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Der Wald tut der Seele gut, ernährt zahlreiche Tiere, produziert Sauerstoff, ist wichtig für unser Klima und den Schutz der Böden. Aber das Holz der Bäume ist auch als nachwachsender Rohstoff sehr gefragt, da die Klimabilanz der Erzeugung, Verarbeitung, Nutzung, Wiederverwertung und Entsorgung im Vergleich zu anderen Rohstoffen sehr gut ausfällt Holz ist Grundstoff für Papier, man baut daraus Möbel oder sogar ganze Häuser. Weniger bekannt ist, dass man auch Textilien daraus herstellen kann. Es ist Chemierohstoff und dient als Brennholz – was weltweit rund die Hälfte des Holzverbrauchs ausmacht. Der Holzverbrauch in Deutschland beträgt etwa 88 Millionen m^³ pro Jahr.

Holz als Rohstoff gilt als besonders nachhaltig und CO₂-neutral. Was bedeutet das eigentlich „CO₂-neutral“?

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Um zu verstehen, was man mit Holz alles machen kann, ist es von Vorteil zu wissen, wie so ein Baumstamm aufgebaut ist. Ein Ausflug in die Welt der Botanik:

Vervollständigt den Text durch Auswahl der richtigen Begriffe:

Ein Baumstamm muss einige Funktionen erfüllen: Durch ihn werden Wasser und Nährstoffe von den Wurzeln bis in die Baumkrone transportiert. Zugleich muss er große Lasten von Ästen und Laub tragen und dabei einigermaßen flexibel bleiben, damit er im Sturm nicht abbricht. Ein Baumstamm nimmt daher im Umfang zu, je länger der Baum wächst. Man spricht dabei vom

Dickenwachstum. Im Querschnitt des Holzstammes gibt es ein ringförmiges Wachstumsgewebe, das

Es bildet nach innen Holz:

und nach außen Bast:

. Im Baumstamm gibt es also ganz im Inneren

Splintholz. Im Frühjahr, wenn es wärmer wird, legt dieses Wachstumsgewebe so richtig los und bildet weitporiges Holz, das von großen

durchzogen ist für den Transport der Nährstoffe nach oben. Zum Jahresende hin, wenn es kälter wird, stellt der Baum nach und nach das Wachstum ein, das neue Holzgewebe wird dichter. Es werden hauptsächlich

zur Festigung des Gewebes angelegt. Am Übergang vom Spätholz zum Frühholz des nächsten Jahres ist das Gewebe sehr dicht und dunkel. Wir erkennen das als Jahresring. Aufgrund dieser Ausführungen ist es logisch, dass Bäume, die

wachsen, nur sehr schwach ausgeprägte Jahresringe aufweisen. Der berühmte Geigenbauer Stradivari profitierte übrigens von dem besonderen Wachstumsverhalten der Bäume: Seine Geigen sind für ihren einzigartigen Klang bekannt. Wir möchten ihm sicher seine Genialität nicht absprechen, aber er lebte auch in der passenden Zeit: das Holz, das er für den Bau seiner Geigen verwendete, war sehr regelmäßig und dicht gewachsen. Es stammte nämlich aus der Zeit, die man auch

Holz für Papier

Ein großer Teil des weltweiten Holzverbrauchs geht auf das Konto der Papierherstellung. Darum wollen wir uns dieses Thema genauer ansehen.
Die Papierindustrie ist eine der energieintensivsten Branchen. Zusätzlich verbraucht sie große Mengen Wasser. Und zahlreiche Bäume werden gefällt. Es geht auch nicht ohne Chemikalien, wodurch die Umweltbelastung von Abwässern aus der Papierindustrie hoch ist.
In Deutschland wurden 2019 etwa 18,8 Mio. Tonnen Papier verbraucht. Erfreulicherweise werden hierzulande zwischen 75 und 80 % des Papiers aus Altpapier hergestellt. Dabei können allerdings max. 80 % der Fasern aus Altpapier genutzt werden, der Rest muss zum Qualitätserhalt neu sein.

Holz setzt sich, chemisch gesehen, aus drei Hauptbestandteilen zusammen. Das sind: Cellulose, Hemicellulose und?

Der gesuchte Bestandteil – nennen wir ihn der Einfachheit halber Stoff X – ist im Holz mit der Cellulose-Faser verklebt. Diese Tatsache macht den Baumstamm stabil und Holz als Baumaterial interessant. Im Papier möchte man Stoff X allerdings nicht haben, unter anderem, weil er bei Sonneneinstrahlung mit dem Luftsauerstoff chemisch reagiert und dabei vergilbt.
Um weitgehend holzfreies Papier herzustellen, wird aus dem Holz zunächst Zellstoff hergestellt. Dafür wird die Rinde entfernt und das Holz zu Hackschnitzeln zerkleinert. Durch Kochen in schwefliger Lauge oder Säure werden dann die Fasern aus dem Holz herausgelöst. Beim Kochvorgang wird Stoff X fast vollständig entfernt. Der Zellstoff wird anschließend zu Papier gepresst und getrocknet. Das fertige Papier wird auf Rollen gewickelt oder zu Bögen geschnitten und gebündelt.
Je nachdem, wieviel Stoff X noch im fertigen Papier ist, spricht man von holzhaltigen oder praktisch holzfreien Papieren.

Zeitung und Druckerpapier? Was enthält mehr Stoff X?

Warum (ist bei diesem Papier der Stoff-X-Anteil tolerierbar oder sogar erwünscht)?

Weiter geht es in der Papierherstellung: Der Holzstoff wurde nun durch mechanische oder chemische Verfahren abgetrennt. In einer Wanne schwimmen die Fasern, die zu Papier werden sollen, fein verteilt.

Solch ein Gemisch nennt man übrigens:

Nun werden die Fasern aus der Pulpe geschöpft (so zumindest im traditionellen Verfahren). Beim Herausheben tropft das Wasser zurück in die Wanne, während die Fasern auf dem Schöpfrahmen (ein Sieb in einem Rahmen) verbleiben.

Warum zerfällt das Papier nicht sofort wieder, sondern hält zusammen?

Aus alt mach neu

Verwendet man als Ausgangsstoff Altpapier statt Holz, entfällt der problematische Schritt der „Stoff X-Abtrennung“. Das gebrauchte Papier muss allerdings von Fremdkörpern befreit werden. Man stellt dazu zunächst einen Altpapierbrei aus zerkleinertem Papier und Wasser her. Auch hier benötigt man einige Chemikalien: Natronlauge, Wasserglas, Peroxid und ein Tensid (Seife).
Durch das Aufquellen im Wasser und die zugesetzten Chemikalien löst sich die Farbe vom Papier. Farbe wird meist durch Tenside an Luftbläschen gebunden, die an die Oberfläche steigen und dort abgeschöpft werden.

Wie nennt man dieses Verfahren?

Warum können die Papierfasern nicht beliebig oft für das Altpapierrecycling verwendet werden?

Holz für Kleidung

Eine weniger bekannte Anwendung ist die Nutzung von Holz zur Herstellung von Textilfasern. Dafür braucht man reine Cellulose. Will man klassischerweise keine Kunstfaser in der Kleidung tragen, nutzt man meist Baumwolle, die ebenfalls fast ausschließlich aus Cellulose besteht.

Was ist der Vorteil und der Nachteil von Baumwolle gegenüber Holzfasern?

Vorteil:

Nachteil:

Aus Holz-Cellulose Textilien gewinnen – die Idee ist nicht neu. Schon vor über 100 Jahren hat man eine Methode entwickelt, aus der Holz-Cellulose Stoff herzustellen. Zu Beginn war er vor allem unter dem Namen Kunstseide bekannt.

Wie heißt er?

Recht neu auf dem Markt ist dagegen die Lyocell-Faser. Hier wird der Nachteil der Kunstseide, nämlich das energieaufwändige, umweltbelastende Herstellungsverfahren, durch ein neues, wesentlich schonenderes ersetzt: Durch das Auskochen von Holzschnitzeln mit einer Chemikalie, die zu 99 % wiedergewonnen wird (Herstellerangaben), wird Zellstoff gewonnen.
Dieser wird dann durch Hitze und Druck zu einer neuen Faser umgewandelt.

Führt den Satz zu Ende:

Am Ende steht in beiden Fällen ein Produkt, das im Gegensatz zu Kunstfasern wie Polyamid oder Polyesther am Ende seines Lebenszyklus nicht einfach in der Tonne landet, sondern ...