Holz ist ein vielseitiges Material, das in der Bauindustrie, der Möbelherstellung und vielen anderen Bereichen weit verbreitet ist. Um die Eigenschaften von Holz besser zu verstehen, ist es wichtig, zwischen den Begriffen „elastisch“ und „plastisch“ zu differenzieren.
Elastizität von Holz
Elastizität bezeichnet die Fähigkeit eines Materials, nach einer Verformung in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Wenn Holz elastisch ist, bedeutet dies, dass es unter Belastung eine temporäre Deformation erfährt, die jedoch rückgängig gemacht werden kann, sobald die Kraft entfernt wird. Während dieser Phase verformt sich das Holz, allerdings bleibt die Struktur intakt, und die ursprünglichen Eigenschaften können wiederhergestellt werden. Elastisches Verhalten ist charakteristisch für Materialien, die bei moderaten Kräften flexibel sind und nicht dauerhaft beschädigt werden.
Nasses Holz ist gut biegsam, viel besser als trockenes Holz. Durch das Dämpfen lässt sich jedes Holz gut formen.
Die Grenze der Elastizität ist erreicht, wenn durch das Biegen eine bleibende Verformung oder Zerstörung eintritt. Dabei ist sie abhängig von der Rohdichte, der Holzfeuchte, der Temperatur und vom Holzgefüge.
Besonders elastische Hölzer sind: Eibe, Teak, Akazie, Nussbaum, Linde, Ulme, Lärche, und Esche.
Einsatzbereiche:
- Sportgeräte
- Fahrzeugbau
- Sitzmöbel u.a.
Merke: Holz gilt als elastisch wenn es nach dem Biegen seine ursprüngliche Form wieder einnimmt.
Plastizität von Holz
Auf der anderen Seite beschreibt Plastizität die Fähigkeit eines Materials, unter einer bestimmten Belastung dauerhaft verformt zu werden. Ein plastisches Material behält die neue Form auch dann, wenn die aufgebrachte Kraft entfernt wird. Bei Holz tritt plastisches Verhalten typischerweise bei hohen Temperaturen oder über längere Zeiträume unter starker Belastung auf. In solchen Fällen können die Zellstrukturen im Holz irreversibel verändert werden, was zu bleibenden Deformationen führt.
Um diese Konzepte im Kontext von Holz zu konkretisieren: Unter normalen Bedingungen zeigt Holz sowohl elastisches als auch plastisches Verhalten. Bei geringer Belastung – wie dem Sitzen auf einem Holzstuhl – verhält sich Holz elastisch, da es sich leicht verformt, aber schnell in die ursprüngliche Form zurückkehrt. Allerdings kann bei übermäßiger Belastung, etwa beim Anbringen schwerer Gewichte auf eine Holzkonstruktion, eine dauerhafte Verformung auftreten, was auf plastisches Verhalten hinweist.
Merke: Holz gilt als plastisch wenn es sich biegen bzw. formen lässt, ohne das es nachher wieder seine Ursprungsform einnimmt.
Praxisbeispiele:
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Gebogene Leisten - schicht verleimt (vorher nässen)
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Dünne Anleimer an gerundeten Platten (Heißluftfön benutzen)
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Holz je nach Belastung unterschiedlich reagiert. Es besitzt elastische Eigenschaften, die es ihm ermöglichen, sich unter moderater Belastung zurückzuformen, während es gleichzeitig plastische Eigenschaften aufweist, die bei übermäßiger oder langfristiger Belastung zu irreversiblen Veränderungen führen können. Das Verständnis dieses Unterschieds ist entscheidend für die Nutzung und Verarbeitung von Holz in verschiedenen Anwendungen.
Schalldämmfähigkeit von Holz
Beim Holz ist die Schalldämmfähigkeit wegen des relativ niedrigen Gewichtes sehr gering. Die stark geschlossene Oberfläche und die geringe Tiefe der Holzporen verleiht dem Holz so gut wie keine schallschluckenden Eigenschaften. Die Schallwellen werden dort einfach reflektiert. Dabei ist die Schallgeschwindigkeit längs zur Faser mit ca. 4400 m/sec, damit doppelt so hoch wie quer zur Faser.
Mehr über die Schalldämmfähigkeit
Wärmedämmung
Je trockener das Holz ist, um so besser ist seine wärmedämmende Eigenschaft. Verstärkt wird die Eigenschaft durch eine geringere Rohdichte und größere Poren im Holz. Im umgekehrten Fall bedeutet das, je feuchter, je höher die Rohdichte und je kleiner die Poren um so schlechter ist die Wärmdämmung.
Merke: Wärmedämmfähigkeit ist die Fähigkeit eines Bauteiles, den Durchgang von Wärme von der einen Seite zur anderen Seite des Bauteiles einzuschränken,
und damit eine Abwanderung oder Zufuhr von Wärme möglichst zu verhindern.
Elektrische Leitfähigkeit
Die elektrische Leitfähigkeit ist abhängig von der Feuchte des Holzes (je höher die Holzfeuchte - um so besser die Leitfähigkeit). Bei Zunahme über den Fasersättigungspunkt hinaus, nimmt die Leitfähigkeit nur noch mäßig zu.
Wärmeausdehnung
Die Wärmeausdehnung ist abhängig von der Holzart, deren Dichte und Feuchtegehalt. Allerdings ist sie bei Holz kaum von Bedeutung da sie durch den Schwund bei steigenden Temperaturen aufgehoben wird. In diesem Zusammenhang wird auch oft von den Wärmeausdehnungszahlen gesprochen, die angeben, wie hoch die Längenänderung eines Körpers bei Erhöhung seiner Temperatur von 1o C ist.
