Mit diesem Rechner lässt sich das Holz Gewicht berechnen: Volumen und Masse von Baumstämmen, Brettern und Balken werden anhand von Abmessungen, Holzart, Dichte und Stückzahl ermittelt. Die Berechnung hilft bei der Abschätzung des Gewichts für Transport, Lagerung und Holzlieferungen. Ist das Holzvolumen bereits bekannt, lässt sich die Masse direkt über die Dichte bestimmen.
Bretter und Balken. Das Volumen eines Stücks ergibt sich aus Länge mal Breite mal Dicke. Die Länge wird in Metern angegeben, Breite und Dicke in Millimetern. Für das Volumen in m3 werden die Querschnittsabmessungen durch 1000 geteilt und so in Meter umgerechnet.
V1 = (b / 1000) × (h / 1000) × L
Dabei ist V1 das Volumen eines Stücks in m3, b die Breite in mm, h die Dicke in mm und L die Länge in m. Es wird ein rechteckiger Querschnitt mit gleichbleibenden Abmessungen über die gesamte Länge angenommen.
Baumstamm mit Mittendurchmesser. Ist der Durchmesser in der Stammmitte bekannt, wird das Volumen mit der Zylinderformel berechnet. Der Durchmesser wird von Zentimetern in Meter umgerechnet.
V1 = π × deff2 × L / 4
Dabei ist deff der rechnerische Durchmesser in Metern, L die Stammlänge in Metern und π ≈ 3,14159. Das Verfahren setzt einen konstanten Querschnitt entlang des Stamms voraus.
Baumstamm mit zwei Enddurchmessern. Unterscheiden sich die Durchmesser an den Enden, wird der Stamm als gerader Kreiskegelstumpf modelliert. Die Formel berücksichtigt eine gleichmäßige lineare Änderung des Durchmessers zwischen den Enden.
V1 = π × L × (d12 + d1 × d2 + d22) / 12
Dabei sind d1 und d2 die rechnerischen Enddurchmesser in Metern. Diese Methode berücksichtigt die Stammverjüngung und unterscheidet sich von einer Zylinderberechnung mit dem arithmetischen Mittelwert beider Durchmesser.
Rindenabzug. Wurden die Durchmesser mit Rinde gemessen, kann die Rindendicke vor der Berechnung des Holzvolumens ohne Rinde abgezogen werden. Der Abzug erfolgt auf beiden Seiten des Durchmessers.
deff = (d - 2 × t) / 100
Dabei ist d der gemessene Durchmesser in cm und t die Rindendicke auf einer Seite in cm. Bei 30 cm Durchmesser und 1 cm Rindendicke ergibt sich zum Beispiel ein rechnerischer Durchmesser von 28 cm. Bei zwei Enddurchmessern erfolgt der Abzug an beiden Enden. Ohne Rindenabzug werden die gemessenen Ausgangsdurchmesser verwendet.
Holzdichte. Für die ausgewählte Holzart wird ein Richtwert in kg/m3 angesetzt. Beispielsweise gelten 510 kg/m3 für Kiefer, 450 kg/m3 für Fichte und 700 kg/m3 für Eiche. Dies sind ungefähre Durchschnittswerte für lufttrockenes Holz mit etwa 12 % Holzfeuchte und keine unveränderlichen Eigenschaften jedes einzelnen Stücks.
Einfluss der Holzfeuchte. Mit zunehmender Feuchte steigt in der Regel die Masse des Holzes. Für frisch geschlagenes oder feuchteres Holz sollte eine Dichte verwendet werden, die dem tatsächlichen Zustand entspricht. Ein automatischer Feuchtekorrekturfaktor wird nicht angewendet, da die Dichteänderung von Holzart, Ausgangszustand und Feuchtegehalt abhängt.
Masse eines Stücks. Das berechnete geometrische Volumen wird mit der gewählten Holzdichte multipliziert.
m1 = V1 × ρ
Dabei ist m1 die Masse eines Stücks in kg, V1 sein Volumen in m3 und ρ die Dichte in kg/m3. Ist das Gesamtvolumen bekannt, wird dieselbe Formel direkt darauf angewendet.
Gesamtvolumen und Gesamtmasse. Bei gleichen Stücken werden Volumen und Masse eines Stücks mit der Anzahl N multipliziert.
Vtotal = V1 × N
mtotal = m1 × N
N muss eine positive ganze Zahl sein. Für alle Stücke einer Lieferung werden gleiche Abmessungen und dieselbe Dichte angenommen. Zwischenergebnisse werden nicht gerundet, sondern nur die angezeigten Ergebnisse.
Gewicht je laufendem Meter. Für Bretter und Balken wird zusätzlich die Masse eines 1 m langen Abschnitts berechnet. Sie hängt nur von den Querschnittsabmessungen und der Materialdichte ab.
mm = (b × h × ρ) / 1000000
Dabei ist mm die Masse je laufendem Meter in kg/m, b und h sind die Querschnittsabmessungen in mm und ρ die Dichte in kg/m3. Ein Kiefernbalken mit 100 × 150 mm Querschnitt und 510 kg/m3 Dichte wiegt rechnerisch beispielsweise 7,65 kg/m.
Für die Beurteilung von Bauholz gelten die europäischen Normen EN 338 „Bauholz für tragende Zwecke - Festigkeitsklassen“ und EN 384 „Bauholz für tragende Zwecke - Bestimmung charakteristischer Werte für mechanische Eigenschaften und Rohdichte“. EN 338 enthält mittlere und charakteristische Dichtewerte für Festigkeitsklassen. Der Rechner verwendet dagegen ungefähre holzartspezifische Dichten, die nicht mit der charakteristischen Rohdichte einer bestimmten Festigkeitsklasse gleichzusetzen sind.
Die europäische Norm EN 13183-1 „Feuchtegehalt eines Stückes Schnittholz - Teil 1: Bestimmung durch Darrverfahren“ beschreibt die Bestimmung der Holzfeuchte anhand der Masse vor und nach dem Trocknen. Die Holzfeuchte wird als Prozentsatz der darrtrockenen Holzmasse angegeben. Dies ist bei der Verwendung von Dichte-Richtwerten und beim Vergleich trockenen und feuchten Schnittholzes wichtig.
Genauigkeit des Ergebnisses. Die Berechnung basiert auf der eingegebenen Dichte und einer idealisierten Geometrie. Die tatsächliche Masse wird durch Schwankungen im Holz, Feuchte, Maßabweichungen und Stammform beeinflusst. Für eine genauere Schätzung sollten gemessene Abmessungen und eine zum Materialzustand passende Dichte verwendet werden.
Bei den verwendeten Richtdichten wiegt 1 m3 Kiefer etwa 510 kg, Fichte 450 kg und Eiche 700 kg. Das sind Näherungswerte für Holz mit rund 12 % Feuchte. Das tatsächliche Gewicht pro Kubikmeter kann je nach Feuchte und individueller Dichte deutlich abweichen.
Das Holzgewicht hängt nicht nur vom Volumen, sondern auch von der Dichte ab, die zwischen Holzarten und einzelnen Stücken schwankt. Feuchtes Holz enthält zusätzlich die Masse des Wassers. Deshalb können frisch geschlagenes und getrocknetes Holz bei gleichem Volumen sehr unterschiedliche Massen besitzen.
Je stärker sich ein Stamm verjüngt, desto größer ist der Unterschied zwischen einer Berechnung mit mittlerem Durchmesser und der Kegelstumpfformel. Ein 4 m langer Stamm mit 20 und 40 cm Enddurchmesser hat nach der Kegelstumpfformel beispielsweise ein Volumen von rund 0,2932 m3, nach dem mittleren Durchmesser von 30 cm dagegen rund 0,2827 m3. Die Abweichung beträgt etwa 3,7 %.
Soll die Masse des Holzes ohne Rinde berechnet werden, ist die Rindendicke auf beiden Seiten jedes gemessenen Durchmessers abzuziehen. Eine Rindendicke von 1,5 cm verringert den Durchmesser beispielsweise um 3 cm. Wurden die Durchmesser bereits ohne Rinde gemessen, entfällt ein weiterer Abzug.
Zuerst wird das Volumen eines Stücks aus Länge, Breite und Dicke ermittelt und mit der Holzdichte multipliziert. Die erhaltene Masse wird mit der Anzahl gleicher Stücke multipliziert. Fünf Kiefernbretter mit 50 × 200 mm Querschnitt und 4 m Länge ergeben bei einer Dichte von 510 kg/m3 ein Gesamtvolumen von 0,2 m3 und eine berechnete Masse von 102 kg.