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Jahresring

Jahresring

Als Jahresring oder Jahrring wird die ringförmige Maserung des Holzes einer mehrjährigen Pflanze, insbesondere eines Baumes bezeichnet. Jahresringe entstehen nur dort, wo durch die klimatischen Bedingungen das Pflanzenwachstum Schwankungen unterliegt. Dies können Jahreszeiten sein, wie in den gemäßigten Breiten, oder Trocken- und Regenzeiten, die auch in halbjährlichem Rhythmus folgen können (Halbjahresringe).

Periodische Entwicklungsphasen

Ein Jahresring spiegelt die verschiedenen Entwicklungsphasen in einer Vegetationsperiode wider.
Nach der Ruhephase im Winter (oder Trockenezeit) werden in der Mobilisierungsphase Nährstoffe verbraucht, die vor der Ruhephase angelegt wurden. Es folgt die Wachstumsphase, in der das sogenannte Frühholz entsteht. Es bildet sich eine relativ helle lockere Zuwachszone, die dem Baum den schnellen Transport von Wasser und Mineralien von der Wurzel in die Krone ermöglicht, um den Blattaustrieb und die Blütenbildung zu gewährleisten. Die Zellen im Frühholz sind dünnwandig und großlumig, dadurch mechanisch nicht sehr fest. In der darauf folgenden Depostionsphase entstehen dickwandige und kleinlumige Holzzellen, die wesentlich härter sind und hauptsächlich festigende Aufgaben übernehmen. In dieses Spätholz werden Nährstoffe eingelagert, wodurch es eine dunklere Farbe bekommt. Ist die mittlere Wachstumsrate b einer Baumart bekannt, läßt sich aus dem Baumumfang U das Alter a abschätzen. Bezeichnet b die mittlere Breite eines Jahresrings, dann gilt: : a=U/(2
- π
- b) Dabei wird U in ca. 1,50m Höhe gemessen (BHD: Brusthöhendurchmesser). Beispiel: Die Breite der Jahresringe einer Fichte liegt zwischen 4-6mm. Wenn der Stamm einen Umfang von 1,5m aufweist, ist der Baum zwischen 40 und 50 Jahre alt. Für unbekannte Bäume ist der Wert b = 4 mm ein guter Näherungswert und man erhält die Faustformel: : Baumalter [Jahre] = Stammumfang [cm] / 2,5 Einige Eichenarten, Weiden, Pappeln und Platanen können Wachstumsraten von mehr als 10mm/Jahr aufweisen, Eiben und zwergwüchsige Bäume deutlich unter 4mm/Jahr.

Verhältnis von Früh- und Spätholz

Je besser die klimatischen Bedingungen innerhalb einer Vegetationsperiode sind, desto größer ist der Holzzuwachs und damit die Breite des Jahresrings. Zwischen Laub- und Nadelhölzer bestehen Unterschiede beim Verhältnis von Früh- und Spätholzanteil.
- Bei Nadelbäumen ist der Spätholzanteil unabhängig von äußeren Einflüssen. Dafür ist der Frühholzanteil in guten Jahren größer als in unwirtlichen. Dies hat als Folge, das schnell gewachsenes Nadelholz weicher ist als langsam gewachsenes.
- Laubbäume bilden immer eine konstante Menge an Frühholz, dafür variiert der Spätholzanteil. Die Ausschnittsvergrößerung im Bild oben zeigt drei Jahresringe einer Fichte. Im mittleren von schräg oben nach unten verlaufenden Ring erkennt man in der linken Hälfte das lockere Frühholz, rechts davon das dichtere Spätholz

Wachstumsschwankungen

Da Klimaschwankungen nicht nur auf einen einzelnen Baum wirken, sondern auch auf seine Nachbarn, bilden alle Bäume einer Region ein charakteristisches Jahrringmuster. So ist es möglich, einerseits die klimatischen Bedingungen über Jahrhunderte zu rekonstruieren und andererseits eine Altersbestimmung von archäologischen Funden, anhand von Holzresten mit erkennbarer Maserung, durchzuführen; diese Methode nennt man Dendrochronologie. Kategorie:Forstwirtschaft ja:年輪

Maserung

Die Maserung, auch Holzbild genannt, ist die Textur des geschnittenen Holzes. Sehr deutlich tritt sie bei Schnitten tangential zu den Jahresringen und bei Messerfurnieren auf. Kategorie:Holz

Mehrjährige Pflanze

Mehrjährig, auch perennierend (von Perenne = Staude), sind in der Botanik jene Pflanzen, die nicht bereits nach ein (Einjährige Pflanze) oder zwei (Zweijährige Pflanze) Jahren absterben. Zu den Mehrjährigen zählen Bäume, Sträucher und Stauden. Kategorie:Pflanzentyp

Baum

Als Baum wird in der Botanik eine ausdauernde (mehrjährige) Pflanze bezeichnet, die einen deutlich erkennbaren aufrechten verholzten Stamm besitzt, der aus einer Wurzel emporsteigt und an dem sich oberirdisch Äste befinden, die wiederum Zweige ausbilden. Die Zweige verlängern sich jedes Jahr durch Austreiben von Endknospen, verholzen dabei und nehmen kontinuierlich an Dicke und Umfang zu. Das besondere Merkmal des Baumes ist, dass sein holziger Stamm erst in einer gewissen Höhe eine aus blättertragenden Ästen bestehende Krone entwickelt.

Pflanzengruppen, bei denen Stämme vorkommen

Krone Baumförmige Lebensformen kommen in fünf verschiedenen Pflanzengruppen vor: Echte Bäume sind die Laubbäume (aus den Bedecktsamern) sowie die Nadelbäume (aus den Nadelholzgewächsen). Beide Pflanzengruppen haben verholzte Stämme. Daneben kommen drei kleinere Pflanzengruppen vor, die baumartige Strukturen ausbilden: die Palmen, die Palmfarne und die Baumfarne. Diese drei Gruppen besitzen kein echtes Holz mit Dickenwachstum. Daher ist der Stammdurchmesser (von unten nach oben) auch relativ gleichmäßig. Der Stamm entsteht aus den Blattansätzen. Per Definition von Baum sind Palmen, Palmfarne und Baumfarne keine echten Bäume, sondern baumförmige Lebensformen. Die Baumform findet sich hauptsächlich in rund 50 höheren Pflanzenfamilien. Dagegen fehlt die Baumform bei Algen, Moosen, Liliengewächsen, Iridaceae, Hydrocharitaceae, Orchideen, Chenopodiaceae, Primelgewächsen und meist auch bei den Lamiales, Convolvulaceae, Enziangewächsen, Glockenblumengewächsen, Cucurbitaceae, Doldengewächsen, Saxifragaceae, Papaveraceae, Ranunculaceae oder Caryophyllaceae..

Die besonderen Merkmale der Bäume

Die Blätter

Die Gestaltverhältnisse der Blätter sind wichtige Merkmale, um den Baum an seinem Laub zu erkennen. Es kann ein Baum entweder Laubblätter von unterschiedlicher, meist charakteristischer Form oder Nadelblätter tragen. Nicht minder brauchbar zur Unterscheidung im winterlichen Zustand sind die Knospen des Baums. Manche Bäume sind überdies mit Dornen ausgestattet. Dies sind entweder kurze Zweige, die mit dorniger Spitze enden wie beim Weißdorn und bei den wilden Formen der Obstbäume, oder es sind stachelartig ausgebildete Nebenblätter wie etwa bei der Gewöhnlichen Robinie. Gewöhnlichen Robinie Gewöhnlichen Robinie

Die Blüten

Die Blüten der Bäume aus gemäßigten Breiten sind manchmal verhältnismäßig unscheinbar, bei einigen Taxa sind einzelne Blütenblattkreise reduziert. Einige Baumarten gemäßigter Breiten haben eingeschlechtliche Blüten. Dabei sitzen die Blüten beider Geschlechter entweder auf demselben Baum (einhäusig) (wie bei der Eiche, Buche, Hainbuche, Birke, Erle und beim Nussbaum) oder auf verschiedenen (zweihäusig), so dass man männliche und weibliche Bäume zu unterscheiden hat (zum Beispiel bei Weiden und Pappeln). Andere Bäume haben Zwitterblüten, und diese besitzen vielfach farbige Blütenblätter, wie die Obstbäume, die Rosskastanie und viele Bäume der wärmeren Klimate. Ein Europäischer Laubbaum besitzt durchschnittlich 30.000 Blätter

Frucht- und Samenbildung

Die Frucht- und Samenbildung zeigt weniger Eigentümlichkeiten. Bei den meisten fällt die Reife in den Sommer oder Herbst desselben Jahres; nur bei den Kiefernarten erlangen die Samen und die sie enthaltenden Zapfen erst im zweiten Herbst nach der Blüte vollständige Ausbildung. Die Früchte sind meistens nussartig mit einem einzigen ausgebildeten Samen, oder sie zerfallen in mehrere einsamige nussartige Teile, wie bei den Ahornen. Saftige Steinfrüchte, ebenfalls mit einem oder wenigen Samen, finden sich bei den Obstbäumen, Kapseln mit zahlreichen Samen bei den Weiden und Pappeln.

Morphologie baumförmiger Lebensformen

Baumförmige Lebensformen haben eine unterschiedliche Morphologie (inneren Aufbau), und damit hängt zum Teil auch das charakteristische Aussehen zusammen. Bei den baumartigen Farnen und den meisten Palmen findet sich ein einfacher Stamm, der mit einer einzigen großen Gipfelknospe endigt und daher keine Äste bildet und am Ende mit seinen dicht übereinander stehenden riesenhaften, meist gefiederten Blättern besetzt ist. Es sind damit per Definion keine echten Bäume. Bei den echten Bäumen wächst der Spross des Keimpflänzchens heran zum Anfang des künftigen Baumstammes. Bei den Wuchsverhältnissen der Stämme bemerkt man aber in der Regel schon von den ersten Lebensjahren an zahlreiche Unterschiede. Entweder bildet sich der Spross an der Spitze durch seine dauernd erhalten bleibende Gipfelknospe regelmäßig weiter und wird zum geraden, bis zur höchsten Spitze durchgehenden Baumstamm, wie beispielsweise bei der Fichte, Tanne und Lärche, an welchen sich dann seitlich die zahlreichen horizontal abgehenden Äste ansetzen, wodurch die Krone die pyramidenförmige Gestalt erhält, die schlanker wird, wenn sich auch die Äste steil am Stamm aufwärts richten, wie bei der italienischen Pappel. Oder der Stamm zeigt zwar auch längere Zeit dieses Verhalten, doch später folgen ihm einer oder mehrere seiner Äste in bald schrägerer, bald steilerer Richtung sowohl im Höhenwuchs als in der Erstarkung nach oder überholen ihn oder übernehmen nach gänzlicher Unterdrückung des Hauptstammes allein die Fortbildung, so dass also der Stamm nicht bis in den Gipfel reicht, sondern sich in seiner Krone in mehrere starke Hauptäste teilt, wie bei der Kiefer, der Pappel, der Eiche, dem Apfelbaum und vielen anderen Bäumen. Oder es verliert der Hauptspross schon in den ersten Lebensjahren die Zellteilungsfähigkeit der Endknospe. Die Seitenknospen übernehmen das Hauptwachstum und es bilden sich Seitenäste. Da dies alljährlich geschieht, baut sich hier der Stamm aus so vielen einzelnen auseinander hervorgegangen Ästen verschiedenen Grades auf, wie er Jahre alt ist, und erscheint dann im erwachsenen Zustand ebenso regelmäßig und gerade wie diejenigen Stämme, welche durch stetige Verlängerung einer Hauptachse gebildet sind. Diese Stammbildung ist charakteristisch für die Ulme, Buche, Hainbuche, Linde. Hinsichtlich des inneren Baues des Baumstammes weichen die zu den Einkeimblättrigen gehörigen baumförmigen Lebensformen, nämlich die Palmen, von den echten Bäumen erheblich ab. Bei ersteren stehen die Gefäßbündel im Grundgewebe zerstreut, weshalb es auch keinen Kambiumring, keinen Holzzylinder und somit auch kein fortdauerndes Dickenwachstum des Stammes gibt. Bei den zu den Dikotyledonen gehörigen Bäumen besitzt der Stamm schon in der frühesten Jugend als dünner Stängel einen unter der Rinde gelegenen Kreis von Leitbündeln, welcher den Rindenbereich vom innen liegenden Mark scheidet. Dieser Leitbündelring stellt in seiner inneren, dem Mark anliegenden Hälfte das Holz und im äußeren, an die Rinde angrenzenden Teil den Bast dar; zwischen beiden zieht sich der Kambiumring hindurch. Dieser wird aus zarten, saftreichen, sich ständig teilenden Zellen gebildet und vergrößert durch seinen laufenden Zellvermehrungsprozess die beiderseits ihm anliegenden Gewebe. So wird alljährlich an der Außenseite des Holzringes eine neue Zone Holzgewebe angelegt, wodurch die Jahresringe des auf diese Weise erstarkenden Holzkörpers entstehen, die man als konzentrische Linien am Stammquerschnitt wahrnimmt. Andererseits erhält aber auch der weiter außen liegende Bast an seiner Innenseite einen jährlichen, wenn auch weit geringeren Zuwachs. Auf diese Weise kommt die dauernde Verdickung des Stammes und aller seiner Äste sowie auch der Wurzeln zustande.

Einzeln stehende oder zusammen stehende Bäume

Jahresring Von großem Einfluss auf die Wuchsform ist bei allen Bäumen der Umstand, ob sie frei stehen oder eng mit anderen Bäumen zusammen aufgewachsen sind. So kann zum Beispiel bei der Rotbuche, wenn sie frei steht, eine Krone schon in geringer Entfernung vom Boden entstehen, indem hier nicht selten wenig über Mannshöhe die ersten, horizontal ausstreichenden Äste sich am Stamm ausbilden. Im geschlossenen Rotbuchenwald dagegen tragen die säulenförmigen Stämme erst in sehr beträchtlicher Höhe spitzbogenartig aufstrebende Äste, auf denen sich erst dann das Laubdach über den hohen Säulenhallen ausbreitet. Ähnliche Verhältnisse zeigen auch meistens die anderen Bäume bei freiem und bei geschlossenem Stand. Daneben finden sich bei einigen Varietäten auch so genannte "Trauerbäume", bei denen sämtliche Zweige zur Erde niederwachsen. Die bekannteste "trauernde" Varietät ist die Traueresche; doch kennt man auch bei vielen anderen Bäumen "Trauerbäume", so beispielsweise die Trauerbuche oder ähnliche Formen bei den Birken, Ulmen, Linden, Weiden, etc.

Die Wurzel

Auch in der Wurzelbildung unterscheiden sich die Bäume. Manche behalten die Hauptwurzel, die sich am Keimpflänzchen entwickelt, ihr ganzes Leben hindurch. Die Hauptwurzel wächst dann als gerade, dicke Pfahlwurzel tief in den Boden hinab, was besonders für die Eiche charakteristisch ist. In anderen Fällen bleibt die Pfahlwurzel frühzeitig zurück; aus dem Stock entwickeln sich mehrere Seitenwurzeln, und diese wachsen entweder auch zu beträchtlicher Tiefe in schiefer Richtung in den Boden hinein, wie zum Beispiel bei der Linde, oder sie halten sich nur oberflächlich und breiten sich dabei oft weit im Umkreis aus, wie bei den Pappelarten. Überdies erzeugt ein stets lockerer und tiefgrundiger Boden eine tiefere Wurzelausbildung. Ist die Bodenbeschaffenheit dagegen bindiger und flachgrundiger, kommt es zu einer oberflächlicheren Wurzelausbildung. Bei einigen Baumarten bilden diese flachen Wurzeln neue Triebe aus, so genannte Wurzelbrut. Die einkeimblättrigen baumförmigen Lebensformen haben nie eine Pfahlwurzel; ihr Stamm endet nahe unter der Bodenfläche und ist mit seitlich aus ihm hervorkommenden Nebenwurzeln im Erdreich befestigt.

Das Alter, der Stammumfang und die Höhe der Bäume

einkeimblättrigen einkeimblättrigen Die Bäume können bei ungestörter Vegetation und unter günstigen Verhältnissen ein außerordentliches Alter erreichen. Mit dem hohem Alter, das oft mehrere Jahrhunderte betragen kann, ist in der Regel eine ungewöhnliche Dicke des Stammes, aber nicht immer eine entsprechende Höhe verknüpft.
- Siehe auch: Markante und alte Baumexemplare in Deutschland

Bäume in unterschiedlichen Klimaten

In den Tropen findet sich der üppigste Baumwuchs; zudem sind es lauter eigentümliche Baumarten, welche dort die Urwälder bilden. Sie gehören vorzugsweise den Familien der Palmen, Wolfsmilchgewächse (Euphorbiaceae), Brennnesselgewächse (Urticaceae), Seifenbaumgewächse (Sapindaceae), Bombacaceae, Byttneriaceae, Mahagonigewächse (Meliaceae), Hülsenfrüchtler (Fabaceae) und Sapotaceae an. In der subtropischen Zone findet man Bäume unter den immergrünen Myrtengewächsen (Myrtaceae) und Lorbeergewächsen (Lauraceae) sowie Silberbaumgewächsen (Proteaceae), denen sich in der wärmeren gemäßigten Zone andere immergrüne Bäume anschließen, so die immergrünen Eichen, Granatbäume, Orangen und Zitronen, Ölbäume, Feigen sowie Myrte und Lorbeer. Dagegen sind in der kälteren gemäßigten Zone die laubwechselnden Bäume vorherrschend. Eichen- und Buchenwälder, Linden, Ulmen, Eschen, Pappeln, Weiden sind hier charakteristisch. Und obgleich auch hier bereits Nadelhölzer in zusammenhängenden Waldungen auftreten, werden diese doch erst in der subarktischen Zone eigentlich vorherrschend, wo die Laubbäume einer nach dem anderen verschwinden. Überhaupt werden die Bäume, je mehr man sich den Polarkreisen nähert, geringer an Zahl und kleiner. Eichen, Linden, Eschen, Ahorne und Buchen hören in Schweden schon diesseits des 64. Grades nördlicher Breite auf. Jenseits dieser Breite besteht die Baumvegetation hauptsächlich aus Fichten und Tannen, die in zusammenhängenden Waldungen nordöstlich noch über den 60. Grad hinausreichen, sowie aus Birken, die in zusammenhängenden Waldungen sich fast bis zum 71. Grad nördlicher Breite erstrecken, und zum Teil aus Ellern und Weiden. Auch die Höhe über dem Meeresspiegel hat auf die Ausbreitung und Höhe der Baume, natürlich im Verhältnis zur Entfernung vom Äquator und zum Klima, bedeutenden Einfluss. In den Anden finden sich noch bis 94 m unter der Schneelinie ansehnliche Bäume; bis 2825 m Höhe gedeihen noch Wachspalmen, mehrere Cinchonen und Eskallonien. Unter 30 Grad nördlicher Breite, wo die Schneegrenze bei 4048-4080 m liegt, kommen auf dem Himalaja, nördlich von Indien, noch in 3766 m Höhe Baumgruppen vor, die aus Eichen und Fichten bestehen. Ebenso sind in Mexiko, unter 25-28 Grad nördlicher Breite, die Gebirge bis 3766 m mit Fichten und bis 2825 m hoch mit mexikanischen Eichen bedeckt. In den Alpen des mittleren Europa hört der Holzwuchs bei einer Höhe von 1570 m, im Riesengebirge bei 1193 m und auf dem Brocken bei 1005 m auf. Eichen und Tannen stehen auf den Pyrenäen noch bis zu einer Höhe von 1883 m; dagegen wächst die Fichte auf dem Sulitelma in Lappland, bei 68 Grad nördlicher Breite, kaum in einer Höhe von 188 m, die Birke kaum in einer von 376 m.

Schäden an Bäumen

Birke Schäden an Bäumen sind Insektenschäden, Windbruch (Baumteile brechen ab), Windwurf (der Baum wird mit den Wurzeln aus dem Boden gehebelt), Schneebruch (Baumteile unter schweren Schneelasten brechen ab), Blitzschaden (Stammteile werden abgesprengt), Frost (Trockenschaden durch Transpiration bei gefrorenem Boden, Stammrisse) und bei Jungbäumen übermäßiger Wildverbiss. Die verschiedenen Krankheiten, von denen Bäume befallen werden können, bezeichnet man als Brand, Krebs, Grind oder Schorf, Baumkrätze, Rost, Mehltau, Rot- oder Kernfäule, Gelbsucht, Harzfluss, Gummifluss, Darrsucht, Wassersucht sowie das Aufspringen der Rinde. Missbildungen an Bäumen sind die Maserkröpfe, die Hexenbesen oder Wetterbüsche sowie die Gallen.

Anbau von Bäumen

Baumkultur zum Zweck der Gewinnung von Holz, Zweigen, Rinden, Laub, Blüten, Früchten, Samen oder einzelnen chemischen Bestandteilen (Terpentin, Zucker, Kautschuk, Balsame, Alkaloide etc.) bildet einen Teilbereich der Forstwirtschaft, der Landschafts- und Nutzgärtnerei. Dieser Anbau erfolgt auch heute häufig noch in Form von Plantagen. Zurückgegangen ist dagegen die Nutzung von Streuobstwiesen, die früher in vielen Gebieten Mitteleuropas landschaftsprägend waren. Mit der Lehre von den Bäumen (Gehölzen), welche in einem bestimmten Land im Freien gedeihen, beschäftigt sich die Dendrologie. Anpflanzungen von Bäumen in systematischer oder pflanzengeographischer Anordnung, die Arboreten, dienen ihr zu Beobachtungs- und Versuchszwecken. Bäume können vegetativ, das heißt durch Pflanzenteile, oder generativ durch Aussaat vermehrt werden. Bei der Pflanzung von Gehölzen in Garten und Landschaft sollten Pflanzregeln eingehalten werden.

Der Baum als „chemische Fabrik“

Pflanzregel Am Beispiel einer 80jährigen Rotbuche wird deutlich, wieso ein Baum als „chemische Fabrik“ bezeichnet werden kann: In diesem Lebensalter ist der Baum 25 m hoch und seine Baumkrone mit einem Durchmesser von 15 m beschattet eine Standfläche von 160 m². In ihren 2.700 m³ Rauminhalt finden sich 800.000 Blätter mit einer gesamten Blattoberfläche von 1.600 m², deren Zellwände zusammen 160.000 m² Fläche betragen. Pro Stunde verbraucht diese Buche 2,352 kg Kohlendioxid, 0,96 kg Wasser und 25.435 Joule, im gleichen Zeitraum stellt sie 1,6 kg Traubenzucker her und deckt mit 1,712 kg Sauerstoff den Verbrauch von 10 Menschen. In 80 Jahren hat sie somit 40.000.000 m³ Luft verarbeitet. Die 15 m³ Holz des Baumes wiegen trocken 12.000 kg, allein 6.000 kg davon sind Kohlenstoff.

In Mitteleuropa heimische und häufige Baumarten

Zu den in Mitteleuropa heimischen Laubbäumen zählen die Ahorne, Birken, Buchen, Eichen, Erlen, Eschen, Linden, Mehlbeeren, Pappeln, Ulmen, Weiden, Walnussbaum und viele Obstbäume. Typische Nadelbäume sind die Eiben, Fichten, Kiefern, Lärchen, Tannen und Zypressen. Der in Mitteleuropa am häufigsten vorkommende Baum, der in diesem Gebiet ursprünglich nicht beheimatet ist, ist die Gewöhnliche Robinie. Sie zählt ebenso wie beispielsweise die Späte Traubenkirsche zu den Neophyten. Eine detailliertere Aufstellung bietet die Liste von Bäumen und Sträuchern in Mitteleuropa.

Extreme Bäume

Liste von Bäumen und Sträuchern in Mitteleuropa]
- Der höchste Baum der Welt ist ein Küstenmammutbaum Sequoia sempervirens mit 112,8 m aus Kalifornien
- Die niedrigsten Bäume sind Bonsais, die durch menschliche Eingriffe künstlich klein gehalten werden.
- Die ältesten Bäume sind 4700 Jahre alte Grannenkiefern (Pinus longaeva, Bristlecone Pines) in den White Mountains in Kalifornien. Die Mitarbeiter des Champion Tree Projektes klonen in den USA alte Bäume.
- Der dickste Baum ist der Ahuehuete - Baum in Santa Maria de Tule im Mexikanischen Staat Oaxaca, eine Sumpfzypressenart (Taxodium mucronatum). Sein Durchmesser an der dicksten Stelle beträgt 11,42 m.
- Die winterhärtesten Bäume sind die Dahurische Lärche (Larix gmelinii) und der Ostasiatische Zwerg-Kiefer (Pinus pumila): Sie widerstehen Temperaturen bis zu -70° C.
- Die Dahurische Lärche ist auch jener Baum, der am weitesten im Norden überleben kann: 72° 30' N, 102° 27' O.
- Der Baum, der die dünnste Luft atmet, ist die Schuppenrindige Tanne Abies squamata: sie wächst auf 4600m Seehöhe am Osthimalaya in Sichuan.
- Das leichteste Holz ist jenes des Balsabaumes
- Bäume, die bis dahin kahle Flächen besiedeln können, so genannte Pionierbäume sind zum Beispiel bestimmte Birken- und Pappelarten.

Bäume und Menschen

:Kein anderes Geschöpf ist mit dem Geschick der Menschheit so vielfältig, so eng verknüpft wie der Baum. schrieb der Historiker Alexander Demandt und hat dem Baum mit Über allen Wipfeln - Der Baum in der Kulturgeschichte ein umfangreiches Werk gewidmet. Für ihn beginnt die Kulturgeschichte mit dem Feuer, das der Blitz in die Bäume schlug und mit dem Werkzeug, für das Holz zu allen Zeiten unentbehrlich war. Alexander Demandt, Wallraf-Richartz-Museum]] Dieser Bedeutung entsprechend ist auch ein vielfältiges Brauchtum mit dem Baum verknüpft. Das reicht vom Baum, der zur Geburt eines Kindes zu pflanzen ist über den Maibaum, der in manchen Regionen immer noch in der Nacht zum ersten Mai der Liebsten verehrt, dem Kirmesbaum und dem Weihnachtsbaum, unter dem gefeiert und dem Richtbaum, der zur Feier eines neu errichteten Hauses auf dem Dachstuhl aufgesetzt wird bis zum Baum, der auf dem Grab gepflanzt wird. Nationen und Völkern werden bestimmte, für sie charakteristische Bäume zugeordnet. Eiche und Linde gelten als typisch „deutsche“ Bäume. Die Birke symbolisiert Russland und der Baobab gilt als der typische Baum der afrikanischen Savanne. Unter der Gerichtslinde wurde Recht gesprochen und unter der Tanzlinde gefeiert. Kelten, Slawen, Germanen und Balten haben einst in Götterhainen Bäume verehrt und das Fällen solcher Götzenbäume ist der Stoff zahlreicher Legenden, die von der Missionisierung Nord- und Mitteleuropas berichten. Auch in der Bibel werden Bäume immer wieder erwähnt. Das Alte wie das Neue Testament nennen unterschiedliche Baumarten wie zum Beispiel den Olivenbaum oder den Feigenbaum, mit dessen relativ großen Blättern das erste Menschenpaar Adam und Eva nach ihrem Sündenfall ihre Blöße bedeckten. Im 1. Buch Mose, der Genesis, wird in Kapitel 1 in den Versen 11 und 12 berichtet, dass Gott die Bäume und insbesondere die fruchttragenden Bäume in seiner Schöpfung der Welt hervorbrachte. Zwei Bäume jedoch spielen in der Heiligen Schrift eine entscheidende Rolle: der Baum des Lebens sowie der Baum der Erkenntnis von Gut und Böse. So hat der Baum auch in der christlichen Ikonographie eine besondere Bedeutung. Dem Baum als Symbol des Sündenfalls, um dessen Stamm sich eine Schlange windet steht häufig das hölzerne Kreuz als Symbol der Erlösung gegenüber. Ein dürrer und ein grünender Baum symbolisieren in den Dogmenallegorien der Reformationszeit den Alten und den Neuen Bund. In der Pflanzensymbolik haben verschiedene Baumarten wie auch ihre Blätter, Zweige und Früchte eine besondere Bedeutung. So weist die Akazie auf die Unsterblichkeit der menschlichen Seele hin, der Ölbaum auf den Frieden und ist ein altes marianisches Symbol für die Verkündigung an Maria. Der Zapfen der Pinie weist auf die lebenspendende Gnade und Kraft Gottes hin, die Stechpalme, aus deren Zweigen nach der Legende die Dornenkrone gefertigt war auf die Passion Christi.

Siehe auch

- Baum des Jahres
- Deutsches Baumarchiv
- Baumtag
- Fälltechnik
- Markante und alte Baumexemplare in Deutschland
- Baumarten

Literatur (Auswahl)

Bestimmungsbücher

- Ulrich Hecker: BLV Handbuch Bäume und Sträucher, BLV Verlag München, 1995, ISBN 3-405-14738-7
- Peter Schütt, Hans Joachim Schuck, Bernd Stimm, et al.: Lexikon der Baum- und Straucharten. Das Standardwerk der Forstbotanik - Morphologie
- Pathologie
- Ökologie
- Systematik. Nikol, Hamburg 2002, ISBN 3-933203-53-8
- Alan Mitchell, John Wilkinson und Peter Schütt: Pareys Buch der Bäume. Nadel- und Laubbäume in Europa nördlich des Mittelmeeres (OT: The Trees of Britain and Northern Europe). Paul Parey, Hamburg und Berlin 1987, ISBN 3-490-19518-3
- Peter Schütt, Hans Joachim Schuck und Bernd Stimm: Lexikon der Forstbotanik. Morphologie, Pathologie, Ökologie und Systematik wichtiger Baumarten. ecomed, Landsberg 1992, ISBN 3-609-65800-2
- Angelika Lüttig & Juliane Kasten: Hagebutte & Co - Blüten, Früchte und Ausbreitung europäischer Pflanzen, Fauna Verlag, Nottuln, 2003, ISBN 3-9359980-90-6

Kulturgeschichte

- Alexander Demandt: Über allen Wipfeln - Der Baum in der Kulturgeschichte. Böhlau, Köln 2002, ISBN 3-412-3501-1
- Federico Hindermann (Hrsg.): "Sag' ich's euch, geliebte Bäume...". Texte aus der Weltliteratur. Manesse, Zürich 1984, ISBN 3-7175-1672-8
- Doris Laudert: Mythos Baum - Was Bäume uns Menschen bedeuten: Geschichte, Brauchtum, 30 Baumporträts. BLV, München, 2001, ISBN 3-405-15350-6
- Graeme Matthews und David Bellamy: Bäume. Eine Weltreise in faszinierenden Fotos (OT: Trees of the World). BLV, München 1993, ISBN 3-405-14479-5
- Romano Guardini, Karl-Heinz Raach und Maria Pelz: Kontemplation unter Bäumen / Contemplazione sotto gli Alberi. Grünewald und Morcelliana, Mainz und Brescia 2002, ISBN 3-7867-2364-8

Weblinks

Romano Guardini
- http://www.baumkunde.de/ Baumkunde
- http://www.holzwurm-page.de/holz/baum/aufbaustamm.htm Schaubild zum Aufbau eines Baumstammes
- http://www.sdw.de Schutzgemeinschaft Deutscher Wald
- http://www.baumstatik.de/ Arbeitsstelle für Baumstatik
- http://www.pilsak.de/start.htm ...von Bäumen und Wäldern
- http://www.baum-des-jahres.de/
- http://www.stihl.ch - vom Motorsägenhersteller, mit gutem Baumartenlexikon
- Informationen über verschiedene Baumarten
- http://www.baumkunde.de/baumlisten/baumliste_az.php baumkunde.de
- http://www.wald.de/wald/baeume/baeume.htm Stiftung Unternehmen Wald Deutschland e.V.
- http://bfw.ac.at/700/2092_1.html Bundesamt für Wald Österreich
- für Kinder und Jugendliche: http://www.zzzebra.de/index.asp?themaid=248
- Informationen über seltene mitteleuropäische Baumarten:
- [http://www.wald-in-not.de/seiten/band13.html - "Seltene Bäume in unseren Wäldern – Erkennen, Erhalten, Nutzen"]
- [http://www.genres.de/fgr/loebf/dez41/veroeffentlichungen.html - Merkblätter zur Arterhaltung (NRW)]
- [http://www.seba.ethz.ch/homed.htm - Projekt Förderung seltener Baumarten (Schweiz)] Kategorie:Pflanzentyp ja:木 ms:Pokok simple:Tree th:ต้นไม้

Klima

Der Begriff des Klimas steht für die Gesamtheit aller meteorologischen Erscheinungen, die für den gemittelten Zustand der Erdatmosphäre an einem Ort verantwortlich sind. Das Klima wird dabei jedoch nicht nur von Prozessen innerhalb der Atmosphäre, sondern vielmehr durch das Wechselspiel aller Sphären der Erde geprägt. Es umfasst zudem unterschiedlichste Größenordnungen, wobei vor allem die zeitliche und räumliche Dimension des Klimabegriffs von entscheidender Bedeutung für dessen Verständnis sind. Die Wissenschaft, die die Gesetzmäßigkeiten des Klimas, dessen Eigenschaften, Entwicklung und Erscheinungsbild erforscht, bezeichnet man als Klimatologie.

Der Klimabegriff

Etymologie

Das Wort Klima (Mehrzahl: Klimata, Klimate) stammt vom griechischen Verb κλίνειν [klinein], welches übersetzt „neigen“ bedeutet. Dies bezieht sich auf die Schiefe der Erdekliptik. Im 20. Jahrhundert hat sich dabei das Begriffsverständnis von der Wettergesamtheit (Fedoroff 1927) hin zur Synthese des Wetters (WMO 1979) entwickelt.

Zeitliche Dimension

Als Abgrenzung zum Wetter (Zeitrahmen: Stunden bis wenige Tage) und zur Witterung (Zeitrahmen: einige Tage bis circa eine Woche, im Extremfall auch ein Monat oder eine Jahreszeit) versteht man Klima als einen über einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten (meist 30 Jahre) statistisch bereinigten Zustand der Erdatmosphäre. Man bedient sich dieser statistischen Methoden, um kurzfristige Schwankungen des Wetters zu filtern und charakteristische Werte bezüglich verschiedener meteorologischer Größen zu erhalten, welche in ihrer Gesamtheit wiederum das Klima eines Ortes beschreiben. Hierbei stehen vor allem die Langzeittrends im Zentrum des Interesses, welche jedoch gegenläufig zu den Extremen bei langen Referenzzeiträumen verwischen. Basis für das Klima ist dabei jedoch immer das Wetter und die in Wetterstationen bzw. Wetter- und Umweltsatelliten erfassten Daten. Ausgehend von dieser Datenbasis stellen sich für die zeitliche Dimension des Klimabegriffs die Frage, wie wechselhaft das Wetter ist und welche Schwankungen daher die meteorologischen Größen aufweisen, welche das Wetter hinreichend beschreiben. Je größer diese Schwankungen sind, desto weniger repräsentativ ist eine statistische Auswertung der Daten eines kurzen Referenzzeitraumes. Der Anspruch ein vornehmlich ortspezifisches Klima und eben nicht nur zeitspezifische Wetterphänomene zu charakterisieren, ist in diesem Falle nicht aufrecht zu erhalten.
Doch auch Langzeitauswertungen verlieren durch diese Schwankungen partiell ihren Aussagegehalt, weshalb insbesondere ein Mittelwert im Allgemeinen nicht ausreicht, um das Klima zeitlich richtig einzuschätzen. Eine Niederschlagsverteilung von einem Starkregen innerhalb eines halben Jahrzehntes und sonstiger Dürre als Mittelwert der Jahresniederschläge auf die fünf Einzeljahre zu verrechnen, illustriert die verzerrenden Effekte, welche aus einer unzureichenden Anwendung dieser statistischen Methoden erwachsen können. Betrachtet man das Klima eines Ortes mit einem Referenzzeitraum von 1000 Jahren, so hat man sicher alle Extremereignisse gefiltert, jedoch gilt dies bei einem solch langen Zeitraum auch für alle kurzfristigen Schwankungen. Selbst wesentliche Trends, wie der kleinen Eiszeit, könnten durch die Wahl eines solchen Zeitraums schlicht übersehen werden. Betrachtet man jedoch die Datenlage in Bezug auf weit zurück liegende Zeitalter, so zeigt sich hierbei, dass die zur Verfügung stehenden Klimaarchive nur über sehr lange Referenzzeiträume eine Auskunft bieten. Das Bestreben diese Zeiträume zu reduzieren und so auch in Bezug auf die Klimageschichte kurzfristigere Trends in der Entwicklung des Klimas mit zu erfassen, ist eine wesentliche Bestrebung der Paläoklimatologie. Diese modifizierenden Einflüsse richten sich aber immer nach dem konkreten Anwendungsfall und können nicht von vornherein und allgemeingültig festgelegt werden. Man kann sie nur nach einer Auswertung der Daten beantworten, um hierüber den Bezugs- oder Referenzzeitraumraum festlegen zu können, welcher angepasst an die Datenlage eine repräsentative Ermittlung des jeweiligen Klimacharakters und der zugehörigen Entwicklungstrends ermöglicht. Ausgehend von der Problematik der Referenzzeiträume hat die World Meteorological Organization so genannte Klimanormalperioden festgelegt. Diese umfassen einen fest definierten Referenzzeitraum von 30 Jahren. Die festgelegten Intervalle sind die schon abgeschlossenen Zeiträume von 1931 bis 1960 und 1961 bis 1990, sowie die derzeitige Klimanormalperiode von 1991 bis 2020. Sie dienen unter anderem der Vergleichbarkeit der klimatischen Größen untereinander und werden hierbei vor allem zur Darstellung dieser Größen in Klimadiagrammen herangezogen. Viele Prognosen der zukünftigen Klimaentwicklung beziehen sich hierbei auf das Jahr 2050, also das Ende der nächsten Klimanormalperiode.

Räumliche Dimension

Der Begriff Klima wird oft mit dem Weltklima bzw. globalen Klima gleichgesetzt. Hierbei zeigt sich jedoch, dass globale Trends und Mittelwerte in keiner Weise repräsentativ für einzelne Standorte sein müssen. Eine globale Temperaturerhöhung von einem Grad Celsius ist also lediglich eine Abstraktion, welche sich jedoch nicht mit lokalen Wetterbeobachtungen decken muss, was auch über einen längeren Klimazeitraum in der Regel seine Gültigkeit behält. Ihr kann lokal eine Erhöhung oder Erniedrigung von weit größerem aber auch weit kleinerem Ausmaß entgegen stehen, weshalb auch beispielsweise ein lokaler „Rekordsommer“ auf globalem Niveau „verschwinden“ kann und umgekehrt.
Diese lokalen Effekte sind näher an den realen Auswirkungen der sehr abstrakten globalen Tendenzen und im Rahmen dessen, dass auch meteorologische Werte lokal und nicht global erfasst werden, von außerordentlichem Interesse. Nicht zuletzt werden auch die Einflüsse des Klimas auf den Menschen und dessen vitale Interessen, wie beispielsweise der Landwirtschaft, durch die lokalen Entsprechungen globaler Tendenzen geprägt. Weil sich aus den großen räumlichen Unterschieden auch Unterschiede in der Methodik ergeben, hat sich eine dreistufige Einteilung der Maßstäbe bewährt.
- Das Mikroklima beschränkt sich auf wenige Meter bis einige Kilometer, zum Beispiel ein Zimmer, eine Wiese oder ein Straßenzug.
- Das Mesoklima bezieht sich auf Landschaften oder Länder bis zu einigen hundert Kilometern Ausdehnung.
- Das Makroklima beschreibt kontinentale und globale Zusammenhänge. Während beim Wetter eine enge Bindung zwischen Größenordnung und Dauer eines Phänomens bestehen, zeigt sich dieser Zusammenhang bei klimatischen Betrachtungen nicht oder kaum.

Mikroklima

Mikroklima bezeichnet das Klima im Bereich der bodennahen Luftschichten bis etwa 2 Meter Höhe oder das Klima, dass sich in einem kleinen, klar umrissenen Bereich (zum Beispiel zwischen Gebäuden in einer Stadt) ausbildet. Es wird entscheidend durch die Nähe der Bodenoberfläche und die dortige Bodenreibung des Windes geprägt. Hier herrschen schwächere Luftbewegungen, aber größere Temperaturunterschiede. Die Verschiedenheit des Bodens, des Geländes, der Hanglage und des Pflanzenbewuchses kann auf engem Raum große Klimagegensätze hervorrufen. Das Mikroklima ist besonders für niedrig wachsende Pflanzen von Bedeutung, da sie ihr klimaempfindlichstes Lebensstadium in der bodennahen Luftschicht durchlaufen.
Aber nicht nur die Pflanzen, auch der Mensch ist dem Mikroklima direkt ausgesetzt. Insbesondere in nicht-natürlichen Lebensräumen wie Städten kann das Mikroklima durch die unterschiedlichen Baumaterialien, die Architektur, der Variabilität der Sonneneinstrahlung (Beschattung) oder die Modifikation des Windfeldes erheblich von den regionaltypischen Gegebenheiten abweichen, wobei diese Abweichungen sehr labil sind und sich auch durch kleine Eingriffe, wie den Bau oder Abriss eines Hauses, empfindlich und schlagartig ändern können. Da sich diese Einflüsse mit der Zeit nahezu überall ergeben und auch externe Faktoren sehr leicht einwirken kann, basieren Mikroklimate in der Regel nicht aus jahrzehntelangen Messreihen, sondern werden vielmehr durch Erfahrung und tabellierte Vergleichsdaten abgeschätzt.

Mesoklima

Zu den Mesoklimaten werden unterschiedlichste Einzelklimate zusammen gefasst, welche eine Ausdehnung zwischen einigen hundert Metern und wenigen hundert Kilometer besitzen, sich im Regelfall jedoch im unteren Kilometerbereich befinden. Aufgrund dieses breiten aber dennoch lokalen Spektrums, spielen hierbei viele Felder der angewandten Meteorologie und Klimatologie eine große Rolle. Beispiele hierfür sind das Stadtklima oder das Regenwaldklima. Generell werden alle Lokalklimate und Geländeklimate zu den Mesoklimaten gezählt, also beispielsweise das Lokalklimate von Ökosystemen, wobei bei diesen der Übergang zu den Mikroklimaten fließend ist.

Makroklima

Vom Makroklima spricht man bei großskaligen Effekten mit einer Ausdehnung von mehr als in etwa 500 Kilometern. Hierzu zählen daher vor allem die Elemente der globalen Zirkulation und des großen marinen Förderbandes. Auch das Weltklima selbst zählt hierzu. Als Orientierung in Abgrenzung zu Mesoklimaten werden alle die gesamte Erde umspannenden, sowie ozean- bzw. kontinentweit wirksamen Effekte zu den Makroklimaten gezählt. Weniger eindeutig, jedoch im Regelfall zutreffend, ordnet man auch überregionale Effekte wie den Monsun, den El Niño oder sehr große Regionalklimate wie den brasilianischen Regenwald mit zu den Makroklimaten. Alle Makroklimate stehen dabei in einer engen gegenseitigen Wechselwirkung und beeinflussen sich daher auf vielfältige Weise, wobei vor allem diese Wechselwirkungen noch nicht vollständig verstanden und Thema aktueller Forschung sind. Letztlich kann aufgrund dessen kein Makroklimat für sich allein betrachtet werden und in ihrem dynamischen Zusammenspiel führen sie direkt zum umfassenden Konzept des globalen Klimas.

Klimafaktoren

Unter Klimafaktoren versteht man verschiedenste Prozesse und Zustände, durch welche das Klima hervorgerufen, erhalten oder verändert wird. Man unterscheidet nach primären und sekundären Klimafaktoren, wobei die primären Klimafaktoren elementarer Natur sind und sich die sekundären Klimafaktoren demzufolge aus den primären Klimafaktoren ableiten. Zu Ersteren zählen die Sonnenstrahlung, die Land-Meer-Verteilung, die Zusammensetzung der Erdatmosphäre und die Höhe des Standortes. Zwar lassen sich diese oft auch auf Ursachen wie die Plattentektonik oder astrophysikalische Phänomene zurückführen, diese selbst sind jedoch nicht direkt am Klima beteiligt und werden daher nur indirekt zu den Klimafaktoren gezählt. Die sekundären Klimafaktoren beinhalten verschiedene Kreisläufe und Zirkulationssysteme der Erde, welche sich direkt oder indirekt aus den primären Klimafaktoren ergeben. Hierzu zählen vor allem die allgemeine Zirkulation der Atmosphäre, die Meeresströmungen, der Wasserkreislauf und bedingt auch der Kreislauf der Gesteine. Auch regionale Zirkulationssysteme wie El Niño, La Niña und Monsune werden hierzu gezählt. Zusätzlich differenziert man auch in einigen Anwendungsfällen danach, ob die Klimafaktoren bzw. deren Wandel anthropogenen oder natürlichen Ursprungs sind.

Klimasysteme

Die Klimasysteme stellen eine Erweiterung des Konzeptes der Klimafaktoren dar. Das Klimasystem der Erde setzt sich hierbei aus seinen verschiedenen Geosystemen zusammen: der Atmosphäre, der Lithosphäre, der Hydrosphäre, der Biosphäre, der Pedosphäre und der Kryosphäre. Die Schwankungen innerhalb und Wechselwirkungen zwischen den Geosystemen bezeichnet man hierbei als Klimarauschen. Der energetische Antrieb des Klimasystems liegt in der Solarstrahlung und zu einem geringen Anteil auch in der Erdwärme, wobei diese in Form des Vulkanismus einen wesentlich entscheidenderen Auswirkung auf die stoffliche Zusammensetzung der Erdatmosphäre und damit deren Strahlungshaushalt besitzt. Entscheidend für das Wechselspiel der Klimasysteme ist deren unterschiedliche zeitliche Dynamik. Betrachtet man das Klima in sehr kurzen Zeiträumen, beispielsweise den Klimanormalperioden, so kann man viele klimatisch entscheidende Faktoren vernachlässigen, da diese nur über sehr lange Zeiträume einem Wandel unterliegen. Die Drift der Lithosphärenplatten prägt auf lange Sicht die Land-Meer-Verteilung und den Meeresspiegel, beträgt aber nur rund 3 bis 20 Zentimeter pro Jahr und ist damit in kurzen Zeitspannen irrelevant. Man kann an diesem Beispiel erkennen, dass die klimatische Rolle eines Klimasystems immer einen bestimmten Zeitraum bzw. einer zeitlichen Trägheit zuzuordnen ist. Diese Trägheit kann im Falle der Lithosphäre Jahrmillionen betragen oder im Falle der Atmosphäre nur wenige Jahre bis Jahrzehnte. Insbesondere kann sich die Zusammensetzung der Atmosphäre sehr schnell ändern, wirkt ihrerseits jedoch nur in sehr langen Zeitskalen auf eine Veränderung der Zusammensetzung der Lithosphäre hin. Diese Skalen sind jedoch nicht zwingend, wie beispielsweise der Vulkanismus zeigt. Der Begriff des Klimasystems ist jedoch nicht allein auf das Klimasystem der Erde als Ganzes beschränkt, sondern kann auch auf niederskalige Systeme angewandt werden, wobei diese dann wiederum Teile des globalen Klimasystems darstellen. Beispiele hierfür sind das Land-Seewind System oder die Monsunsysteme.

Klimaelemente

Als Klimaelement bezeichnet man jede messbare Eigenschaft des Klimasystems der Erde, welche einzeln oder durch ihr Zusammenwirkungen das Klima auf unterschiedlichen Ebenen prägen und für dessen Charakterisierung genutzt werden können. Es handelt sich dabei meist um meteorologische Größen, welche im Zuge der Wetterbeobachtungen in Wetterstationen erfasst werden, aber auch Größen aus der Ozeanologie und den Geowissenschaften allgemein. Man unterscheidet sie nach danach, ob sie Bestandteile in den verschiedenen Haushalten des Klimasystems sind (Budget-Elemente) oder dies eben nicht sind (Nichtbudget-Elemente). Auch unterscheidet man nach Zustandsgrößen, Prozessgrößen und Feldgrößen. Klimaelemente:
- Luftdruck - gemessen durch Barometer;
- Luftfeuchtigkeit - gemessen durch Hygrometer;
- Wind - gemessen durch Anemometer;
- Niederschlag - gemessen durch Hydroskope (Regenmesser);
- Verdunstung, unterschieden nach potenzieller und realer Verdunstung - meist abgeleitet oder/und geschätzt aus anderen Größen wie Temperatur und Niederschlag;
- Ein- und Ausstrahlung - komplizierte Erfassung aus Messungen, Schätzungen und Berechnungen, siehe auch Globalstrahlung, Albedo und Milanković-Zyklen;
- Salzgehalt der Meere - gemessen durch Salinometer;
- Meeresströmungen;
- Wassertemperatur;
- Eisdicke bzw. Schneehöhe und deren Dichte. Nichtbudget-Elemente:
- Albedo
- Sonnenscheindauer
- Bewölkung - statistisch erfasst bzw. gemessen durch Radaraufnahmen;
- Rauhigkeitshöhe
- Zirkulationsindizes Durch globale Mittelwerte der Temperatur lässt sich beispielsweise feststellen, ob ein Jahr kälter oder wärmer war als ein langjähriger Durchschnitt. Gleiches gilt jedoch auch für die Monats-, Wochen und Tagesmitteltemperatur. Man kann sich jedoch auch auf andere Größe wie den Niederschlag beziehen. Eine andere Aufgabenstellung wäre es beispielsweise die Jahres-, Monats-, oder Tageshöchsttemperaturen mit einem klimatischen Mittelwert zu vergleichen, wobei bei letzterem jedoch nur ein sehr begrenzte Aussagefähigkeit besteht, da die Abweichung der Temperaturen eines Tages zu einem langjährigen Durchschnittswert stark abweichen.

Klimageschichte

Hauptartikel: Klimageschichte Das Klima der Erde wandelt sich über lange Zeiträume hinweg. So wechselten sich im Pleistozän immer wieder Warm- und Kaltzeiten gegenseitig ab und tun dies vielleicht auch noch bis heute (Holozän). Anhand von Klimaarchiven wie arktischen Eisbohrkernen, geologischen Ablagerungen (Sedimente), Fossilien und Jahresringen versteinerter Bäumen lassen sich diese Klimaveränderungen über viele Perioden zurückverfolgen. Je mehr man dabei in die Vergangenheit vordringt, desto weniger Datenmaterial steht zur Verfügung und man ist gezwungen immer größere Zeiträume zu betrachten, bis man schließlich Ungenauigkeiten erreicht, die mehrere Millionen Jahre ausmachen können. Dadurch werden Effekte wie die längerfristige Änderung der Solarkonstante, die Kontinentaldrift und die Erdbahnvariabilität von immer entscheidenderer Bedeutung, während diese bei kurzfristigen Klimawandelprozessen von anderen Faktoren überlagert werden und nur eine geringe Rolle spielen. Allein durch diese unterschiedliche zeitliche Perspektive wandelt sich jedoch auch der Klimabegriff, was bei einer Nichtberücksichtung dieses Effekts zu Widersprüchlichkeiten zwischen der Paläontologie/Geologie und der Klimatologie führen kann. Korrigiert man jedoch die zeitliche beziehungsweise teilweise auch räumliche Perspektive, so lösen sich diese Widersprüchlichkeiten in der Regel auf.

Klimawandel

Hauptartikel: Klimaveränderung und Globale Erwärmung In jüngerer Zeit steigen die Jahresmittelwerte der Temperatur, seit einem Tiefpunkt 1880, mit Schwankungen an. Daraus wird, neben vielen anderen Indizien und Faktoren, eine fortschreitende globale Erwärmung abgeleitet.

Aspekte

Die wichtigsten externen Ursachen von Klimaveränderungen liegen in der Variabilität der Sonneneinstrahlung, der Vulkanaktivität und gesonderten Großereignissen wie Meteoriteneinschlägen. Bei der Erdatmosphäre handelt es sich um ein chaotisches System, welches in bestimmten Fällen vergleichsweise plötzlich umschlagen kann, obwohl es vorher oft nur sehr träge auf bestimmte Einflüsse reagierte, beispielsweise in dem diese durch negative Rückkopplungen abgeschwächt wurden. Es gibt jedoch zahlreiche Effekte, die dazu führen, dass eine negative Rückkopplung sehr schnell in eine positive Rückkopplung umschlägt und so jegliche Trends der Klimaentwicklung mit einer potenziellen Unsicherheit behaftet sind. Dabei kann die Ursache des Umschlags selbst sogar in der Vergangenheit liegen. Der durch die statistischen Daten beschriebene Klimacharakter und das Klima selbst sind hier jedoch zu unterscheiden. Ziel der Klimatologie ist es den Unterschied zwischen beiden zu minimieren, jedoch kann dies aufgrund der Komplexität des Klimas und hierdurch bedingten Notwendigkeit einer Vereinfachung immer nur einen Näherungscharakter besitzen. Siehe auch: Treibhauseffekt, Ozonloch, Sommeranomalie

Klimafolgen

Als Klimafolgen bezeichnet man nicht die Folgen des Klimas, denn diese sind omnipotent und eindeutig, sondern die Folgen des Klimawandels, besonders in Bezug auf den Menschen. Siehe auch: Klimafolgen, Klimafolgenforschung

Klimamodelle

Hauptartikel: Klimamodell Ein Klimamodell ist ein Computer-Modell zur Berechnung und Vorhersage des Klimas für eine bestimmten Zeitabschnitt. Das Modell basiert in der Regel auf einem Meteorologiemodell, wie es auch zur numerischen Wettervorhersage verwendet wird. Dieses Modell wird jedoch für die Klimamodellierung erweitert, um alle Erhaltungsgrößen korrekt abzubilden. In der Regel wird dabei ein Ozeanmodell, ein Schnee- und Eismodell für die Kryosphäre und ein Vegetationsmodell für die Biosphäre angekoppelt. Klimamodelle stellen die komplexesten und rechenaufwendigsten Computermodelle dar, welche bisher entwickelt wurden. Die „Voraussagen“ der Klimamodelle sind naturgemäß unsicherer als die der Wettermodelle, da hier wesentlich größere Zeiträume in Betracht gezogen und eine große Zahl zusätzlicher Parameter berücksichtigt werden müssen. Aus diesem Grunde spricht man bei diesen Einzelmodellen auch von Klimaszenarien und nicht von Klimavorhersagen. Der Unterschied zwischen diesen ist, dass man für ersteres eine Vielzahl verschiedener Szenarien modelliert, einerseits mit anderen Modellen und andererseits mit anderen Vorwegannahmen. Eine Klimaprognose basiert also auf der Auswertung verschiedener Modellierungsversuche und ist auch aufgrund der schwierigen Vergleichbarkeit zwischen diesen nur sehr schwer zu erstellen. Da die einzelnen Szenarien, welche sich auch in der Struktur der Intergovernmental Panel on Climate Change widerspiegeln, unterschiedliche Endresultate aufweisen, kann auch eine darauf basierende Klimaprognose nur eine Spannweite von Möglichkeiten aufzeigen. Dies zeigt sich daher auch an der von der IPCC prognostizierten globalen Erwärmung mit einer Spannweite von 1,4 bis 5,8 °C zum Jahr 2100 (IPCC 2001). °C

Klimadiagramme

Hauptartikel: Klimadiagramm Ein Klimadiagramm bezeichnet die grafische Darstellung klimatischer Verhältnisse an einem bestimmten Ort im Jahresverlauf. Dabei werden üblicherweise die Klimaelemente Niederschlagsmenge und Temperatur berücksichtigt und als 30jährige Mittelwerte dargestellt. Üblicherweise wird das Walter-Lieth-Diagramm verwendet, welches auf dem Beispiel von Rio de Janeiro zu sehen ist. Häufig auftretend ist außerdem das Thermoisopletendiagramm, bei dem nur die Temperatur dargestellt wird. Diese ist bei diesem Diagramm jedoch für jede Stunde von jedem Tag im Jahr im einzelnen ablesbar.

Klimazonierung und Klimaklassifikation

Hauptartikel: Klimazone Gebiete gleicher klimatischer Bedingungen werden in Klimazonen eingeordnet und dadurch klassifiziert. Zur Einteilung der Erde in verschiedene Klimazonen gibt es dabei verschiedene Klassifikationen. Die Bekannteste ist diejenige von Wladimir Köppen. Die Klimazonen werden vor allem durch Klimadiagramme charakterisiert. Man unterscheidet in Abhängigkeit
- vom Ozean maritimes Klima und
- vom Festland kontinentales Klima. Man unterteilt kleinskalige Klimate unter anderem in
- Gebirgsklima (Orographie),
- Grenzflächenklima,
- Kleinklima, Lokalklima, Regionalklima, Standortklima,
- Landschaftsklima,
- Topoklima,
- Stadtklima und
- Waldklima.
Klima auf anderen Planeten
Der Klimabegriff ist zwar in Bezug auf die Erde am gründlichsten beschrieben und klassifiziert, jedoch sind dessen Grundprinzipien unabhängig vom Charakter des Klimas selbst und damit in letzter Konsequenz auch vom Planeten Erde. Vor allem im Bereich der Wetter- und Klimamodellierung werden daher Ansätze verfolgt, auch das Klima anderer Himmelskörper unseres Sonnensystems zu beschreiben (extraterrestrische Meteorologie). Da diese ein vollkommen anderes Set an Klimafaktoren und Eingangsvariablen für die klimatologischen Modelle aufweisen (siehe Atmosphäre und Planetenartikel), zeigen sich dabei Übertragungsprobleme. Hinzu kommt eine in vielen Fällen und Bereichen mangelhafte Datenlage. Der Nutzen dieser Projekte liegt jedoch nicht nur im Verständnis der fremdplanetaren Klimate in Bezug auf extraterrestrische Aktivitäten des Menschen, wie beispielsweise einem bemannten Marsflug, sondern auch in der Verbesserung terrestrischer Klimamodelle durch die Erprobung ihrer abgewandelten Entsprechungen an physikalisch völlig anders gearteten Systemen. Ein Beispiel hierfür ist das MAOAM-Projekt.
Klima im alltäglichen Sprachgebrauch
Es existieren zahlreiche Begriffe, die sich direkt oder indirekt auf das Klima beziehen, jedoch dabei auch oft auf einem falschen Verständnis des Klima- oder Umweltbegriffs basieren. Meist sind diese stark anthropogen geprägt und stellen daher eine wertende Verbindung zwischen den Auswirkungen des Klimas auf den Menschen und dem Klima selbst her.
Klimakiller und Klimaschädlinge
Das Klima als solches kann nicht getötet werden und man kann ihm auch nicht schaden. Auch Treibhausgase sind keine Klimakiller, da sie zwar das Klima beeinflussen, der Effekt des Schadens aus einer solchen Beeinflussung sich jedoch auf einen rein subjektiven Bezug zur Natur durch den Menschen bezieht. Zudem sind Treibhausgase im Rahmen des natürlichen Treibhauseffektes dafür verantwortlich, dass die globale Durchschnittstemperatur am Boden 15 °C anstatt -18 °C beträgt, wie es ohne diesen derzeit der Fall wäre. Man könnte die Treibhausgase daher mit gleicher Berechtigung auch als Klimaretter oder Klimanützlinge bezeichnen, was jedoch ebenfalls keinerlei wissenschaftlichen Aussagewert besitzt. Das Klima existiert vollkommen unabhängig davon, ob die globale Durchschnittstemperatur 15 °C, 30 °C oder 100 °C beträgt. Eine Klimaänderung eines solch extremen Ausmaßes könnte man zwar zurecht als Menschheitskiller bezeichnen, da man annimmt, das bereits eine globale Durchschnittstemperatur von über 30 °C für größere Säugetierarten ein sicheres Aussterben zur Folge hat. Eine solche Temperatur wäre demgegenüber für Lebewesen mit einem höheren Temperaturoptimum auch eine Art Rettung, speziell vor dem Menschen, der großflächig deren Lebensräume bedroht. Für ein realitätsnahes und problemorientiertes Verständnis des Klimabegriffs sind solche Begleitbegriffe daher nutzlos.
Klimaschutz
Der Begriff des Klimaschutzes ist wie der Begriff des Umweltschutzes zwar ein offizieller Begriff, jedoch bezieht sich dieser ebenfalls auf eine rein anthropogene Betrachtung dessen was schützenswert ist und warum bzw. wofür es dies ist. Der Mensch definiert hierbei, vor was Klima oder Umwelt geschützt werden müssen, und was in der Folge nicht zu diesen gezählt wird. Diese ausgeschlossenen und mit einem Stigma behafteten Umweltbestandteile werden dann oft auch zu den Klimaschädlingen oder gar Klimakillern gezählt. Es besteht daher nur ein schmaler Grad zwischen einer sinnvollen Betrachtung des Klimawandels und dessen Folgen aus einer menschlichen Perspektive heraus einerseits und einem fehlerhaften Verständnis dessen was Klima und Klimawandel ist andererseits.
Klimakollaps und Klimaumschwung
Bei beiden Begriffen handelt es sich um potenziell richtige Begriffe, die jedoch auch nur dann richtig sind, wenn sie auf eine richtige Art und Weise genutzt und verstanden werden. Ein Klimaumschwung äußert sich nicht in besonders extremen Wetterereignissen, in Naturkatastrophen oder einem Jahrhundertsommer, sondern in einem langfristigen Wandel der Klimafaktoren und -elemente. Klimaumschwung und als Extrem hierzu der Klimakollaps sind nichts anderes als ihrerseits Extreme einer Klimaveränderung und als solche leiten sich diese auch aus den Eigenschaften der Erdatmosphäre und damit des Klimas ab, nicht jedoch aus dem, was lokal als ein besonders „heftiger“ Witterungswechsel empfunden wird. Eine Veränderung des Klimas und insbesondere Weltklimas kann nur durch vornehmlich statistische Modelle auf Basis langjähriger Messreihen nachvollzogen werden. Extremwetterereignisse sind räumlich begrenzt und stellen daher subjektive Einzelbeobachtungen dar, die niemals mit der Klimaveränderung als solches deut- oder begründbar sind. Es handelt sich lediglich um Symptome für diese und man kann sie daher als Warnzeichen verstehen. Selbst ein enorm schneller Klimakollaps benötigt Jahre bis Jahrzehnte und niemals Wochen bis Monate, wie in manch populären Darstellungen. Zudem fällt ein solcher Klimawandel nicht „vom Himmel“ und kann daher auch nicht im eigentlichen Sinne überraschend auftreten. Er hat auch immer Ursachen und kann bei Kenntnis und Modellierbarkeit dieser im voraus abgeschätzt werden.
Klimakatastrophe
Dieser Begriffs ist die anthropogene Entsprechung zu Klimakollaps bzw. Klimaumschwung und als solches ein zentrales Element der Klimafolgenforschung, wenn dieser Begriff hier auch in der Regel nicht verwendet wird. Das Klima selbst kann freilich keine Katastrophe erfahren, jedoch sind die Folgen eines sehr plötzlichen Klimawandels mit aller Berechtigung aus menschlicher Sicht als Katastrophe zu interpretieren, da sie unsere Lebensweise bzw. Lebensbedingungen elementar und hierbei in aller Regel negativ berühren.
Literatur

Begriff und Definition des Klimas

- Bernhardt, K: Aufgaben der Klimadiagnostik in der Klimaforschung. Gerl. Beitr. Geophys. 96 (1987), 113-126.
- Hantel, M.; H. Kraus, C. D. Schönwiese: Climate definition. Berlin: Springer Verlag 1987.
Lehrbücher

- Weischet, Wolfgang: Einführung in die allgemeine Klimatologie. -- 6., überarb. Aufl. -- Stuttgart : Teubner, ©1995. - ISBN 3-519-03432-8
- Hupfer, Peter: Unsere Umwelt: Das Klima. Globale und lokale Aspekte. Stuttgart; Leipzig: Teubner, 1996. - ISBN 3-8154-3521-8
Weblinks

- [http://www.hamburger-bildungsserver.de/index.phtml?site=klima Ausführliche Informationen zu Klima, Klimawandel, Klimafolgen, Klimaschutz und Klimaskeptikerthesen beim Hamburger Bildungsserver]
- [http://www.payer.de/entwicklung/entw02.htm Grundgegebenheiten: Klima, Wetter, Wasser]
- [http://www.atmosphere.mpg.de/enid/660 ESPERE Klimaenzyklopädie]
- [http://www.klimadiagramme.de/ Klimadiagramme weltweit]
- [http://www.heise.de/tp/deutsch/inhalt/lis/17515/1.html Telepolis: Der Klimaforscher Stefan Rahmstorf über den Emmerich-Film "The Day after Tomorrow"]
- [http://www.realclimate.org/ englischsprachige Artikel zu aktuellen Fragen der Klimaforschung bei realclimate.org] Kategorie:Klimatologie ja:気候 ko:기후 simple:Climate

Wurzel

Der Begriff Wurzel (althochdeutsch wurzala, das Gewundene) bezeichnet
- den im Boden befindlichen, meist fein verästelten, Teil einer Pflanze, der zugleich Organ der Mineralstoff- und Wasseraufnahme sowie Speicherorgan ist, siehe Wurzel (Pflanze)
- in der Mathematik die Umkehrfunktion zum Potenzieren, siehe Wurzel (Mathematik)
- einen Teil eines Zahnes, siehe Zahnwurzel
- Teil von Hand und Fuß
- in der Informatik und der Graphentheorie den obersten Datenknoten in einem Baum bzw. Wurzelbaum, siehe Wurzel (Graphentheorie)
- eine mathematische Schülerzeitschrift, siehe Die Wurzel
- ein Comic, siehe Wurzel (Comic)
- regional eine Karotte
- etwas, worauf etwas zurückzuführen ist (die Wurzel allen Übels)
- die Ansatzstelle eines Körperteils (die Wurzel der Nase)
- in der Sprachwissenschaft die Grundform eines Wortstamms (auch in mehreren Sprachen gemeinsam), siehe Wurzel (Linguistik)
- in der Mathematik die Nullstelle eines Polynoms, dieser Ausdruck ist vor allem in der Galoistheorie üblich

Siehe auch

Vegetationsperiode

Als Vegetationsperiode wird der Zeitraum vom Austreiben einer Pflanze bis zum Laubfall (bei Gehölzen), dem Einziehen in Überdauerungsorgane (bei Stauden und Geophyten) oder dem Absterben (bei Einjährigen Pflanzen) bezeichnet. Eine Vegetationsperiode existiert nur im Jahreszeitenklima, wie es in den arktischen, gemäßigten und subtropischen Klimazonen vorkommt. Die Jahreszeiten werden durch Temperaturschwankungen (Sommer - Winter) oder Niederschlagsschwankungen (Regen- und Trockenzeiten) hervorgerufen. In den Tropen, in denen Tageszeitenklima herrscht, wird der Begriff nicht verwendet. Kategorie:Geobotanik Kategorie:Klimatologie

Nadelholzgewächse

Die Nadelholzgewächse (Pinophyta) oder auch Koniferen genannt, von lateinisch conifera = "Zapfenträger", bilden eine monophyletische Abteilung von Samenpflanzen (Spermatophyta). Sie wurden früher zusammen mit den Palmfarnen (Cycadophyta), den Ginkgopflanzen (Ginkgophyta) und den Gnetophyta zu den Nacktsamigen Pflanzen gezählt, und sind von den Bedecktsamigen Blütenpflanzen (Magnoliophyta), deren Samenanlagen besser geschützt sind, deutlich abgegrenzt.

Verbreitung

Nadelholzgewächse gibt es fast überall auf der Welt. In ihren Habitaten sind sie oft die dominierenden Pflanzen, zum Beispiel in der Taiga, dem borealen Nadelwaldgürtel.

Beschreibung

Die heute lebenden Pinophyta sind mehrjährige holzige Pflanzen, die meisten Arten sind Bäume. Die Mehrzahl der Taxa hat einen monopodialen Wuchs, also einen Hauptstamm mit Seitenzweigen. Die Wuchshöhe von ausgewachsenen Koniferen reicht von weniger als einem Meter bis über einhundert Meter. Die am höchsten wachsende Art ist der Küstenmammutbaum (Sequoia sempervirens), mit einer maximalen Höhe von 112,34 Metern. Das größte Volumen hat ein Riesenmammutbaum (Sequoiadendron giganteum), mit 1486,9 Kubikmetern. Der dickste Nadelbaum ist die Montezuma-Zypresse (Taxodium mucronatum), mit einem Durchmesser von 11,42 Metern. Der älteste Baum ist eine Grannen-Kiefer (Pinus longaeva), sie ist 4700 Jahre alt.

Blätter

Grannen-Kiefer (Pseudotsuga menziesii)]] Grannen-Kiefer (Chamaecyparis pisifera)]] Die Blätter der meisten Nadelbäume sind lang, dünn und nadelförmig. Aber es gibt auch Taxa mit anderen Blattformen, dazu gehören die meisten Zypressengewächse (Cupressaceae) und einige der Steineibengewächse (Podocarpaceae), sie haben flache Blätter. Einige Taxa, besonders die Kauri Agathis innerhalb der Araukariengewächse (Araucariaceae) und Nageia innerhalb der Podocarpaceae, haben breite flache Blätter . Bei der Mehrzahl der Nadelholzgewächse sind die Blätter spiralig um die Zweige angeordnet, Ausnahmen hierbei sind die Cupressaceae und eine bei Podocarpaceae, bei denen sie in gegenständigen Paaren oder in zu drei bis vier in Wirteln angeordnet sind. Es gibt Blattgrößen von 2 mm bis zu 400 mm Länge (sehr lange Nadeln hat zum Beispiel Pinus engelmannii). Die Stomata sind in Linien oder Haufen auf den Blättern angeordnet. Sie können bei kalter oder sehr trockener Witterung geschlossen werden. Bei der Mehrzahl der Gattungen sind die Blätter immergrün und bleiben an den Pflanzen für mehrere (2 bis 40) Jahre bis sie abfallen. Aber drei Gattungen: Lärchen (Larix), Sumpfzypressen (Taxodium) und Urweltmammutbaum (Metasequoia glyptostroboides) sind laubabwerfend, sie verlieren ihr Laub im Herbst und sind während des Winters blattlos. Die Keimlinge der meisten Nadelgehölze, dazu gehören die meisten Cupressaceae, und die Kiefern (Pinus), haben Jugendblätter die stark verschieden sind zu den Blättern älterer Pflanzen. Kiefern

Samen und Zapfen

Die meisten Nadelbäume sind monözisch, einige sind diözisch. Alle Pinophyta sind windbestäubt (anemophil). Die Koniferen-Samen entwickeln sich in einem sie schützenden Zapfen. Die Zapfen brauchen bis zur Reife vier Monate bis drei Jahre. Sie werden 2 mm bis 600 mm lang. Bei den Pinaceae, Araucariaceae, Sciadopityaceae und den meisten Cupressaceae, sind die Zapfen holzig. Wenn die Zapfen reif sind öffnen sich normalerweise die Schuppen und ermöglichen, dass die Samen herausfallen können um vom Wind verbreitet zu werden. Windn, Beispiel Eibe (Taxus baccata), in unterschiedlichen Reifestadien.]] Bei den Familien der Podocarpaceae, Cephalotaxaceae, Taxaceae und der Gattung Wacholder (Juniperus) der Cupressaceae sind die Schuppen weich, fleischig, süß und leuchtend gefärbt. Sie werden von Vögeln gefressen, die Samen werden unbeschädigt wieder ausgeschieden. Diese fleischigen Schuppen werden Arillus genannt (außer bei Juniperus).

Systematik

In der Abteilung Nadelholzgewächse (Pinophyta) gibt es nur die eine Ordnung Pinales mit nur der einen Klasse Pinopsida: darin gibt es insgesamt sieben Familien mit über 600 Arten: Familien
- Zypressengewächse (Cupressaceae)
- Kopfeibengewächse (Cephalotaxaceae)
- Eibengewächse (Taxaceae)
- Schirmtannengewächse (Sciadopityaceae)
- Steineibengewächse (Podocarpaceae)
- Araukariengewächse (Araucariaceae)
- Kieferngewächse (Pinaceae) Kieferngewächse

Weblinks

- [http://www.markuswelz.de/pflanzen/index.html Koniferen in Deutschland] - Übersicht über die in Deutschland heimischen und eingeführten Nadelholzgewächse mit vielen detailreichen Bildern.
- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Coniferophyta Fossile Coniferophyta im Mineralienatlas WiKi]
- [http://www.conifers.org/taxa.htm Pinophyta: viele Infos zur Systematik.]
- [http://tolweb.org/tree?group=Conifers&contgroup=Spermatopsida Pinophyta: Infos zur Systematik.] (engl.) Kategorie:Nacktsamer ja:針葉樹

Holz

Holz (v. althochdt.: holz = Abgehauenes) bezeichnet die feste harte Substanz des Stammes, der Äste und Zweige von Bäumen und Sträuchern. Es wird in den Pflanzen von den Zellen des Meristems gebildet. Der nachwachsende Rohstoff Holz ist eine der ältesten Nutzpflanzen. Es besteht aus:
- Zellulose (40-50 %)
- Lignin (20-30 %)
- Hemicellulose (Polyosen) (20-30 %)
- Akzessorische Bestandteile (auch Begleit-, Inhalts- oder Extrastoffe) (1-3 %, Tropenholz bis 15 %!): Fette, Stärke, Zucker, Eiweiß, Phenole, Wachse, Pektine, Gerbstoffe (nur bei Laubhölzern), Sterine, Harz, Terpene
- Asche (0,1-0,5 %, Tropenholz bis 5 %) Im Wald befindliches, nicht lebendes Holz nennt man auch Totholz.

Gewinnung und Verwendung

Bei der Gewinnung von Holz für industrielle oder sonstige Zwecke ist zwischen nachhaltiger Forstwirtschaft und devastierendem Raubbau zu unterscheiden.

Holzverarbeitung

Holz wird genutzt als: # Brennstoff: Holz weist als nachwachsender Rohstoff eine extrem günstige Energiebilanz auf, ohne dass die Produktionsfläche nur der Produktion dient. Aus diesem Grund fand Holz Verwendung als Brennstoff in Holzöfen. Durch die Entwicklung bequemer Befeuerungsanlagen wie der Holzpelletheizung oder die einfache Handhabung von Hackschnitzel kommt die Nutzung von Holz als Brennstoff inzwischen wieder häufiger vor. # Rohstoff für Zellstoff, aus dem wiederum Papier hergestellt werden kann. # Rohstoff für chemische Prozesse. # Baustoff (Bauholz): Das höchste Holzgebäude der Welt steht in Magdeburg, Deutschland. Es handelt sich um den Jahrtausendturm (eröffnet 1999 im Rahmen der Bundesgartenschau auf dem Gelände des Elbauenparks). # Ausgangsstoff für Holzwerkstoffe wie beispielsweise Spanplatten, Tischlerplatten oder Sperrholz. # für Energieversorgungsmasten und Holzschwellen für die Eisenbahn stellt es mit seinen hervorragenden Eigenschaften, auch als nachwachsender Rohstoff, eine sinnvolle Möglichkeit der Nutzung dar. # Material für Möbel in Form von Massivholzplatten, Furnier # Rahmenkonstruktion im Fenster-Bau # Gebrauchtes Holz wird als Altholz bezeichnet und dient zerkleinert als Rohstoff für die Holzwerkstoffindustrie. Altholz wird zunehmend aber auch als Brennmaterial in Biomassekraftwerken zur regenerativen und CO₂-neutralen Energiegewinnung genutzt. # Ausgangsmaterial für die Herstellung von Branntwein, siehe Holzbranntwein # Klanghölzer für Musikinstrumente

Holzarten

Nadelholz

Holzbranntwein Entwicklungsgeschichtlich sind Nadelhölzer älter als Laubhölzer, haben daher einen einfacheren anatomischen Zellaufbau und besitzen nur zwei Zellarten. #Tracheiden: Langgestreckte (prosenchymatische) an den Enden spitz zulaufende Zellen, die nur mit Luft oder Wasser gefüllt sind. Sie haben einen Anteil von 90-95 % der Holzsubstanz. Über so genannte Tüpfelpaare erfolgt der Wasseraustausch zwischen den Zellen. In radialer Richtung sorgen die Holzstrahlen (Quertracheiden) für den Wassertransport. Sie haben einen Anteil von 4-12 % an der gesamten Holzsubstanz. #Parenchymzellen: Meist rechteckige Zellen, die die Leitung von Nähr- und Wuchsstoffen sowie die Speicherung von Stärke und Fetten übernehmen. In radialer Richtung bilden sie ebenfalls Holzstrahlen und umgeben die Harzkanäle, hier spricht man dann auch von Epithelzellen. Diese Epithelzellen produzieren das Harz, welches sie in den Harzkanal ausscheiden. Auch Nadelbäume, die keine Harzkanäle besitzen (z.B. Tanne), können so im Falle einer Verwundung traumatische Harzkanäle bilden. Die Nadelbäume Fichte, Lärche, Kiefer und Douglasie besitzen Harzkanäle, Eibe, Tanne und Wacholder nicht.

Laubholz

Wacholder Die Zellen von Laubholz sind wesentlich differenzierter als die von Nadelholz. Man kann sie 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: Libroformfasern, Fasertracheiden #Speichergewebe: Holzstrahlenparenchymzellen, Längsparenchymzellen, Epithelzellen Charakteristisch für Laubhölzer sind die in Nadelhölzern nicht vorhandenen Gefäße. Sie sind oft mit bloßem Auge als kleine Löcher im Holzquerschnitt und als Rillen im Tangentialschnitt zu erkennen. Man unterscheidet hier, je nach Anordnung dieser Tracheen, ringporige Hölzer (z. B. Eiche, Edelkastanie, Esche, Robinie, Ulme ...), halbringporige Hölzer (z. B. Nussbaum, Kirsche ...) und zerstreutporiger Hölzer (z. B.Birke, Erle, Linde, Pappel, Rotbuche, Weide ...).

Tropenholz

Weide] Der Begriff Tropenholz ist eher unpräzise und nicht alternativ zu Laub- oder Nadelholz zu verstehen. Er bezeichnet aus mitteleuropäischer Sicht die in den tropischen oder subtropischen Regionen der Erde wachsenden Holzarten. Viele tropische Hölzer zeichnen sich durch vorteilhafte mechanische Eigenschaften und höhere Beständigkeit gegen Bewitterung, Insekten- oder Pilzbefall aus, oftmals wird auch die Farbe oder Maserung als ansprechend empfunden. Der Konsum von Tropenholz wurde 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. Beispiele: Bangkirai, Bongossi, Abachi,Teak,Framiere

Verkernung

Als Splintholz bezeichnet man den Bereich des Stammes, der aktiv am Wasser- und Nährstofftransport teilnimmt. Bei Splintholzbäumen (z. B. Bergahorn, Birke, Erle, Pappel, Spitzahorn, Weißbuche ...) ist es der ganze Stammquerschnitt. Er weist eine einheitliche Farbgebung auf. 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 Laubhölzern durch eine Verthyllung und ein Füllen der Zelllumen. Danach werden 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, Walnuss, Kiefer, Kirschbaum, 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. Fichten, Tanne, Linde, Birnbaum, Rotbuche ...). Bei Kern-Reifholzbäumen (z. B. Esche, Ulme ...) ist der Kern farblich abgesetzt, gefolgt von einem Reifholzbereich, der ebenso wie der Kern nicht mehr am Nährstofftransport teilnimmt und einem äußeren Splintbereich.

Entstehung von Holz

Kern-Reifholzbäumen; 2 = Harzkanäle; 3 = Primäre Holzstrahlen; 4 = Sekundäre Holzstrahlen; 5 = Kambium; 6 = Holzstrahlen des Bastes; 7 = Korkkambium; 8 = Bast; 9 = Borke]] Die Entstehung von Holzsubstanz findet in teilungsfähigen Zellen der Pflanze statt. Man unterscheidet hier zwei verschiedene Arten von Bildungsgeweben (Meristeme):
- Das Scheitelmeristem (Vegetationskegel) sorgt für das Längenwachstum (primäres Wachstum) an den Spross-, Zweig- und Wurzelspitzen.
- Das Kambium, welches sich zwischen Holz und Rinde befindet, sorgt für das Dickenwachstum (sekundäres Wachstum).
Bei der Teilung einer Kambiumzelle entstehen zwei gleiche Zellen, von denen jedoch nur eine ihre Teilungsfähigkeit behält und zu einer neuen Initialzelle heranwächst.
Aus der anderen wird eine Dauerzelle die sich noch ein- oder mehrmals teilt. Schließlich entsteht je nach Lage eine Bastzelle (Phloem), aus denen die Innenrinde und die daraus später entstehende Borke besteht, oder eine Holzzelle (Xylem). Hierbei ist zu beachten, dass die Zellteilung nach innen, also die Bildung von Holzzellen wesentlich öfter stattfindet und so der Rindenanteil am gesamten Stamm nur etwa 5-15 % beträgt.
Nachdem sich die Dauerzelle ein letztes mal geteilt hat, findet eine Differenzierung der Holzzelle zu einer Leitungs-, Festigungs- oder Speicherzelle statt. In unseren Breiten gibt es klimatisch bedingt vier Wachstumsphasen:
- Ruhephase (November-Februar)
- Mobilisierungsphase (März, April)
- Wachstumsphase (Mai-Juli): Holzzellen, die in dieser Jahreszeit entstehen sind großlumig, dünnwandig und von heller Farbe und bilden das so genannte Frühholz.
- Depositionsphase (August-Oktober): Holzzellen, die in dieser Jahreszeit entstehen sind kleinlumig, dickwandig und von dunkler Farbe und bilden das so genannte Spätholz bzw. Herbstholz. Durch dieses zyklische Wachstumsverhalten entstehen Jahresringe, die deutlich in einem Querschnitt durch einen Stamm erkennbar sind (siehe auch Dendrochronologie). Bei manchen Bäumen entsteht ab einem Alter von etwa 20-40 Jahren im Inneren das Kernholz. Im Gegensatz zu dem Splintholz besteht es nur noch aus toten Zellen. Hier findet also keine Wasserleitung oder Speicherung von Nährstoffen mehr statt.

Aufbau der Zellwand

Bewegt man sich von außen in das Innere einer Holzzelle, durchschreitet man mehrere Schichten die zusammen die Zellwand bilden und unter einem Elektronenmikroskop erkennbar sind. Zwischen den Zellen befindet sich die Mittellamelle, die zusammen mit der Primärwand die so genannte Mittelschicht bildet. Danach folgt die Sekundärwand 1 (S₁) und Sekundärwand 2 (S₂), wobei die S₂-Schicht die mächtigste und dominierenste ist. Die anschließende Tertiärwand (S₃) wird von einer Warzenschicht bedeckt und bildet den Abschluss. Die einzelnen Schichten oder Lamellen bestehen aus Fibrillen (Mikrofibrillen), die wiederum aus Elementarfibrillen (Mizellen) gebildet werden. Elementarfibrillen sind Bündel aus mehreren Zellulosemakromolekülen, die aus 10 - 14.000 Glukosebausteinen bestehen und in eine Matrix aus Hemizellulosen und Lignin eingebettet sind und bilden amorphe und kristalline Bereiche. Das Quellen und Schwinden des Holzes bei Wasseraufnahme und Abgabe lässt sich durch die Orientierung dieser kristallinen Bereiche, in denen die Elementarfibrillen streng parallel verlaufen, dicht gepackt sind und eine Wassereinlagerung praktisch nicht stattfindet, in der dominaten S₂-Schicht erklären. Hier sind diese Bereiche so gut wie parallel zur Stammachse angeordnet; amorphe Bereiche in denen deutlich mehr Wasser gebunden werden kann und das Volumen so vergrößert wird sind in radialer und tangentialer Stammrichtung also häufiger anzutreffen als in Stammlängsrichtung, in welcher das Holz deshalb 10 - 20mal weniger Quellungsverformungen aufweist. In der verhältnismäßig dünnen S₁- und S₃-Schicht verlaufen die kristallinen Bereiche orthogonal zu denen in der dicken S₂-Schicht.

Einsatzbereiche

orthogonal Wie jeder andere Werkstoff hat auch Holz seine Vor- und Nachteile. Unter ökologischem Gesichtspunkt ist die Reproduzierbarkeit sicherlich ein wichtiger Punkt, doch auch die leichte Bearbeitbarkeit und der damit verbundene niedrige Energiebedarf bei der Gewinnung sowie bei der Verarbeitung spielen hier eine wichtige Rolle. Wandert das Holz schließlich auf den Müll oder fallen bei der Produktion Abfälle an, kann es problemlos entsorgt werden. Im Idealfall kann es sogar kompostiert werden. Lassen Begleitstoffe wie Holzschutzmittel, Lacke oder Leime dies nicht zu, ermöglicht moderne Rauchgasreinigung auch in diesen Fällen eine thermische Nutzung. Aufgrund seines geringen Wärmeleitvermögens ist Holz ein hervorragendes Dämmmaterial (z. B. Faserdämmplatten, Balsa zur Isolation von Flüssiggastanks). Zudem ist Holz relativ resistent gegen Chemikalien, so wird Holz erst bei einem pH-Wert unter 2 oder über 9 angegriffen. Zur Brandgefährlichkeit von Holzhäusern ist anzumerken, dass Holz bei großen Dimensionen als brandhemmend eingestuft ist, da auf seiner Oberfläche unter Feuereinwirkung eine Kohleschicht entsteht. Auch durch die Art der Bauweise und durch bestimmte Anstriche lässt sich die Widerstandsdauer einer Holzkonstruktion steigern. Die Gebäudestabilität sinkt im Brandfall langsam und abschätzbar durch die Abnahme der Masse. Bei Stahlkonstruktionen können dagegen hitzebedingte Verformungen zum plötzlichen Zusammenbruch führen, s. a. Weblink [http://www.pro-fertighaus.de/html/body_bau_lexikon.html]. Prinzipiell steht dem Bau selbst von Hochhäusern aus Holz nichts entgegen; dies ist aber aus statischer Sicht nur für die obersten Etagen überhaupt sinnvoll und aufgrund der Pflegeanfälligkeit (Holzschutzmittel) nicht ökonomisch. Holzschutzmittel Im Unterschied zu Metallen ist Holz elektrisch nicht leitfähig. Aus diesem Grund baute man in den dreißiger Jahren zahlreiche Sendetürme für Mittelwellensender aus Holz, wobei der Antennendraht im Innern des Turmes aufgehängt wurde. Mit Ausnahme des Sendeturms des Sender Gleiwitz wurden alle diese Bauwerke entweder am Ende des 2. Weltkriegs zerstört oder inzwischen abgerissen. Weiterhin nutzt die Deutsche Telekom AG in Brück zwei 54 Meter hohe Holztürme, die ohne Verwendung von Metallteilen hergestellt wurden. Diese dienen zur Aufnahme von auszumessenden Antennen. Durch die metallfreie Konstruktion der Türme ist ein ungestörtes Ausmessen der Antennendiagramme möglich. Die Brennbarkeit kann natürlich auch als Nachteil ausgelegt werden. Ebenso können Wuchsmerkmale oder Holzfehler positiv wie negativ gewertet werden. Ein wesentlich größerer Nachteil von Holz ist seine Anfälligkeit gegenüber biotischen Faktoren, es kann also von z. B. Insekten, Pilzen oder Bakterien angegriffen werden und in seiner Substanz nachhaltig zerstört werden. Über einen langen Zeitraum schädigt auch UV-Strahlung das Holz. Dabei reagiert das Lignin als Kittsubstanz und kann danach z. B. vom Regenwasser ausgespült werden. Zudem wird das Holz unter UV-Einwirkung grau wie Beton. Die Wirkung des Sonnenlichts ist auf die äußeren Schichten begrenzt, ihr kann durch Lackierung begegnet werden. Ein weiterer Minuspunkt ist die hygroskopische Eigenschaft von Holz, d. h. es kann Wasser aufnehmen und abgeben. Die Holzfeuchtigkeit passt sich ihrem Umgebungsklima an. Diese Feuchtigkeitsänderungen unterhalb des Fasersättigungspunktes gehen mit Formänderungen einher (es quillt und schwindet), die auch noch abhängig von den drei anatomischen Grundrichtungen des Holzes sind. So schwindet Holz z. B. in tangentialer Richtung am meisten. Genaueres steht im Abschnitt Aufbau der Zellwand weiter oben. Diese Nachteile lassen sich durch konstruktiven Holzschutz - die Anwendung oft alten Wissens, wie Holz zu verbauen ist - umgehen. Eine neue Möglichkeit, Holz gegen Feuchtigkeitseinflüsse unempfindlicher zu machen, ist der Thermoholz-Prozess. Die langfristige Nutzung von Holz stellt einen über die natürliche Zersetzung hinausgehende CO₂-Speicherung dar.

Zertifizierung

Im Zuge der Diskussion zur nachhaltigen Bewirtschaftung in den Tropen wurden angesichts des dort überwiegenden Raubbaus weltweit gültige Kriterien für eine nachhaltige Waldwirtschaft diskutiert und Siegel entwickelt, die zur Zertifizierung von ökologisch- und sozialverträglich produziertem Holz verwendet werden. Das für die Tropen wichtigste Siegel wird vom Forest Stewardship Council (FSC) vergeben. In den gemäßigten Zonen ist dagegen PEFC von überwiegender Bedeutung. Beide Systeme sind hinsichtlich ihrer Kriterien neben den naturräumlichen Gegebenheiten an staatlichen Verwaltungseinheiten gebunden. 2 der bekanntesten Hölzer: Teak und Mahagoni

Holzmängel

Allgemein: Wuchsmerkmal Hier: nur Rissbildungen: Natürliche Mängel
- Frostrisse: Senkrechte Spaltung durch Zusammenziehen des Splintholzes bei großer Kälte
- Blitzrisse: verlaufen radial und weisen einen nachgedunkelten Rand auf Trockenmängel
- Trockenrisse: Radialer verlauf von außen nach innen, radiale Schwindrisse
- Kernrisse: Verlauf von außen nach innen, durch überschnelle Austrocknung an der Schnittlänge beginnend
- Sternrisse: Wie Kernrisse, entstehen nach dem Fällen am Stammende
- Ringrisse: Im Kern- und Reifholz längs der Jahrringe entstehend

Zitate

- "Holz ist ein einsilbiges Wort, aber dahinter verbirgt sich eine Welt der Märchen und Wunder." - Theodor Heuss

Siehe auch

- Hölzer
- Holzmiete
- Forstwirtschaft

Literatur

- R. Bruce Hoadley: Holz als Werkstoff. O. Meier Verlag, Ravensburg 1990, ISBN 3473425605
- P. Niemz: Physik des Holzes und der Holzwerkstoffe. DRW-Verlag, Stuttgart 1993, ISBN 3871813249
- Wagenführ Holzatlas Fachbuchverlag Leipzig, Leipzig 1996, ISBN 3-446-00900-0
- H.H. Bosshard Holzkunde Teil 1-3 Birkhäuser Verlag, Stuttgart 1982, ISBN 3-7643-1328-5
- Paul Lehfeldt: Holzbaukunst[Reprint]. Reprint-Verlag Leipzig, Leipzig und Holzminden o.J., ISBN 3-8262-1210-X
- Anselm Spring, Maximilian Glas: Holz. Das fünfte Element. Frederking & Thaler, München 2005, ISBN 3-89405-523-5
- Udo Mantau, Jörg Wagner, Janett Baumann: Stoffstrommodell HOLZ: Bestimmung des Aufkommens, der Verwendung und des Verbleibs von Holzprodukten. Müll und Abfall 37(6), S. 309 - 315(2005),

Weblinks

- [http://www.regenwaldschutz.de/austausch.shtml Vergleich tropische/einheimische Hölzer]
- [http://www.holz-voegel.de/Holzer/holzer.html Liste verschiedenster Holzarten]
- [http://www.holzwurm-page.de/holzarten/abisz.htm Sammlung verschiedenster Holzarten mit Bildern]
- [http://www.hobbithouseinc.com/personal/woodpics/indextotal.htm Bildersammlung von Holzarten (englisch)]
- [http://www.pentol.ch/lexicon.asp?code=10 Holzlexikon]
- [http://www.uni-wuerzburg.de/mineralogie/palbot/teach/ringteach.html Linkverzeichnis zu Holzanatomie und Dendrochronologie (in Englisch)]
- [http://www.bfafh.de Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft]
- [http://www.holz.net Suchmaschine rund ums Holz]
- [http://www.tischlerlinks.de/links/Werkstoffe/ Ausführliche Linkliste Thema Holz]
- [http://www.infoholz.de Holzabsatzfonds, Absatzförderungsfonds der deutschen Forst- und Holzwirtschaft]
- [http://www.informationsdienst-holz.de Informationsdienst Holz]
- [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Holz Verkieseltes Holz im Mineralienatlas]
- [http://www.holzcheck.at FSC Holzprodukt Datenbank] ja:木材 !Holz Kategorie:Biomasse