3.7. Holz als Kunsthandwerk
1.4. Holznutzung nach Holzarten

2. Fasern liefernde Pflanzen
2.1. Definition Faser
2.2. Beispiele Fasern liefernder Pflanzen
2.2.1. Fasern aus Samenhaaren
2.2.2. Fasern aus Fruchthaaren
2.2.3. Fasern aus Sprossachsen
2.2.4. Fasern aus Blättern

3. Fazit

4. Quellenverzeichnis

5. Abbildungsverzeichnis

1. Holznutzung

1.1. Definition Holz

Holz wird im allgemeinen Sprachgebrauch als das harte Gewebe der Sprossachsen (Stamm, Äste und Zweige) von Bäumen und Sträuchern bezeichnet.

Botanisch wird Holz hingegen als das vom Kambium erzeugte sekundäre Xylem der Samenpflanzen definiert. Somit sind es alle Zellen, die vom Kambiumring nach innen gebildet werden (siehe Abb. 1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Vorlesung Botanik 2014, Prof. Dr. E. Fischer

Im Baum hat das Holz drei Funktionen: Die Stützfunktion, die Transportfunktion (Wasser, Nährsalze) und die Speicherfunktion (Assimilate). Die extreme Stützfähigkeit zeigen einige Baumriesen auf. Die am höchsten werdende Baumart ist der Königseukalyptus (Eukalyptus regnans). Das höchste Exemplar dieser Art wurde im 19. Jahrhundert gefällt und vermessen. Mit 132,58 m gilt es als der höchste Baum der Welt und hat einen Stammdurchmesser von 5,5 Metern.

1.2. Vorteile des Rohstoffes Holz

Für den Menschen hat Holz ebenfalls eine sehr große Bedeutung und wird in vielen Bereichen verwendet. Kulturhistorisch gesehen zählen Gehölze wohl zu den ältesten genutzten Pflanzen. Der Grund dafür, dass die Menschheit es vielfach nutzt, liegt darin, dass das Holz als nachwachsender Rohstoff einige Vorteile bietet. So ist es sehr vielseitig und flexibel einsetzbar, erneuerbar und langlebig. Außerdem ist es sehr stabil und gleichzeitig elastisch. Es ist nämlich druck- und zugfest. Fasern beispielsweise sind nur zugfest, da sie bei Druck knicken und Beton ist z.B. nur druckfest. Deshalb werden im Gebäudebau in das Beton mittlerweile immer Eisenstangen eingesetzt, damit das Material auch zugfest wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Holzernte- und Weiterverarbeitung wenig Energie benötigen. Es ist zudem ein wichtiger Kohlenstoff-Speicher, da es CO2 bindet und ist somit umweltfreundlich bzw. ein klimaneutraler Rohstoff. Bei der Wiederverwertung und Entsorgung fallen kaum unverwertbare Abfallprodukte an. Als letzten vorteilhaften Punkt nenne ich die ausgezeichneten Wärmedämmeigenschaften, die das Holz besitzt. Aufgrund der mit luftgefüllten Zellen ist es ein guter Isolator, der Temperaturschwankungen verzögert, deshalb Energieeinsparungen ermöglicht und sich somit im Gebäudebau bestens eignet.

1.3. Verschiedene Nutzungsarten des Holzes

1.3.1. Holz als Baumaterial

Holz wird schon seit Jahrtausenden im Hausbau eingesetzt. Es dient zum einen als Grundgerüst, wo die Balken zur Stabilität eingesetzt werden (z. B. bei Fachwerkhäusern), zum anderen fungiert der Dämmstoff Holzfaser als Isoliermittel. Holzfaserdämmplatten bestehen in der Regel zu 85 % aus Holzfasern, die im Nass-oder Trockenverfahren aus Sägeresten (Schwarte, Spreißel) und Hackschnitzeln gewonnen werden. Als Ausgangsmaterial werden dabei Nadelhölzer wegen ihrer höheren Faserqualität bevorzugt.

Der Abbildung 2 ist zu entnehmen, dass der Umsatz in der Branche der verschiedenen Bauteile für den Gebäudebau seit 2008 bis heute deutlich angestiegen ist und dass er in den nächsten fünf Jahren vermutlich auch noch weiter ansteigen wird. Viele verkauften Bauteile aus Holz bestehen mittlerweise aus den sogenannten Spanplatten. Diese werden aus zerpantem Holz hergestellt, unter Einwirkung von Druck und Wärme gepresst und mit Kunstharzleim besprüht. Vorteile sind, dass sie in jeder Größe und Stärke lieferbar sind, eine gute Formstabilität haben und das Preis- Leistungsverhältnis gut ist. Wenn sie unbehandelt bleiben, kann jedoch eine hohe Feuchtigkeit aufgenommen werden und bei großen Längen besteht eine Gefahr des Durchbiegens.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: www.statista.de

1.3.2. Holz in der Papierherstellung

Ein nicht zu vernachlässigender Teil der genutzten Hölzer werden in der Papierherstellung verwendet. Hier können verschiedene Baumarten genutzt werden. Überwiegend werden jedoch Nadelhölzer benutzt, da diese über lange, starke Fasern verfügen, die in der Papiermaschine ein gut verwobenes Netz bilden können. In Europa und vor allem Skandinavien werden hauptsächlich Fichten- und Kiefernbäume (Picea spec.undPinus spec.) verwendet.

Im Groben stelle ich nun die Papierherstellung (siehe Abb. 3) vor. Die entrindeten Hölzer werden mit sehr viel Wasser in ihre Fasern zerlegt, indem das Holz gegen zwei rotierende Schleifsteine gepresst wird (Holzschliff). Der Holzschliff wird zusammen mit Sulfat-Lauge gekocht. Dieses Gemisch wird nun mit einem Bleichmittel gebleicht, damit das spätere Papier weiß wird und mit anderen Füllstoffen vermischt. Der Papierbrei wird durch ein Sieb gepresst, wodurch das Wasser zum großen Teil verloren geht. Dort verfilzt es und wird auf der Papierbahn mit Hilfe von Druckrollen gepresst. Zum Schluss wird es mit beheizten Walzen getrocknet, geglättet und aufgerollt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3:Error! Hyperlink reference not valid.

1.3.3. Holz zur Möbelherstellung

Für diverse Möbel wird Holz ebenfalls benutzt. Dabei gibt es ein großes Spektrum an verschiedenen Holzarten, da sie sich in Farbe, Maserung, Stabilität, Wasserfestigkeit (für Gartenmöbel z.B.) usw. stark unterscheiden können. Heimische Baumarten, die für die Möbelherstellung geeignet sind, sind beispielsweise: die Rotbuche (Fagus sylvatica), Birke (Betula pendula, Betula pubescens), Eiche (Quercus petraea, Quercus robur), Erle (Alnus glutinosa), Silberpappel (Populus alba), Walnuss (Juglans regia) oder die Waldkiefer (Pinus sylvestris). Als nicht heimische Baumarten werden häufig das dunkelrote afrikanische u. amerikanische Mahagoni (Khaya spec.) oder das Teakholz (Tectona grandis) genutzt. Die Abbildung 4 zeigt die unterschiedlichen Farbtöne und Maserungen verschiedener, häufig in der Möbelherstellung genutzten, Arten auf. Der Unterschied zwischen „Buche“ und „Buche (natur)“ besteht darin, dass die „Buche“ gedämpft wurde. Das bedeutet, dass sie bis zu 80 Stunden lang Wasserdampf ausgesetzt wurde, was dazu führt, dass das Holz stabiler und robuster wird. Als Nebeneffekt verändert sich dadurch leicht die Farbe. Dies wird bei einigen heimischen Hölzern durchgeführt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: http://www.esslinger-einrichtungskonzepte.de/img/bigsize/hoelzer3.jpg

1.3.4. Holz als Verpackungsmaterial

Holz wird außerdem häufig als Verpackungsmaterial benutzt, da es recht günstig und stabil ist. Außerdem ist es leicht elastisch, was bei Transporten ebenso vorteilhaft ist. Als Verpackungsmaterial wird es beispielsweise für Holzkisten oder Fässer eingesetzt, aber auch stabile Paletten werden daraus hergestellt. Meist wird besonders günstiges und minderwertiges Holz verwendet, da nur geringe Anforderungen an die Holzqualität gestellt werden. Aus diesem Grund findet man in Holzverpackungen auch öfter Schadorganismen wie Insekten, Pilze oder Nematoden, die durch den Transport in andere Gebiete verschleppt werden können. Seit 2009 gibt es eine Neufassung eines Gesetzes (ISPM Nr. 15), die festlegt, dass das Verpackungsmaterial aus entrindetem Holz hergestellt sein muss. In diesem würden sich schließlich die meisten Schadorganismen befinden. Restrindenstücke sind dabei jedoch zulässig. Allerdings fordert zum Beispiel der australische Kontinent, das importiertes Verpackungsholz vollständig rindenfrei sein muss. So wird das Risiko einer Einschleppung und Ausbreitung von Schädlingen im Verpackungsmaterial Holz verhindert. Typische Baumarten, die für Verpackungen genutzt werden, sind z.B. die Waldkiefer (Pinus sylvestris) und Weymouthkiefer (Pinus strobus), sowie die Silberpappel (Populus alba), da diese Arten kein hochwertiges Holz besitzen.

1.3.5. Holz als Chemiegrundstoff

Holz ist ein wichtiger Rohstoff in der chemischen Industrie und wird für chemische Erzeugnisse wie Holzkohle oder Teer genutzt. Ein Verfahren ist z.B. die Pyrolyse, wodurch die großen Moleküle in kleine Moleküle gespalten werden und somit ein Bindungsbruch stattfindet. Folglich kann es weiterverarbeitet werden. Mit einem Vergasungsmittel wie beispielsweise Sauerstoff kann Holz aber auch vergast werden, sodass als Produkt ein brennbares Gas entsteht. In Abbildung 5 sind die Bestandteile des Holzes dargestellt. Im Wesentlichen besteht Holz aus Cellulose, Lignin und Hemicellulose, aber auch Extraktstoffe und Asche beinhaltet es im geringen Anteil.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Vorlesung Nachwachsende Rohstoffe 2015, Prof. Dr. Imhof

1.3.6. Holz als Heizmaterial

Mittlerweile dienen über 50% des genutzten Holzes der Bioenergie (siehe Abb. 6). Es wird in großem Maße als Brennholz verwendet. Nicht nur Stückholz wird häufig verfeuert, sondern auch Pellets, die aus Sägemehl und Hobelspänen bestehen und bei der Zersägung als Nebenprodukte anfallen,

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Grafik zur Holznutzung in Deutschland 2010

sowie maschinell zerkleinerte Holzstücke, die sogenannten Hackschnitzel. Einen besonderen Vorteil bietet die Holzkohle, da sie bei Verbrennung deutlich heißer wird als normales Holz. Sie wurde deshalb früher häufig in der Verhüttung eingesetzt. Sie entsteht wenn lufttrockenes Holz (13-18 % Wasser) unter Sauerstoffabschluss auf 275°C erhitzt wird und dadurch die leicht flüchtigen Bestandteile des Holzes verbrennen (Pyrolyse). Die Tabelle (Abb. 7) zeigt den Energiegehalt der unterschiedlichen Holzarten und die entsprechenden Anteile der Holzbestandteile an. Nadelhölzer beinhalten etwas mehr Lignin als Laubholz und deutlich mehr als Weizen- und Maisstroh. Da Lignin den höchsten Brennwert der einzelnen Holzbestandteile hat, haben die Nadehölzer auch mit ca. 18,8 MJ/kg den höchsten Heizwert. Ähnlich hohe Brennwerte wie die unterschiedlichen Nadelhölzer erreichen auch die Rotbuche (Fagus sylvatica), die Eiche (Quercus spec.) und die Birke (Betula spec.).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Vorlesung Nachwachsende Rohstoffe 2015, Prof. Dr. Imhof 8

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Ende der Leseprobe aus 16 Seiten

Details

Titel
Holznutzung und faserliefernde Pflanzen. Vorteile und Nutzungsarten
Hochschule
Universität Koblenz-Landau  (Integrierte Naturwissenschaften)
Veranstaltung
Nutz- und Heilpflanzen
Note
2,0
Autor
Jahr
2016
Seiten
16
Katalognummer
V344500
ISBN (eBook)
9783668343443
ISBN (Buch)
9783668343450
Dateigröße
3891 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
holznutzung, fasern, pflanzen, vorteileund, nutzungsarten
Arbeit zitieren
Rolf Leonhardt (Autor:in), 2016, Holznutzung und faserliefernde Pflanzen. Vorteile und Nutzungsarten, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/344500

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