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Holz#

Brennholz. Foto: pixabay.com
Brennholz. Foto: pixabay.com

Holz ist ein natürlicher Rohstoff, der über eine hohe Druckfestigkeit und eine große Beständigkeit verfügt. Man kann einzelne Hölzer nach spezifischen Eigenschaften wie Härte, Gewicht und Festigkeit einteilen.

Der Wasseranteil an der Masse eines Baumstammes ist 60%. Lagert man das Holz, geht der Wassergehalt auf ca. 15% zurück, bei längerer Lagerung auf 10%. Man spricht, dass Holz arbeitet. Auch nachdem das Holz getrocknet wurde, behält das Holz die Eigenschaft, Feuchtigkeit aufzunehmen und abzugeben.

Die Härte eines Holzes wird durch die so genannte Brinell-Methode bestimmt. Dabei wird eine Stahlkugel 30 Sekunden lang in das Holz gedrückt (bei 12 % Feuchte) und anschließend der Abdruck vermessen. Die Werte werden in eine Formel eingesetzt und das Ergebnis ist der Härtegrad des Holzes, der auch Brinell-Härte genannt wird.

Fichte und Tanne gehören also zu den weichen Hölzern, während die Eiche ein typisches Hartholz ist. Diese Eigenschaften bestimmen auch die Verwendung des Holzes.

Eine herausragende Eigenschaft von Holz ist das Verhältnis von Masse zu Festigkeit. Andere Werkstoffe, wie Stahl oder Beton sind bei vergleichbarer Festigkeit wesentlich schwerer. Die Festigkeit in Faserrichtung ist dabei am höchsten. Für die hohe Belastbarkeit des Holzes ist Lignin verantwortlich, der Inhaltsstoff, der in die sekundären Zellwände eingelagert wird. Holz wird wegen dieser Eigenschaft auch zum Überspannen großer Zwischenräume im Bauwesen genutzt, oder auch als Unterlage für große Lasten usw. Durch Lignin wird die Zellwand stabil und sehr fest, was die gewünschte Widerstandsfähigkeit bewirkt. Holz ist aufgrund seiner Porosität ein schlechter Wärmeleiter.

Papier ist eines der wichtigsten Produkte, die aus Holz gewonnen werden.

Werte ungefähr. Der hohe Wert von Wasserstoff darf nicht täuschen: Die Speicherung von 1 kg Wasserstoff (flüssig oder unter hohem Druck) erfordert 3-4 mal soviel Platz wie die Speicherung eines Liter Benzins.
Werte ungefähr. Der hohe Wert von Wasserstoff darf nicht täuschen: Die Speicherung von 1 kg Wasserstoff (flüssig oder unter hohem Druck) erfordert 3-4 mal soviel Platz wie die Speicherung eines Liter Benzins.

Holz ist auch ein beliebter nachwachsender Brennstoff im Unterschied zu den fossilen Brennstoffen Erdöl und Erdgas, die einmal knapp werden.

Im Falle von Holzpellets ist die Freisetzung von CO2 in etwa gleich der CO2 Aufnahme beim Wachsen des Baumes, ist also eigentlich CO2 neutral.

Die Verwendungsmöglichkeiten von Holz sind vielfältig. Natürlich wire es auch als Baumaterial verwendet. Es ist belastbar, gut zu verarbeiten und feuerbeständiger als Stahlträger, die sich bei großer Hitze biegen. Einsatzgebiete sind Dachstühle, Tragkonstruktionen, Verkleidungen, Zäune und vieles mehr.

Holz wird in der Möbelproduktion und aufgrund der akustisch guten Eigenschaften im Instrumentenbau eingesetzt. Wegen der Leichtigkeit wird Holz auch für den Bootsbau verwendet, wobei extrem witterungsbeständige Hölzer wie z.B. Teakholz (Asien) oder Bagassa (Amazonasgebiet) bevorzugt werden.

Aus Holz kann mit Hilfe verschiedener Verfahren auch Zucker hergestellt werden. Die erste Anlage zur Holzverzuckerung wurde in Georgetown 1910 errichtet, wobei die Abfälle eines Sägewerks verwertet wurden und der anfallende Zucker zu Ethanol vergoren wurde. In der Schweiz wurde bis Ende des 2. Weltkriegs 30% des Treibstoffbedarfs für Motorfahrzeuge mit Äthylalkohol gedeckt, der aus Holz erzeugt wurde. Seit den 1970er Jahren wird an einer Spaltung von Lignincellulose durch Enzyme geforscht. Bestimmte Enzyme, Pilze und Bakterien können Cellusose in Zucker umwandeln.

Dass man mit Holz auch Verkehrsmittel betreiben kann zeigten die Ende des zweiten Weltkriegs weitverbreiteten Holzvergaser, die auf LKWs montiert wurden um Benzin oder Diesel zu ersetzen. Die Forschugn ist nach einer längeren Ruhepause hier wieder sehr aktiv udn lkäuft heute oder "Biomassevewertung". Im Reaktor der Forschungsanlage in Güssing werden z.b. seit 2002 Hackschnitzel zu Gas umgewandelt. Dieses Synthesegas kann zur Herstellung von Wasserstoff, Erdgas, Diesel, Methanol, Ethanol, usw. verwendet werden. Ein Großteil des Gases wird derzeit in einem Gasmotor zu Strom und Wärme umgewandelt. Weltweit einzigartig ist die Bereitstellung von realem Synthesegas für die Forschungsanlagen des Technikums, wo seit 2009 neue Verfahren zur Herstellung der oben genannten Produkte entwickelt werden.

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