- Holz wächst im Wald - aber wie? - Volker Wollny
Selbst ein uralter Baumriese mit einem Stammdurchmesser von mehreren Metern hat einmal als winziger Keimling begonnen. Schicht für Schicht wachsen die Zellen am Umfang eines Triebes und lassen so aus dem Terminaltrieb den Stamm und aus den Seitentrieben Zweige und Äste werden.
Am Anfang war das Kambium
Selbst am dicksten Baumstamm ist es nur eine winzig dünne Schicht aus Zellen, die für den jährlichen Holzzuwachs sorgt: Das Kambium. Es liegt zwischen Rinde und Holz und ist in der Tat so dünn, das man es beim Entrinden eines Astes gar nicht bemerkt.
Das Kambium ist ein Merkmal der zweikeimblättrigen Pflanzen und ermöglichst diesem Typ von Pflanzen das so genannte sekundäre Dickenwachstum. Damit ist gemeint, dass die Triebe einer Pflanze mit Kambium das ganze Leben lang dicker werden, da das Kambium unablässig neue Zellen produziert.
Bei einem Keimling oder einem neuen Trieb einer älteren Pflanze ist das Kambium nur ein winziger Schlauch aus Zellen, die eine ganz besondere Eigenschaft haben: Sie können auf der Innenseite Stängelzellen und auf der Außenseite Haut- oder Rindenzellen produzieren. Dieser Prozess setzt sich auch dann noch fort, wenn das Längenwachstum des Triebes abgeschlossen ist und an seiner vorherigen Spitze eine Verzweigungstelle entstanden ist – bei uns typischerweise im nächsten Jahr. Deswegen werden Stamm und Äste eine Baumes eben auch sein Leben lang dicker.
Zellulose und Lignin
Diese Art des Wachstums ist nun kein typisches Merkmal von Gehölzen, sondern von allen zweikeimblättrigen Pflanzen. Auch das Verholzen ist nicht den regelrechten Gehölzen vorbehalten. Jeder hat schon einmal einen holzigen Rettich oder Kohlrabi erwischt. Das, was bei einem solchen Gemüse ärgerlicher Weise passiert ist, heißt nicht nur so, sondern ist wirklich ein Verholzen im biologischen Sinne: Tatsächlich wurde hier Lignin eingelagert, dessen Produktion also auch bei an sich krautigen Pflanzen möglich ist.
In jedem Pflanzenmaterial ist zunächst einmal Zellulose vorhanden, sie bildet die Fasern der Pflanze. Zellulose ist, wie man an Seilen und Textilien aus Pflanzenfasern sehen kann, recht zugfest, dabei aber weich. Braucht eine Pflanze nun einen stabilen Stängel, lagert sie das harte und druckfeste Lignin zwischen den Zellulosefasern ein – das vorher krautige Pflanzengewebe verholzt. Holz ist also – wie viele Hightech-Materialien – ein Verbundwerkstoff, der an sich widersprüchliche Forderungen erfüllen kann, weil in ihm zwei ganz unterschiedliche Stoffe ihre Vorteile zur Wirkung bringen.
Während das Verholzen bei krautigen Pflanzen eher eine Alterserscheinung ist, gehört es bei den Gehölzen gewissermaßen zum Konstruktionsprinzip: Nur der Verbundwerkstoff Holz kann die gewaltige, Jahrhunderte lange Wechselbiegebelastung aushalten, der etwa ein Baumstamm im Laufe eines Baumlebens ausgesetzt ist. Daher ist Holz auch ein Werkstoff mit unvergleichlichen Eigenschaften.
Kern und Splint
Das Kambium eines Baumes erzeugt also nach innen Holz und nach außen Rinde. Da die Rinde beim weiteren Dickenwachstum des Astes oder Stammes zu eng wird, reißt der äußere, ältere und bereits abgestorbene Bereich ein, wenn er nicht gleich abschuppt. Vor allem an den Stämmen und starken Ästen älterer Exemplare von manchen Baumarten kann man das sehen. Eine solche Rinde bezeichnet man als Borke.
Das jüngere Holz im Außenbereich eines Astes oder Stammes bezeichnet man als Splintholz. Es lebt noch und enthält die Leitungsbahnen, welche die in den Blättern gebildete Biomasse in die unteren Teile des Baumes bringen, während in der innersten Schicht der Rinde, dem Bast, das Wasser mit den gelösten Nährstoffen aus dem Boden zu den Blättern aufsteigt.
Während der Baum wächst, stirbt das weiter innen liegende Holz ab. Manche Baumarten lagern vorher noch Stoffe ein, die es dunkler und härter machen. Dieses innere Holz bezeichnet man als Kernholz und Bäume, die ein solches aufweisen als Kernholzbäume. Bäume, die kein deutlich abgesetztes Kernholz ausbilden heißen Reifholzbäume.
Jahresringe, Frühholz und Spätholz
In Gegenden, die einen Wechsel von Jahreszeiten aufweisen, wie das bei uns der Fall ist, wächst das Holz nicht kontinuierlich. Es beginnt im Frühjahr zu wachsen und wächst die erste Zeit relativ schnell. Später im Jahr verlangsamt sich das Wachstum, bis es über den Winter ganz aufhört. Daher entsteht in jedem Jahr eine hellere Zone, das Frühholz und darauf folgend eine dunklere, das Spätholz. Dann kommt ein deutlicher Absatz, der die Winterruhe markiert und im nächsten Jahr geht es wieder mit einer neuen Frühholz-Zone weiter.
In Jahren mit guten Vegetationsbedingungen wächst das Holz schneller und der Jahresring wird breiter; schlechte Jahre erzeugen schmale Jahresringe. Durch Vergleich mit Proben, die bereits datiert sind, kann man so feststellen, wann ein Stück Holz gewachsen ist. Dieses Verfahren nennt man Dendrochronologie, es leistet beispielsweise gute Dienste, wenn man feststellen will, wann ein altes Haus etwa erbaut wurde.
Holz von Bäumen aus den Tropen, wo die Vegetationsperiode über das ganze Jahr geht, wächst kontinuierlich. Daher kann man bei Tropenhölzern wie Mahagoni auch keine Jahresringe erkennen. Je langsamer das Holz wächst, umso dichter wird es; Hölzer, die in kalten Gegenden gewachsen sind, weisen daher schmalere Jahresringe auf als solche aus wärmeren Gegenden. Sie sind qualitativ besser - wie zum Beispiel Nordische Fichte oder Nordische Kiefer - aber auch teurer, weil natürlich der Holzertrag bei langsamerem Wachstum geringer ist.
Volker Wollny - Tätig als Publizist und Freier Dozent, abgeschlossenes Studium als Ingenieur für Produktionstechnik, Gesellenbriefe im ...
