N. F. IV. Nr. 22 



Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



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Vielleicht weifi einer der Leser eine Erklarung, 

 die alien Anforderungen geniigt? 



Prof. Dr. Killermann, Regensburg. 



Uber ,,mechanische Zweckmafsigkeiten im 

 Bau der Aste unserer Nadelholzer" berichtet 

 Dr. P. Sonntag in den ,,Schriften der natur- 

 forschenden Gesellschaft in Danzig (N. F. XI. Bd., 

 Heft I u. 2, p. 126-133, 1903/4); die sehr inter- 

 essanten Ausfiihrungen werden wir zunachst refe- 

 rieren und dann einige Bemerkungen daran an- 

 kniipfen. 



Schneidet man Aste von Fichten, Tannen, 

 Kiefern etc. quer durch, so bemerkt man oft eine 

 auffallige Verschiedenheit der Unter- und Ober- 

 seite in mehrfacher Beziehung. Man sieht, dafi die 

 Unterseite stark rot gefarbt ist, eine.Farbung, die 

 beim Trocknen oft undeutlich, durch Anfeuchtung 

 wieder deutlich wird. Es ist dies das bekannte 

 Rotholz. Aufierdem aber iiberzeugt man sich 

 bald, dafi das Rotholz sich bedeutend schlechter 

 und schwerer schneidet als das ungefarbte Weifi- 

 holz; ersteres wird von den Holzarbeitern als 

 ,,nagelhart" bezeichnet, da es fast unmoglich ist, 

 einen Nagel in dasselbe einzutreiben. Die rote 

 Farbe lafit sich nach Hartig durch Einreiben 

 mit Vaseline erhalten. Das Schwinden der Farbe 

 beim Trocknen soil nach Hartig durch das Ein- 

 dringen von Luft in die ,,schraubig verlaufenden 

 Spalten" entstehen, die die Zellen des Rotholzes 

 zeigen. Am Stamme tritt nach Sonntag Rot- 

 holz nur unter besonderen Umstanden auf. 



Betreffs des anatomischen Baues des Weifi- 

 und Rotholzes bei der Fichte (ahnlich auch bei 

 Larix und Psendolsuga, der Douglastanne) be- 

 merkt Sonntag folgendes. Die Hydrostereiden 

 (gewohnlich Tracheiden genannt) des Weifiholzes 

 sind im Spatholz mit starken ring- oder spiralen- 

 formigen Verdickungsleisten versehen. Die Poren 

 (= Hoftiipfel-Pori) dieser Zellen sind nach Sonn- 

 tag kleiner als beim Rotholz (4^:11 /<) und nicht 

 mit den Verdickungen gleichsinnig verlaufend, 

 sondern steiler aufgerichtet als die Spiralen. Diese 

 Verdickungen finden sich nur bei den oben ge- 

 nannten Baurnen (sowie Tnxits). 



Bei den Rotholzzellen dagegen zeigt die ,,innere" 

 Schicht der Zellwand ,,ganz besonders schone 

 Spiralstreifung, hervorgerufen (anders als beim 

 Weifiholze) durch feine Spalten, die die dicke 

 Membranschicht durchziehen und dieselbe in Spiral- 

 bander zerlegen." Diese Streifung fand Sonn- 

 tag bei alien untersuchten Koniferen wieder, und 

 er betrachtet sie als ,,durchgreifendes Merkmal des 

 Rotholzes". Bei diesem ist weiterhin die Poren- 

 bildung dadurch ausgezeichnet, dafi der Spalt den 

 Hof der Pore durchschneidet und nach beiden 

 Seiten dariiber hinausgeht. Die Porenspalte lauft 

 hier steil und mit der Streifung parallel, was beim 

 Weifiholz nicht der Fall ist. 



So verschieden wie die anatomische Beschaffen- 

 heit, sind auch die mechanischen Eigenschaften 

 beider Holzarten. Hartig fand das Elastizitats- 



modul des Weifiholzes etwa doppelt so grofi als das 

 des Rotholzes (gegen Zug : 63 900 kg pro Quadrat - 

 zentimeter fur Rotholz, 116000 kg fur Weifiholz). 

 Sonntag priifte nun, ob sich fur die Tatsache, 

 dafi das Rotholz stets unten, das Weifiholz stets 

 oben angelegt wird, Zweckmafiigkeitsgriinde auf- 

 finden lassen. Es zeigte sich, dafi ein Ast bei 

 natiirlicher Lage (Weifiholz oben) bei gleicher Be- 

 lastung weniger umgebogen wurde als bei umge- 

 kehrter Lage. Z. B. zeigte ein 360 mm langes 

 Aststiick bei 0,5 kg Belastung bei normaler Orien- 

 tierung (Weifiholz oben) eine Senkung des Ast- 

 endes von 99 mm, bei umgekehrter Lage eine 

 solche von 1 22 mm ; in letzterem Falle trat zudem 

 eine dauernde Durchbiegung von 14 mm ein, d. h. 

 die Elastizitatsgrenze war iiberschritten, wahrend 

 der Ast bei natiirlicher Orientierung in seine An- 

 fangslage zuriickkehrte. 



Ferner priifte Sonntag die Kraft, die notig 

 war, um gleich starke Stabchen jeder Holzart zu 

 zerreifien bzw. zu zerdriicken. Hierbei zeigte sich, 

 dafi einerseits das Weifiholz dem Zerreifien einen 

 mehr als doppelt so starken Widerstand entgegen- 

 setzt als das Rotholz (Verhaltnis ca. 14:6), also 

 sehr zugfest ist, dafi aber andererseits das Rot- 

 holz druckfester als das Weifiholz gebaut ist 

 (Verhaltnis etwa 1:0,7). Aus diesem Befund lafit 

 sich nun die mechanische Bedeutung der Verteilung 

 von Rot- und Weifiholz an den Baumasten als 

 zweckmafiig erklaren. Verf. vergleicht die Aste 

 mit wagerechten Tragern, die an einem Ende ein- 

 gemauert sind. Solche Trager aber verhalten sich, 

 wie in jedem Lehrbuch der Mechanik erlautert 

 wird, in der Weise, dafi die Oberseite des Balkens 

 gedehnt wird, also zugfest gebaut sein mufi, 

 die Unterseite zusammengedruckt wird, mtt- 

 hin druckfest gebaut sein mufi; die Mittelzone 

 hat weder Zug noch Druck auszuhalten, sondern 

 wird nur gebogen. Nach diesem Prinzip sind z. B. 

 die Hebekrane gebaut. Figur i zeigt einen solchen 

 schematised der Trager T ist hohl, also auf Druck- 

 belastung berechnet, die Stangen (oder Drahtseile) d 

 sind massiv, weil sie auf Zug in Anspruch ge- 

 nommen werden. 



Nach genau demselben Prinzip zeigen sich die 

 Aste der Koniferen gebaut, wie aus dem fruher 

 Gesagten sich ergibt : oben das sehr zugfeste Weifi- 

 holz, unten das druckfeste Rotholz; die Druck- 

 zone erscheint hier direkt durch die Rotfarbung 

 markiert, und oft wird sie von dem auflagernden 

 Weifiholz (Fig. 3) halbmondformig umfafit. Zerlegt 

 man diesen Halbmond in 2 Sektoren und kon- 

 struiert deren Schwerpunkte, so entsprechen diese 

 den Zugstangen des Hebekrans; ihre seitliche Lage 

 tragt gleichzeitig der Beanspruchung auf seitliche 

 Verbiegung Rechnung. So konstruiert die Pflanze 

 genau wie der Ingenieur, wie das Schwendener 

 in seinem epochemachenden Werk ,,Das mecha- 

 nische Prinzip im Bau der Monocotylen" vielfaltig 

 nachgewiesen hat. Bernerkenswert ist ferner der 

 ,,brettartige" Bau der Aste, d. h. es iibertrifft der 

 vertikale Durchmesser der Aste oft den horizon- 



