mini|250px|Ein Raummeter Holz, Dosenbek, Schleswig-Holstein
Holz (von germanisch *holta(z), ‚Holz‘, ‚Gehölz‘; aus indogermanisch *kl̩tˀo; ursprüngliche Bedeutungen, abgeleitet von indogermanisch *kel-, ‚schlagen‘: ‚Abgeschnittenes‘, ‚Gespaltenes‘, ‚schlagbares Holz‘; )Friedrich Kluge, Alfred Götze: Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. 20. Aufl., hrsg. von Walther Mitzka, De Gruyter, Berlin / New York 1967; Neudruck („21. unveränderte Auflage“) ebenda 1975, ISBN 3-11-005709-3, S. 315. bezeichnet im allgemeinen Sprachgebrauch das harte Gewebe der Sprossachsen (Stamm, Äste und Zweige) von Bäumen und Sträuchern. Botanisch wird Holz als das vom Kambium erzeugte sekundäre Xylem der Samenpflanzen definiert. Nach dieser Definition sind die holzigen Gewebe der Palmen und anderer höherer Pflanzen allerdings kein Holz im engeren Sinn. Kennzeichnend ist aber auch hier die Einlagerung von Lignin in die Zellwand. In einer weitergehenden Definition wird Holz daher auch als lignifiziertes (verholztes) pflanzliches Gewebe begriffen.
Kulturhistorisch gesehen zählen Gehölze wohl zu den ältesten genutzten Pflanzen. Als vielseitiger, insbesondere aber nachwachsender Rohstoff ist Holz bis heute eines der wichtigsten Pflanzenprodukte als Rohstoff für die Weiterverarbeitung und auch ein regenerativer Energieträger. Gegenstände und Bauwerke aus Holz (z. B. Bögen und Schilde, Holzkohle, Grubenholz, Bahnschwellen, Holzboote, Holzhäuser, Pfahlbauten und Forts, siehe auch Holzbau) sowie die Holzwirtschaft waren und sind ein Teil der menschlichen Zivilisation und Kulturgeschichte.Vgl. Joachim Radkau: Holz. Wie ein Naturstoff Geschichte schreibt. oekom verlag, 2007, ISBN 978-3-86581-049-6.
Die Abholzung von Wäldern an den Küsten des Mittelmeers war einer der ersten großen Eingriffe des Menschen in ein Ökosystem. Rodungen waren der erste Schritt, um das zu großen Teilen bewaldete Europa urbar zu machen.
mini|hochkant=1.4|Verschiedene Holzarten, von oben nach unten: Weymouth-Kiefer, Wenge, Ramin, Makassar-Ebenholz, Ahorn-Maser, Mooreiche
Entstehung von Holz mini|0 Mark, 1 Jahresringgrenze, 2 Harzkanäle, 3 primäre Holzstrahlen, 4 sekundäre Holzstrahlen, 5 Kambium, 6 Holzstrahlen des Bastes, 7 Korkkambium, 8 Bast, 9 Borke
Holz wird vom Kambium, dem Bildungsgewebe zwischen Holz und Rinde, gebildet (sekundäres Dickenwachstum).
Bei der Teilung einer Kambiumzelle entstehen zwei Zellen, von denen eine ihre Teilungsfähigkeit behält und zu einer neuen Initialzelle heranwächst. Aus der anderen wird eine Dauerzelle, die sich noch einmal oder mehrmals teilt. Aus den später zu Leitungs-, Festigungs- oder Speichergewebe ausdifferenzierenden Zellen entsteht nach innen Holz (sekundäres Xylem). Nach außen entsteht Bast (Phloem, sprich Phlo-em), aus dem die Innenrinde besteht und aus dem später die vom Phellogen gebildete Borke entsteht. Die Produktion von Xylemzellen übersteigt die Produktion von Phloemzellen um ein Vielfaches, so dass der Rindenanteil am gesamten Stamm nur etwa 5 bis 15 Prozent beträgt.
In der nördlichen gemäßigten Zone gibt es klimatisch bedingt vier Wachstumsphasen: Ruhephase (November bis Februar) Mobilisierungsphase (März, April) Wachstumsphase (Mai bis Juli): Holzzellen, die in dieser Jahreszeit entstehen, sind großlumig, dünnwandig und von heller Farbe und bilden das sogenannte Frühholz Depositionsphase (August bis Oktober): Holzzellen, die in dieser Jahreszeit entstehen, sind kleinlumig, dickwandig und von dunkler Farbe und bilden das sogenannte Spätholz (bzw. Herbstholz) Durch dieses zyklische Wachstumsverhalten entstehen Jahresringe, die deutlich in einem Querschnitt durch einen Stamm erkennbar sind (siehe auch Dendrochronologie).
Struktur Holz weist einen artspezifischen anatomischen Aufbau auf, so dass sich Holzarten anhand ihrer Makro- und Mikrostrukturen voneinander unterscheiden lassen. Die wissenschaftliche Beschreibung von Holzstrukturen und die Bestimmung von Holzarten sind Aufgaben der Holzanatomie.
Chemische Bestandteile Zusammensetzung der Zellwand beimitteleuropäischen Nadel- und LaubhölzernNach Holz-Lexikon. Substanz Nadelholz Laubholz Zellulose 42–49 % 42–51 % Hemicellulose 24–30 % 27–40 % Lignin 25–30 % 18–24 % Extraktstoffe 2–9 % 1–10 % Mineralien 0,2–0,8 %
Die verholzte Zellwand der Laub- und Nadelhölzer enthält die Gerüstsubstanzen Zellulose, Hemicellulosen und Lignin sowie in geringem Umfang sogenannte Extraktstoffe. Zellulose und Hemicellulose werden oft unter dem Begriff Holozellulose zusammengefasst. Mikrofibrillen stellen das wesentliche Strukturelement der Zellwand dar.
Die Anteile des Lignins und der Hemicellulose sind bei Nadel- und Laubhölzern unterschiedlich. Die elementaren Massenanteile von trockenem Holz sind etwa 50 % Kohlenstoff, 43 % Sauerstoff, 6 % Wasserstoff und 1 % Stickstoff und andere Elemente.Johann Heinrich von Thünen Institut: Die chemische Zusammensetzung von naturbelassenem Holz (PDF; 412 kB), Institut für Holztechnologie und Holzbiologie, winkelheide.de, abgerufen am 2. August 2019.
Nadelholz
Entwicklungsgeschichtlich sind Nadelhölzer älter als Laubhölzer, haben daher einen einfacheren anatomischen Zellaufbau als diese und besitzen nur zwei Zellarten. Tracheiden: Langgestreckte (prosenchymatische), an den Enden spitz zulaufende Zellen, die nur mit Luft oder Wasser gefüllt sind. Sie vereinigen Leitungs- und Festigungsfunktion und haben einen Anteil von 90 bis 100 Prozent der Holzsubstanz. Über sogenannte Tüpfel bzw. Hoftüpfel erfolgt der Wasseraustausch zwischen den Zellen. In den Holzstrahlen sorgen sie als Quertracheiden für den Wasser- und Nährstofftransport in radialer Richtung. Sie haben einen Anteil von 4 bis 12 Prozent an der gesamten Holzsubstanz. Parenchymzellen: Im Längsschnitt meist rechteckige Zellen, welche die Leitung von Nähr- und Wuchsstoffen sowie die Speicherung von Stärke und Fetten übernehmen. In radialer Richtung bilden sie als Holzstrahlparenchym den Großteil des Holzstrahlgewebes. Diese die Harzkanäle umgebenden Parenchymzellen fungieren als Epithelzellen und produzieren das Harz, das sie in den Harzkanal ausscheiden.
Laubholz
Das entwicklungsgeschichtlich jüngere Laubholzgewebe ist wesentlich differenzierter als das des Nadelholzes. Man kann es in drei funktionale Gruppen einteilen. Leitgewebe: Gefäße (Tracheen), Gefäßtracheiden, vasizentrische Tracheiden. Die beiden Letzteren sind Zwischenstufen in der Entwicklung von der Tracheide zum Gefäß. Festigungsgewebe: Libriformfasern, Fasertracheiden Speichergewebe: Holzstrahlenparenchymzellen, Längsparenchymzellen, Epithelzellen Charakteristisch für Laubhölzer sind die in Nadelhölzern nicht vorhandenen Gefäße. Sie sind oft mit bloßem Auge als kleine Poren im Holzquerschnitt und als Rillen im Tangentialschnitt zu erkennen. Nach der Anordnung dieser Tracheen unterscheidet man: ringporige Hölzer (z. B. Eiche, Edelkastanie, Esche, Robinie, Ulme). Diese Arten bilden im Frühholz weitlumige Gefäße, im Spätholz hingegen vorwiegend englumige Tracheiden und Holzfasern. halbringporige Hölzer (z. B. Nussbaum, Kirsche, Faulbaum) zerstreutporige Hölzer (z. B. Birken, Erle, Linde, Pappel, Rotbuche, Weide). Diese Arten bilden während der ganzen Vegetationsperiode Gefäße mit ungefähr gleichem Lumen.
Die Zuwachszonen (Jahresringmuster) sowie die artspezifische Anordnung von Poren- und Parenchymsträngen ergeben die charakteristische Maserung der Holzarten.
Verkernung
Von der Verkernung von Holz spricht man, wenn die inneren Wasserleitbahnen des Stammes unterbrochen werden und die Zellen absterben. Dies geschieht bei Nadelhölzern durch Verschließen der Hoftüpfel und bei zahlreichen Laubhölzern durch eine Verthyllung der Zelllumen in einem Alter von ca. 20–40 Jahren. Danach werden phenolische Kerninhaltsstoffe gebildet und in die Zellwände eingelagert, was oft zu einer Erhöhung der natürlichen Dauerhaftigkeit führt. Ist der Kernbereich deutlich durch eine dunkle Färbung zu erkennen, spricht man von Kernholzbäumen (z. B. Eiche, Kiefer, Douglasie, Lärche, Robinie). Wenn kein Farbunterschied zu erkennen ist, aber über den verringerten Feuchtigkeitsgehalt darauf geschlossen werden kann, dass der Innenbereich verkernt ist, spricht man von Reifholzbäumen (z. B. Fichte, Tanne, Linde, Birnbaum). Reifholz ist echtes Kernholz.
Zahlreiche Bäume neigen demgegenüber zu einer fakultativen Verkernung (z. B. Esche, Buche, Kirsche). Der Kern ist zwar farblich abgesetzt, man spricht aber von einem Falschkern, da die Kernbildung nicht endogen und regelmäßig stattfindet, sondern durch exogene Einflüsse (meist Verletzungen) ausgelöst wird. Der Falschkern hat keine erhöhte Dauerhaftigkeit. Als Splintholz bezeichnet man den Bereich des Stammes, der aktiv am Wasser- und Nährstofftransport und der Speicherung teilnimmt.
Tropenholz Der Begriff Tropenholz ist durch die Herkunft des Holzes definiert und steht daher außerhalb der Pflanzensystematik. Unter Tropenholz wird vorwiegend das Kernholz tropischer Laubholzarten verstanden. Insbesondere stehen die besonders holzreichen und widerstandsfähigen Emergenten im Fokus des Interesses, die als „Urwaldriesen“ über das Kronendach ragen, jedoch nur einen kleinen Teil des Waldes ausmachen, sodass die Ernte dieser Bäume zur sinnlosen Zerstörung des umgebenden Waldes führt. Tropische Hölzer enthalten größtenteils eine artspezifische, charakteristische Anordnung der Poren und des Parenchyms. Viele tropische Hölzer zeichnen sich durch vorteilhafte mechanische Eigenschaften infolge des sogenannten Wechseldrehwuchses und durch höhere Dauerhaftigkeit infolge eines sehr hohen Kernstoffgehalts aus. Oftmals werden Farbe oder Maserung als ansprechend empfunden (Edelholz). Die Struktur von Tropenhölzern ist aufgrund des konstanteren Klimas in den Tropen gleichmäßiger als die von Jahrringen geprägte Struktur von Hölzern aus den gemäßigten Breiten. Der Konsum von Tropenholz wird in den Industrieländern seit den 1970er Jahren kritisch diskutiert, da der Bestand der tropischen Regenwälder unter anderem durch Raubbau gefährdet ist. Andererseits stellt Holz einen wichtigen Wirtschaftsfaktor für viele tropische Länder dar und ist (wie auch in den gemäßigten Zonen) eine wichtige Einkommensquelle für die ländliche Bevölkerung. Umweltverbände kritisieren allerdings, dass dieser Bevölkerungsteil am wenigsten am gesamten Holzeinschlag in den Tropen profitiere.
Eine hohe Entwaldungsrate hat Indonesien: Der jährliche Nettoverlust an Wald betrug in den Jahren 2000 bis 2005 nach Angaben der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) etwa 1,8 Millionen Hektar Wald, eine Fläche, die der Größe Sachsens entspricht.Global Forest Ressources Assessment 2005. (= FAO Forestry Paper 147), ISBN 92-5-105481-9, S. 21, (online). (Der Nettozuwachs an Wald betrug in China in diesem Zeitraum jährlich etwa vier Millionen Hektar.) Der größte Anteil des globalen Tropenwaldverlustes wird laut FAO durch Wanderfeldbau und Brennholznutzung verursacht. Letztere machte im Jahr 2000 etwa 83 Prozent des Holzeinschlags in tropischen Ländern aus. Zum Schutz der tropischen Regenwälder haben Umweltschutzorganisationen wie WWF, Greenpeace, NABU und BUND die FSC-Zertifizierung maßgeblich mit initiiert. Andere Organisationen wie Pro Regenwald, Rettet den Regenwald und Watch Indonesia! fordern den vollständigen Verzicht auf Tropenholz zum Schutz der letzten noch erhaltenen Regenwälder, da sie der Meinung sind, dass ein Schutzsiegel die ökologisch verantwortliche und sozial verträgliche Waldbewirtschaftung nicht gewährleisten kann.Vgl. Einleitung zu den Fragen und Antworten zum Thema Tropenholz, www.regenwald.org.
Tropenhölzer lassen sich bei sorgfältiger Holzauswahl und sachgerechter Planung in Bezug auf die Dauerhaftigkeit immer auch durch heimische Hölzer ersetzen, es muss lediglich auf die besonderen optischen Merkmale der Tropenhölzer verzichtet werden.