Stand: 03.11.2021

Diese Abhandlung war Grundlage für einen 5-seitigen Artikel in der Fachzeitschrift für Freiflieger, der "Thermiksense". Der Artikel ist veröffentlicht in der "Thermiksense" 2/2012, Seiten 30 bis 34.

Nun zum Thema:
Balsaholz ist derzeit immer noch ein wichtiger Baustoff im Flugmodellbau, wenn es auch zwischenzeitlich von Kunststoffen immer weiter zurück gedrängt wird. Jedoch ist das Bauen mit Balsaholz heute wieder „in“. Noch Anfang der 50 ger Jahre des vorigen Jahrhunderts war das Balsaholz bei uns nicht sehr bekannt und wurde demnach auch nicht sonderlich viel angewendet. Das resultierte vor allen Dingen aus den früheren Einfuhrbedingungen und man verwandte fast ausschließlich einheimische Hölzer. So mussten damals die Rippen und Spanten für die Modelle in mühevoller Kleinarbeit einzeln aus 1,0 mm oder gar 0,8 mm starkem Buche – oder Birke – Sperrholz ausgeschnitten werden. Zur Gewichtsverminderung wurden die Teile noch mit Aussparungen versehen. Auch gab es bereits in den 30 iger Jahren leichte Kunststoffe, die verwendet wurden, jedoch den gestellten Anforderungen nicht genügen konnten. Aus diesem Grunde verschwanden diese damaligen Kunststoffe auch kurzfristig wieder vom Markt. Auch Alublech, das zu Profilen verarbeitet wurde, fand Verwendung. Bei kleineren Modellen behalf man sich mit Draht und Wellpappe. Erst Anfang der 50 ger Jahren ist die Einfuhr von Balsaholz üblich geworden und da dieses Holz zu einem konkurrenzfähigen Preis angeboten wurde, verschwanden fast alle anderen Bauarten innerhalb kurzer Zeit. In den 70iger und 80iger Jahren, des vergangenen Jahrhunderts, war dann ein Durchbruch der GFK- Materialien zu erkennen, das wie damals das Balsaholz, wiederum eine Wende geschafft hat. Doch ist auch heute noch das Balsaholz in einer großen Anzahl von Flugmodelle vertreten, und wie festgestellt, werden heute wieder mehr Holzmodelle als vor einigen Jahren, auf dem Markt angeboten.

Die nachfolgenden, allgemeinen Ausführungen über das Balsaholz halte ich nur sehr kurz, da im Web einige sehr gute und ausführliche Seiten existieren. Alle mir bekannten Seiten gehen jedoch nicht speziell auf die Problematik beim Flugmodellbau ein, so dass ich diese Thematik ausführlicher behandeln werde.

Das Wort „Balsa“ stammt aus dem lateinamerikanischen und bedeutete ursprünglich „Floss“. Das Wort wurde für alle damaligen Wasserfahrzeuge der Region verwendet, da diese fast ausschließlich aus diesem Holz gebaut wurden, das heute den Namen trägt. Im übertragenen Sinne wurden später alle Wasserfahrzeuge, auch die Binsenfahrzeuge oder noch später alle Schwimmkörper, welche eine Last tragen konnten, so bezeichnet. Die lateinische Bezeichnung dieses Baumes lautet: „Ochrome lagopus“ und gehört zur Familie: "Bombacaceae" . Er wächst in den tropischen Regenwäldern des nördlichen Südamerika, das heißt er braucht ein warmes und gleichzeitig feuchtes Tropenklima. Hauptausfuhrländer sind Ecuador und Costarica. Auch in den westindischen Antillen ist der Baum heimisch. Er gehört zur Gattung der Malvazeen und gehört zur Art der Baumwollpflanzen.

2. Wachstum des Balsaholzbaum
Die Blätter des Balsaholzbaumes sind auf der Oberseite glatt. Die Unterseite ist weich behaart. Die Blattnerven sind rostrot gefärbt. Die Blätter haben einen langen Stiel und sind ca. 30 cm groß.
 
Hier ist die Größe der Blätter gut zu sehen.

Bild 1: Hier ist die Blättergröße im Verhältnis zu einem Menschen zu sehen.

Bild 2: Die Blüten sind rotbraun, haben jedoch eine ziemlich blasse Farbe.

Bild 3: Der Samen des Baumes wächst in fünfteiligen, fachteiligen Kapseln, wobei der Samen selbst in Samenwolle eingebettet und zweireihig angeordnet ist. Die Samenkapsel an sich hat die Form einer behaarten Banane.

Bild 4: Der Balsaholzbaum ist wie jeder andere Baum aufgebaut. Auf dem Bild ist ein 3 jähriger Baum zu sehen
 

In der Stammmitte ist das Mark, welches bei Balsaholz sehr weich ist und Ähnlichkeiten mit dem Holundermark hat. In zentrischen Ringen um das Mark sind die Jahresringe angeordnet. Vom Mark aus gehen radial die Markstrahlen weg, die Abstände von wenigen zehntel mm voneinander haben. Für das Wachstum des Baumes ist die Wachstumsschicht , die Kambiumschicht, verantwortlich, die außen um den Baum immer neue Zellen bildet. Diese Wachstumsschicht selbst ist im Baum vergleichbar einem Spitzkegel und wird immer dicker und höher. Es ist eine fehlerhafte Meinung, dass der Baum von unten nach oben wächst. Ein in einer gewissen Höhe im Baum angebrachter Gegenstand wird während der gesamten Wachstumszeit immer in der gleichen Höhe bleiben. Er wird nur durch das Dickenwachstum immer weiter einwachsen bis er nicht mehr zu sehen ist. Über der Wachstumsschicht ist eine dünne Bastschicht angeordnet. Diese dient dem Baum zum Schutz vor mechanischen Beschädigungen. Zum weiteren Schutz, insbesondere der Wachstumsschicht ist darüber noch die Rinde angeordnet, die durch die Borke gegen Austrocknen geschützt wird. Die Rinde ist bei jeder Baumart, in Struktur und Farbe anders, so dass von der Art der Rinde auf die jesweilige Baumart geschlossen werden kann.
Das Baumwachstum kann man sich so vorstellen, dass der Baum ein Spitzkegel ist,. unten dick und oben spitz, auf den in jedem Jahr ein weiterer Spitzkegel aufgesetzt wird. Hierbei entspricht die Stärke des Spitzkegels der Breite des Jahresringes, wobei langsam wachsende Hölzer nur einen Bruchteil eines mm und schnellwüchsige Hölzer, wie Balsaholz, Jahresringe von mehreren cm Stärke aufweisen. Kiefernholz für Hauptholme liegt somit bei einer Stärke von etwa 1 mm, was einem Zuwachs im Durchmesser von 2 mm pro Jahr entspricht. Somit benötigt eine Kiefernholz-Baum für Flugzeug-Hauptholme mit 10 Jahresringen pro cm für einen Baum-Durchmesser von 50 cm eine Wachstumszeit von 250 Jahren. Genetisch bedingt ist, dass bei den Baumarten die jeweiligen Jahresringe eine gleichmäßige Dicke aufweisen, was auch bei idealen, absolut gleichmäßigen Wachstumsbedingungen immer der Fall ist. Ein kleiner, noch junger Baum, hat ein kleineres Wurzelwerk, aber dieses genügt um die Nährstoffe für das benötigte, geringe Holzvolumen zu fördern. Ein größerer Baum benötigt für den größeren Umfang und die größere Länge mehr Nährstoff und das dann größere Wurzelwerk schafft genau die benötigte Nährstoffmenge herbei, um den  Jahresring in der genetisch vorgesehenen Stärke zu produzieren. Die Unterschiede in der Stärke sind klimabedingt, wobei kältere, oder regenarme Jahre eine geringere Stärke und warme, regenreiche Jahre einen stärkeren Jahresring bilden.
Beim Aufschneiden des Stammes, parallel zur Stammachse, entsteht ein Kegelschnitt und durch die vielen Kegelschnitte, bedingt durch die Jahresringe, entstehen die typischen Fladern der Holzstruktur. Bei der Verarbeitung des Holzes muss der Tischler darauf achten, dass die Fladern in der richtigen Richtung stehen und nicht auf den Kopf gestellt werden, was insbesondere bei Furnieren sehr häufig vorkommt und dann ein unschönes, unnatürliches Aussehen ergibt. Auch auf den Verlauf der Fladern im Brett muss bei verschiedenen Arbeiten geachtet werden. So darf  bei einem Fußbodendielen nie die Flader aus dem Brett herauslaufen, wie dies bei einem Brett auf der Innenseite des Baumes der Fall ist. Sondern das Brett muss so gedreht werden, dass die Außenseite des Baumes die Fußboden-Oberseite ist und so die Fladern in das Brett hineinlaufen. Andernfalls können die harten Spätholzteile der Fladernspitzen, beim Spänen der Bretter, herausbrechen und zu gefährlichen Splittern werden.
Bedingt durch dieses beschriebene Wachstum ist auch klar, dass ein einmal in einen Baum eingeschlagener Nagel oder ein in die Rinde eingeritztes Motiv immer in der gleichen  Höhe bleibt und nicht nach oben wächst. Ein Nagel wird mitder Zeit vom nachwachsenden Holz umhüllt und ist später auf der Oberfläche nicht mehr zu sehen. 

 Bild 5: Aufbau eines Stammes.

Die kleinsten Teilen des Holzes sind die Zellen.Die wabenförmigen, sechseckigen Zellen, die mit Zellsaft gefüllt und liegen zwischen den Markstrahlen. Die Markstrahlen gehen radial von der Stammmitte aus. Je nach Holzbeschaffenheit befinden sich 2 bis 4 Markstrahlen auf einen mm.

 

Bild 6: Prinzip der Zellinformation

Bei den nachfolgenden Mikroskop - Bildern, ist dieser Aufbau sehr gut zu sehen.

 Bild 7: Bild eines Rundstabes Durchmesser 10 mm

Bei den nachfolgenden Bildern ist sehr gut der Unterschied zwischen hartem und weichem Balsaholz zu erkennen, wobei die Vergrößerung je 100-fach ist. Das weichere Holz hat wesentlich größere Poren, wodurch der Anteil an Feststoffen geringer ist, was sich natürlich im Gewicht und auch in der Belastbarkeit bemerkbar macht. Sieht man sich den Aufbau der Zellen im Einzelnen an, so ist zu erkennen, dass die Markstrahlen aus fast rechteckigen, sehr schmalen Zellgebilden bestehen, wodurch natürlich eine sehr große Steifigkeit, insbesondere in Längsrichtung der Strahlen erreicht wird. Dies wird noch durch die versetzte Anordnung der Zellen weiter verstärkt. Zwischen den einzelnen Markstrahlen befinden sich größere Zellen in Wabenform, die bedingt durch die Formgebung eine wesentlich größere Elastizität besitzen. An Hand eines sehr dünnen Querabschnittes ist dies auch unter einem einfachen Mikroskop erkennbar.

Anmerkung: Die drei Balsaholzschnitte haben alle die gleiche Vergrößerung.

Bild 8: Hartes Balsa

Bild 9: Mittleres Balsa



Bild 10: Weiches Balsa

Bei meinen Vorträgen vergleiche ich diese Struktur, ganz grob gesehen, mit Wellpappe, wobei die Markstrahlen die jeweiligen Papierdeckblätter darstellen und die gewellten Papiereinlagen die wabenförmigen Zellen, wobei ich später noch auf die hierdurch unterschiedlichen Elastizitäten eingehe.

Bild 11: Wellpappe Gedanken-Muster

Beim Balsaholz sind die Markstrahlen sehr gut erkennbar, wenn am Hirnholz ein Querabschnitt mit der Rasierklinge gemacht wird.

Wie bei jedem Baum, vollzieht sich das Wachstum des Balsaholzbaumes in Perioden, die dem jeweiligen Klima angepasst ist. Bei uns wird dies als Jahresringe bezeichnet die sich in Frühholz und Spätholz, entsprechend Sommer und Winter unterschieden, wobei das Frühholz wesentlich weicher ist als das Spätholz. Im tropischen Klima werden die Perioden in Regen- und Trockenzeit gegliedert. Auch hier ist eine entsprechender Unterschied erkennbar. So ist das während der Regenzeit gebildete Holz weicher als das Holz der Trockenzeit. Wie bei allen Hölzern kommt es auch auf den Standort des Baumes an. So wird ein Baum, der immer in gleichmäßiger Feuchte des Grundwassers steht, keine oder nur so geringe Unterschiede aufweisen, dass diese fast nicht mehr erkennbar sind. Dagegen werden Bäume, die weit oberhalb des Grundwasserspiegels wachsen beträchtliche Unterschiede zwischen beiden Perioden aufweisen. Auch die Temperatur der Umgebungsluft spielt eine nicht unbeträchtliche Rolle. So ist das Wachstum bei höheren Temperaturen schneller als bei geringeren Temperaturen. Auch dies ist für die Härte ein entscheidender Faktor. Ein weiches Holz wächst daher bei dauerndem Wasserüberschuss und höheren Temperaturen. Hier sind die Poren des Holzes relativ groß und der Anteil der Feststoffe dementsprechend gering. Ein härteres Holz wächst dagegen bei Wassermangel und geringeren Temperaturen. Bei ungleichmäßigem Wasserdargebot und ungleichmäßigen Temperaturen wird das Holz auch unterschiedlich hart. Somit kann aus der Beschaffenheit des Standortes auf die späteren Eigenschaften des Holzes geschlossen werden. Der Baum wächst bereits im ersten Jahr bis zu 5 m hoch und wird in diesem Jahr ca. 10 cm stark. Er kann innerhalb weniger Jahre riesenhafte Ausmaße erhalten, wird jedoch bereits nach 6 bis 8 Jahren als Nutzholz geschlagen. Er hat dann eine Dicke von 30 bis 60 cm. Infolge des schnellen Wachstums kann der Baum somit relativ wenig Zellulose bilden und die Zellen und Poren sind entsprechend groß. Aus diesem Grunde ist auch frisch gefälltes Balsaholz verhältnismäßig schwer, da alle Zellen noch mit Zellsaft, also Wasser gefüllt sind. Hierdurch faulen die Stämme im tropischen Klima innerhalb von sehr kurzer Zeit, wenn diese nicht unmittelbar nach dem Fällen entrindet und zur Trocknung in Bohlen aufgeschnitten werden.

Technische Daten:
Druckfestigkeit (N/mm²) : 2,7 bis 9,4 (Durchschnitt: 3,5)
Zugfestigkeit (N/mm²) : bis 75
Biegefestigkeit (N/mm²) : 1,9 bis 5,3 (Durchschnitt : 3,9)
Härte: (N/mm²) :  3 bis 12 (Durchschnitt: 7,0 )
E-Modul (N/mm²) :  1.130 bis 6.000  (Durchschnitt : 2.600)

Bei unseren einheimischen Hölzern lässt sich das Alter des Baumes ohne jede Schwierigkeit an Hand der Zahl der Jahresringe ermitteln. In diesem Zusammenhang sei mir auch ein Hinweis über die Datierung der Wuchszeit erlaubt, was eigentlich nicht hierhin gehört, aber mit diesem Thema in Zusammenhang steht. Auch innerhalb der Jahresringe gibt es Unterschiede, die klimabedingt sind, so ist der Jahresring bei gutem Wuchsklima breiter als bei schlechteren klimatischen Verhältnissen und da in jedem Jahr das Wuchsklima anders ist, lässt sich an Hand der Jahresringbreite auf das bei dem Wuchs vorhandene Klima schließen. Im Umkehrschluß ist dies nun so, dass aus den jeweiligen Jahresringbreite und deren Analogität genau das Jahr des Wuchses ermittelt werden kann, da diesbezügliche Tabellen erstellt wurden, aus denen entnommen werden kann, wann das Holz von z.B. Baudenkmälern oder Holzskulpturen gewachsen sein muss. Dies ist die Baumringchronologie oder Dentrochronologie.

3. Aufschneiden des Holzes
In der Industrie wird Balsaholz zum Bau von Bojen, Rettungsringen, Schwimmkörpern aller Art, Wärmedämmstoffen, Stützmaterial bei Verbundwerkstoffen usw. verwendet. Auch die Filmindustrie ist ein guter Abnehmer von Balsaholz, da alle bei Raufereien in Western oder ähnlichen Filmen zerstörte Möbelstücke aus Balsaholz hergestellt werden. Das Gleiche gilt für ganze Häuser oder sonstige Dinge unter denen die Filmhelden begraben werden, die allesamt aus leichtem Balsaholz hergestellt werden. In letzterer Zeit kommen hierfür jedoch ebenfalls leichte Kunststoffe zur Anwendung.

Nun zur Verarbeitung:

 Bild 12: Auf diesem Bild sind die gefällten, kurz geschnittenen und bereits entrindeten Stämme im Wald zu sehen.

Bild 13: Diese Stämme liegen zum Abtransport bereit

Bild 14: Im Holzlager des Sägewerkes

Bild 15: Beim Aufschneiden der Stämme. Bemerkenswert ist die Kreissäge mit dem enorm großen Sägeblatt, ohne jede Sicherheitsvorrichtung.

4. Trocknung und Schwinden
 Durch den Trocknungsprozess verliert das Holz auch einen Teil seines Volumens, es schwindet.

Bild 16: Schwindmaße des Holzes. 

Wie auf dem Schaubild ersichtlich, ist der geringste Schwund in der Längsrichtung des Baumes. In Richtung der Markstrahlen beträgt er etwa das Doppelte als in Längsrichtung und ist am Umfang. am Stärksten mit dem Dreifachen der Längsrichtung. Aus diesem Grunde reißt das Holz auch parallel zu den Markstrahlen sehr leicht, da es beim Schwinden dort entsprechende Spannungen aufbaut. Ferner schwindet das bauminnere Holz geringer als das baumäußere Holz, da das Kernholz härter ist. Diese Schwindmaße sind lediglich Anhaltswerte. Bei Balsaholz sind diese Werte durch den extrem hohen Wasseranteil noch etwas größer.

Bild 17: Hier ist einen Querabschnitt eines 3 jährigen Balsaholzstammes. Hieran ist sehr gut das Schwinden des Holzes beim Trockenen zu erkennen, wobei die Schwindrisse immer radial im Stamm, parallel zu den Markstrhlen, verlaufen.

Bild 18: Formveränderung beim Trocknen

Wie bei allen Bäumen schwindet das innere Holz geringer als das äußere, wie auf diesem Schaubild ersichtlich. Rundhölzer schwinden analog dem Balsaholzbaum – Querabschnitt und Herzbretter bleiben in der Mitte Stärker als an den Enden.
 

Bild 19: Verziehen des Holzes beim Trocknen

Hierdurch werden Randbretter auch krumm und werden an der Außenseite hohl. Herausstellen möchte ich noch, dass Herzbretter nicht krumm werden.

Ein weiterer Standortfaktor ist die Farbe des Holzes, die ebenfalls, wenn auch in geringerem Maße etwas mit dem Gewicht zu tun hat. Diese variiert zwischen weiß bis grau und rot bis braun. Im Regelfall ist helleres Holz leichter als dunkleres. Jedoch gibt es auch hier Ausnahmen. Die Färbung des Holzes resultiert aus den beim Wachstum aufgenommenen Mineralstoffen, welche im Wasser gelöst sind. Hierbei ist bekannt, dass eisenhaltige Wässer zu einer braunen Verfärbung führen. Weitere Stoffe, die im Holz enthalten sein können sind: Stickstoff, Kalk, Kali, Phosphor, Schwefel, Chlor und Magnesium. Diese Stoffe sind im Humus des Bodens gelöst und werden über das Wasser vom Baum aufgenommen und in der Zellstruktur abgelagert.

6. Schnittarten
Ein weiteres Kriterium für die Belastungsfähigkeit des Holzes ist die Schnittart. Da der Stamm drei Dimensionen hat, können verschiedene Schnitte durchgeführt werden. Die Hauptschnitte sind: Querschnitt, Fladernschnitt oder Sehnenschnitt und der Spiegelschnitt oder Radialschnitt, wie die deutsche Bezeichnung der Schnittarten ist. Der Querschnitt ist für den Flugmodellbau uninteressant, da keine Querabschnitte zum Bau benötigt werden. Die Beachtung dieser Schnittarten ist nicht nur im Flugmodellbau sondern darüber hinaus auch bei der Holzverarbeitung in anderen Gewerken eminent wichtig. So müssen, als Beispiel, bei einem Fass alle Hölzer, sei es für die Dauben oder Boden und Deckel, immer aus dem Spiegelschnitt oder Quarter grain sein, da bei Holz die Poren parallel zu den Markstrahlen liegen. Bei Nichtbeachtung dieser Grundweisheit wird der Fassinhalt durch die Poren nach außen treten und das Fass wird innerhalb kurzer Zeit leer gelaufen sein. Auch Schindeln für Häuser, seien es für das Dach oder die Außenwände, werden im Spiegelschnitt gespalten, da nur diese eine entsprechende Haltbarkeit garantieren. Es gibt im Schwarzwald oder im Alpenraum Häuser, die mit bereits mehrere 100 Jahre alte Schindeln verkleidet sind. Schindeln in anderen Schnittarten, auch aus dem gleichen Stamm, sind bereits nach wenigen Jahren vollständig zerstört.

 

Bild 21: Spiegelschnitt 

 

Der Spiegelschnitt oder Radialschnitt entsteht, wenn man den Stamm in vier gleichmäßige Teile spaltet, daher auch die englische Bezeichnung „Quarter grain“. Zu deutsch „Viertel – Schnitt“.  

 

Bild 22: Schnitte am Balsaholzstamm

Der Fladernschnitt wird im Flugmodellbau mit non-grain oder A-grain und der Spiegelschnitt mit Quarter-grain oder C-Grain bezeichnet. Die Namen der einzelnen Schnittarten stammen teilweise vom Aussehen des Holzes, wie beim Fladernschnitt. Hier erscheinen durch das schräg Anschneiden der Jahresringe Fladern und beim Spiegelschnitt erscheinen auf der Brettoberfläche die Markstrahlen als perlmuttartige, rechteckige kleine glänzende Flächen, den Spiegeln. Der Begriff Sehnenschnitt stammt von der Schnittart, da der Schnitt als Sehne zu den Jahresringen geführt wird. Das Gleiche gilt für den Radialschnitt, da hier der Stamm in Richtung des Radius getrennt wird. In letzterer Zeit hat sich jedoch die Bezeichnung A- bis C-Grain besser durchgesetzt, da hierbei wesentlich detailliertere Unterscheidungen zu machen sind. Bei dieser Bezeichnung ist die Lage der Markstrahlen im Querschnitt ausschlaggebend. Beim A-grain stehen die Markstrahlen senkrecht zur Brettoberfläche, beim C-Grain parallel zur Oberfläche. Weitere Bezeichnungen sind AB-Grain, sowie B-Grain bei dem die Markstrahlen im Winkel von 45° stehen und BC-Grain welches dazwischen liegt. Die Eigenschaften dieser Schnittarten liegen jeweils im Verhältnis zwischen A- und C-Grain. Die B-Grain Brettchen werden auch mit Randschnitt bezeichnet. Die Brettchen, die nach A-Grain geschnitten wurden, sind quer zur Faserrichtung sehr gut biegefähig, weshalb sich diese Brettchen für gebogene Bauteile sehr gut eignen, wie z.B. Rohrrümpfe, gebogene Beplankungen. C-Grain Brettchen sind extrem biegesteif, verbunden mit guter Formtreue, wodurch sich diese Brettchen insbesondere für Bauteile eignen, die bei Belastung steif bleiben müssen, wie Rippen, Endleisten, gerade Beplankungen, Flächen von Balsagleitern usw. Ich habe bereits vorhin die Zellstruktur mit Wellpappe verglichen, mit diesem Denkmodell kann man sich die beiden Schnittarten A und C-Grain sehr gut vorstellen, wobei das Teil bei dem die Deckpappen senkrecht zur Breitseite verlaufen, ein A-grain Brett darstellen soll und das Teil bei dem die Deckpappen parallel zur Breitseite verlaufen, ein C-Grain Brett. Man kann hierbei sehr gut die unterschiedlichen Biegeeigenschaften darstellen. Das erstgenannte Teil ist sehr flexibel und das letztgenannte sehr steif. Wie hierbei ebenfalls zu erkennen ist, brechen Bauteile aus C-Grain nicht so schnell als solche aus A-Grain. Dies ist auch bei jedem anderen Holzstamm zu erkennen. Soll dieser gespalten werden, ist es am leichtesten parallel zu den Markstrahlen. Aus diesem Grunde wird das Rundholz zuerst genau durch die Mitte gespalten und dann jeweils wieder durch die Mitte der Stücke, also genau radial zum Kern. Ein A-Grain Brettchen wird immer parallel zu den Markstrahlen brechen. Darum sollten z.B. Rümpfe für Balsagleiter immer aus C-Grain hergestellt werden. Da auch die Belastungsfähigkeit in Richtung der Markstrahlen größer ist, sollten z.B. auch bei Nasenleisten die Spiegel immer waagerecht liegen um beim Anprall entsprechend größere Steifigkeit zu haben. Bei Versuchen mit Leisten vom gleichen Brett habe ich festgestellt, dass die Belastungsfähigkeit, auf Biegung, in Richtung der Markstrahlen um den Faktor 1,5 größer ist als senkrecht zu den Markstrahlen. D.h. wenn ich eine quadratische Leiste einfach herumdrehe kann ich diese um 1,5 höher belasten. Das heißt aber auch, dass bei der Wahl der richtigen Schnittart für das Bauteil entweder ein geringeres spezifisches Gewicht gewählt werden kann oder bei gleichem spezifischem Gewicht das Bauteil entsprechend geringer dimensioniert werden kann, was in beiden Fällen bei gleicher Belastungsfähigkeit zu geringerem Gewicht führt. Da die Verzugsgefahr bei C-Grain wesentlich geringer ist, sollten Endleisten immer aus diesen Brettchen geschnitten werden. Dies ist ebenfalls am Gedankenmodell aus Wellpappe sehr gut erkennbar. bei Leisten ist somit darauf zu achten, woher die stärkste Belastung kommt um diese dann entsprechend zu schneiden. Hierzu möchte ich nur ein Beispiel aufzeigen. Bei den Flächenumrandungen der Saalflugmodelle übernehmen diese dünnen Balsaleisten gleichzeitig auch die Funktion der Holme. Somit müssten die Markstrahlen senkrecht verlaufen. Jedoch ist dann die Belastungsfähigkeit, bei einem Anstoß an ein Hindernis zu gering. Aus diesem Grunde wählt man hier einen Kompromiss und lässt die Markstrahlen im Winkel von 45° verlaufen, d.h. man wählt ein B-Grain. C-Grain Brettchen sind im Handel sehr selten zu erhalten, da diese aus den dargelegten Gründen bei der Verarbeitung sehr leicht in Richtung der Markstrahlen aufreißen. Ferner fallen diese Brettchen beim Aufschneiden der Bäume wesentlich seltener an. Diese Brettchen sind leichter unter der 2. Wahl zu finden oder sogar unter dem Ausschuss. In den 60iger bis 80iger  Jahre haben die  Herstellerfirmen von Baukästen diese C-Grain Brettchen aussortiert, da die Baukastenteile ausgestanzt wurden und diese Brettchen extrem scharfe Stanzwerkzeuge verlangen, die nach einigen 1000 Stanzungen nicht mehr gegeben ist und die Teile dann nur noch stark ausgefranzt hergestellt werden konnten. Daher wurden die C-Grain-Brettchen schon im vorhinein aussortiert und als Abfall deklariert.  Heute, beim Schneiden mittels Laserstrahl ist dies kein Problem mehr. Bei der Weiterverarbeitung der C-Grain Brettchen ist somit ein sehr scharfes Messer erforderlich, da sonst die Teile unweigerlich einreißen werden. Es kann allgemein gesagt werden, dass diese Brettchen wesentlich schwerer zu verarbeiten sind als A-Grain. Die Beplankung der Flächenvorderseite von der Nasenleiste bis zum Hauptholm kann natürlich nicht mit C-grain erfolgen, da diese Beplankung gebogen werden muss, wobei C-grain Brettchen brechen können.

Bild 23: Balsablock mit den verschiedenen Schnittarten

Bei diesem Balsablock sind die verschiedenen Schnittarten anschaulich dargestellt.
Auch sind die einzelnen Jahresringe gut zu erkennen.

Bedingt durch die runde Form des Baumes haben die Brettchen meist nicht nur eine Schnittart aufzuweisen sondern im Regelfall 2 oder sogar 3 Schnittarten. Die meisten im Handel erhältlichen Brettchen haben auf der einen Seite A-Grain und gehen auf der anderen Seite auf AB-Grain oder sogar B-Grain über.
Kurz die Kriterien für die einzelnen Schnittarten, es sind die Winkel der Markstrahlen, bezogen auf die Brettoberfläche:
A-Grain:     90 Grad
AB-Grain:  67,5 Grad
B-Grain:     45 Grad
BC-Grain:  22,5 Grad
C-Grain:      0 Grad

7. Holzfeuchte
Bei der Verarbeitung von Balsaholz ist auch der Grad der Feuchtigkeit des Holzes zu beachten. Bei einer längeren Lagerzeit in einer mit Zentralheizung beheizten, trockenen Wohnung kann das Holz so trocken sein, dass es spröde wird und beim Biegen, z.B. für Rumpfseiten bricht. Hier hilft nur das Anfeuchten des Bauteiles und eine Weiterverarbeitung mit Dispersionsleim.

8. Kauftipps und Holzfehler
Nun noch einige Worte allgemein zum Kauf von Balsaholz. Beim Kauf ist darauf zu achten, dass die Fasern parallel zu den Längskanten des Brettes verlaufen. Hierbei sollte nicht nur darauf geachtet werden, dass die Fasern auf der Oberfläche gerade verlaufen. Auch ist es möglich, dass die Fasern durch Äste oder sonstige Wachstumsfehler nicht zur Brettoberfläche sondern zur Brettstärke schräg verlaufen, was auf der Oberfläche nur schwer zu erkennen ist und infolge der schrägen Fasern sehr schnell zu Brüchen der daraus gefertigten Teilen führen wird.
Im Handel sind auch Brettchen, die Äste haben, erhältlich.

Ein Balsabrettchen welches schräg verlaufende Fasern und unterschiedliche Härten aufweist kann sich beim Trockenen vollständig verziehen. Ein hieraus ausgeschnittenes Bauteil darf beim Einbau nicht gerade gebogen werden, da hierdurch Spannungen entstehen, die dann im Modell immer vorhanden sind und zu Verzügen führen können. Kann das Teil nicht so krumm wie es ist eingebaut werden, sollte lieber auf die Verwendung verzichtet werden. Eine Leiste kann nicht aus einem Brettchen, bei dem die Fasern schräg verlaufen, geschnitten werden.

Der Befall durch Holzschädlinge sind ebenfalls Fehler, wie z.B. Holzwürmer. Auch solche Brettchen sind im Handel erhältlich Bei diesen Brettchen ist der Zeitpunkt des Befalles zu erkennen. Bei Brettchen bei denen ober - und unterhalb des Loches bereits das Holz über einen großen Bereich abgestorben ist, ist der Befall während dem Wachstum eingetreten. Bei einem Brettchen bei dem keinerlei abgestorbenes Holz zu sehen ist, hat der Wurm im bereits gefällten Holz gebohrt.

Ein weiterer Feind von Nutzholz sind die Pilze. Pilze können natürlich ebenfalls enorme Schäden am Holz hervorrufen. Eine Pilzart lässt Stockflecke entstehen, was durch zu lange Feuchtigkeitseinwirkung nach dem Fällen hervorgerufen wird und hat sehr negative Auswirkung auf die Holzqualität, da die Fasern durch die Pilze geschädigt werden. Holz mit Stockflecken ist allenfalls noch als Füllstoff zu verwenden.
Es gibt auch Brettchen mit Längsrissen, die bereits während der Wachstumsperiode entstanden sind, was man an den abgestorbenen Holzbereichen ober- und unterhalb erkennen kann. Diese Schäden schwächen das Holz natürlich und somit ist dieses Brettchen für belastete Bauteile nicht zu verwenden.

Längsrisse entstehen aber im Regelfall während der Trocknung durch das Schwinden des Holzes und wie bereits erwähnt sind diese Risse genau in Richtung der Markstrahlen, da an dieser Stelle die größten Spannungen entstehen.

Längsrisse müssen jedoch nicht unbedingt auf Holzfehler zurückzuführen sein. Auch unsachgemäße Lagerung kann zu Rissen im Holz führen und dies unbrauchbar machen.

Querrisse können ein Zeichen für schwammiges Holz sein, bei dem ein Zusammenhalt in der Längsrichtung fehlt. Dieses schwammige Holz ist noch nicht einmal zu Füllstoffen zu verwenden, da es sich nicht genau schleifen lässt, und diesem Holz jeglicher Zusammenhang fehlt.

Beim Fällen der Bäume können auf der Stammoberseite Stauchungen im Holz entstehen, die ebenfalls als Querrisse in Erscheinung treten. Der Stauchbereich ist natürlich nicht zu verwenden, der übrige Bereich ist voll Verwendungsfähig.
Da die Faserlänge für die Holzqualität sehr wichtig ist, so gilt, je länger die Fasern desto stabiler ist das Brett. Dies lässt sich sehr einfach prüfen. Man legt hierzu das Brettchen so auf einen Tisch, dass eine Seite 50 cm überragt. Das Brettchen wird nun auf einen Tisch mit einem Gewicht beschwert und das jeweils freie Ende erhält nun einen bestimmten Ballast. Wenn diese Überprüfung bei den Brettchen in gleicher Weise vorgenommen wird, ist nun das Maß der Durchbiegung ein Maß für die Qualität des Holzes. Ein schwammiges oder bereits mit Querrissen versehenes Holz hat eine weitaus größere Durchbiegung als ein Brettchen mit guter Qualität. Diese Durchbiegung ist auch ein Maß für die spätere Belastungsfähigkeit. Bei diesem Versuch ist natürlich auch die jeweilige Schnittart zu berücksichtigen.
Auch die Drehwüchsigkeit kann beim Balsaholzbaum vorkommen. Ein aus einem solchen Baum geschnittenes Brettchen gleicht, nach der Trocknung, einem Propeller und ist für großflächige Teile nicht zu gebrauchen, da dieser Verzug nicht heraus zu bekommen ist und sich auf das Werkstück auswirkt das sich hierdurch ebenfalls verziehen kann. Aus diesem Brettchen sollten lediglich Kleinteile hergestellt werden.
Balsaholzbrettchen sollten nach dem Kauf im Bastelraum einzeln für mehrere Tage gelagert werden um eventuelle Verzüge feststellen zu können, denn im Geschäft sind die Brettchen im Block eingespannt gelagert und können sich nicht verziehen. Sollte sich dann ein Brettchen verziehen, kann es entsprechend verbaut werden, aber ein im Modell eingebautes Brettchen, das sich dann verzieht, kann sehr unangenehm sein.

Für extrem belastete Bauteile, wie dies im Saalflug üblich ist, sollten nur sehr leichte und trotzdem hoch belastbare Hölzer gewählt werden. Diese ausgesuchten Hölzer gibt es im Spezial-Handel  (Micro-X in Amerika) zu kaufen, aber zu einem entsprechenden Preis.

Aus diesen genannten Gründen ist eine gewisse Vorratshaltung an Balsaholz unerlässlich.

Wie bereits erwähnt, arbeitet auch das Balsaholz noch nach Jahren und nur mit einem abgelagerten Holz ist ein Modell zu bauen, das später steht, d.h. sich nicht mehr verzieht. Bei den alten Freifliegern, als noch mit Holzmodellen Freiflug – Leistungsfliegerei betrieben wurde sind bei Wettbewerben keine absolut neue Modelle eingesetzt worden, da diese eine gewisse Zeit noch arbeiten. Hierbei konnte es vorkommen, dass der 1. Durchgang hervorragend war, aber die nächsten 4 vollständig daneben. Dies kam, da das Modell bei einem Wettbewerb einem anderen Klima ausgesetzt war, entweder war die Luft wärmer und trockener oder feuchter und kälter. Erst nach etwa einem Jahr Trainingfliegen bei verschiedenen Witterungsverhältnissen, konnte man sagen, dass sich das Modell nicht mehr nennenswert verzogen hat und die Durchgangsergebnisse in etwa gleich waren. Aber heute werden die Wettbewerbe in der Regel nur noch mit Kunststoffmodellen geflogen, die in dieser Hinsicht unempfindlich sind.
Ein Modellflieger sollte zu Hause einen gewissen Vorrat an Balsaholz vorhalten, welches nach Stärke und Gewicht sortiert sind. Bei mir steht auf dem Brettchen das Gewicht, bei kleineren Brettchen das Gewicht hochgerechnet auf ein normal großes Brett, so dass die Vergleichsmöglichkeit immer gegeben ist. Das Holz gehe ich mit der Briefwaage kaufen und achte darauf für welches Teil man des jeweilige Brettchen verwenden könnte, wobei ich auch auf die Schnittart achte. Hierbei muss jedoch auch bedacht werden, dass für gleiche Bauteile auch Holz mit unterschiedlichem spezifischem Gewicht gewählt werden muss. So kann z.B. für eine dickere Endleiste ruhig ein spezifisches Gewicht von bis zu 0,1 ausgewählt werden. Bei einer dünneren Endleiste wird diese sich jedoch verziehen, so dass dann ein höheres spezifisches Gewicht gewählt werden muss.

Bei der Tastprobe von Hölzern kann es vorkommen, dass sich ein Holz härter anfühlt und beim Wiegen ist man erstaunt, dass das spezifische Gewicht geringer ist als vorher vermutet. Gerade dieses Holz ist für uns das Wertvollste.
Balsaholz ist im Handel als
Brettchen von 0,6 bis 30 mm Stärke, im Regelfall 10 cm breit und 100 cm lang, erhältlich. Es gibt jedoch auch Brettchen mit 150 und 200 cm Länge. Ferner sind Bohlen und Balsaklötze im Handel zu haben. Als Leisten sind Vierkantleisten, Rundstäbe, Nasenleisten, Endleisten, Dreikantleisten zu nennen. Ferner gibt es noch Profile für die Standard - Bauweise, Sperrholz in verschiedenen Stärken, und Hellingbretter in den unterschiedlichen Größen.

9. Verarbeitung.
Balsaholz kann mit dem Messer geschnitten, gesägt und gehobelt werden, wobei jedoch sehr scharfe Hobelklingen verwendet werden müssen.


Bild 24: Die Schneidrichtung mit dem Messer ist immer mit der Faser aus dem Werkstück heraus. Andernfalls könnte das Werkstück einreißen oder das Messer mit der Faser in das Werkstück laufen.

Das Schleifen mit den verschiedenen Schleifpapieren, wie auch das Raspeln ist möglich. Beim Feilen mit einer Holzfeile ist dies jedoch nur mit einer scharfen Feile durchzuführen, besser geht es mit einer selbst hergestellten Glaspapierfeile. Balsaholz kann nicht durch Schrauben, Nägel oder Dübel verbunden werden, in Balsaholz halten diese Verbindungsmittel nicht. Balsaholz ist nur mit Kleber oder Leim mit einem anderen Material oder untereinander zu verbinden.Bei der Verklebung ist jedoch darauf zu achten, dass Hartkleber zu sehr starken Verzügen führen kann, wie auf dem nachfolgenden Bild zu sehen. Dispersionsleim bringt keine Verzüge, jedoch ist das Material sehr flexibel, so dass er insbesondere bei kleineren Vollbalsa-Modellen nicht angewendet werden kann, da die Modellteile dann zu „labbrig“ verbunden sind und das Modell nicht fliegen kann. Ferner benötigt der Leim eine wesentlich längere Aushärtezeit. Auch ist der Wassereintrag bei den Holzmodellen ein großer Nachteile. Beim Verschleifen der Leimstelle können sich „Rubbeln“ ablösen, die auf der Balsaoberfläche zu Schäden führen. Bei gewässerten  oder angefeuchteten Bauteilen ist jedoch ausschließlich ein Einsatz von Dispersionsleim möglich. Experten können auch Sekundenkleber verwenden, dieser ist jedoch in der Jugendarbeit, aus Sicherheitsgründen, nicht zu empfehlen. Epoxydharze zur Verklebung von Balsaholz untereinander ist nicht angezeigt, da die Klebestelle zu schwer und die Klebekraft für das Balsaholz wesentlich zu hoch ist. Bereits bei Hartkleber ist die Klebestelle stabiler als das Balsaholz. Bei Belastung wird in jedem Fall, ordnungsgemäße Klebung vorausgesetzt, das Balsaholz brechen, bevor die Klebestelle aufgeht. Anders sieht es jedoch bei  Leisten zum Lamellieren aus, die gewässert werden müssen und die zu verlängern sind. Hier kommt man bei der Schäftung auch bei Balsaholz nicht um einen Klebung mit Expoxidharz herum, was aber in noch trockenem Zustand erfolgen muss..


Bild 25: Kleberauftrag, rechts Hartkleber, links Dispersionsleim.

Beim Kleberauftrag ist zu berücksichtigen, dass dieser Gewicht mit sich bringt. Ein durchgeführter Versuch hat ergeben, dass von 50 Gramm frischem, unverdünnte, Dispersionsleim eine Trockenmasse an Kunstharz, von 27 Gramm, nach wochenlanger Trockenzeit, übrig bleibt. Das sind somit 54 Gewichtsprozent des frischen Leimes. Bei Hartkleber dürfte das Trochengewicht in etwa der gleichen Höhe liegen. Beim Bau eines 3m Seglers, nach meiner Bauweise, verbrauchte ich 210 Gramm Dispersionsleim und 35 Gramm Hartkleber. Somit sind an einem solchen Segler etwa 130 Gramm Kleber in trockenen Zustand vorhanden, was bei einem Fluggewicht von 2300 Gramm einem Anteil von 5,6 % entspricht. Dieser Anteil kann durch geringeren Kleberauftrag noch etwas verringert werden, aber die Festigkeit könnte darunter leiden.
Bei der Leimung oder Klebung ist auch darauf zu achten, dass das Klebematerial die richtige Konsistenz hat. Ein zu dünner Leim dringt gut in das Holz ein, hat aber dann keine Klebekraft mehr, da auf dert Oberfläche kein Material mehr vorhanden ist, das Klebematerial ist "eingefallen". Ein zu dickflüssiger Kleber kann nicht in die Poren eindringen und bleibt an der Oberfläche und härtet auch dort aus, aber es ist keine oder eine nur geringe Verbindung mit dem Untergrund vorhanden. Dies gilt für alle Kleber und Leime, egal ob diese mit einem chemisch hergestellten Verdünnungsmittel ober einfach mit Wasser verdünnt werden.
Balsaholzleisten und Brettchen können durch Schäften verlängert werden. Hierbei sollte die Schäftung  jedoch die Schräge von 1:1,5 nicht munterschreiten besser ist jedoch 1:2, was jedoch einen etwas größeren Abfall erzeugt. Zum Schäften werden die beiden Brettchen aufeinandergelegt und der Messer-Schnitt muss, zur Faserrichtung gesehen, aus dem Werkstück heraus verlaufen, da es ansonsten das Material an dem Werkstück aufreißen könnte. Das Lineal wird zum Schneiden auf das Werkstück aufgelegt, so dass das Messer nicht in das Werkstück einlaufen kann. Das scharfe Messer wird mehrmals mit lcichtem Druck über die Schnittfläche geführt, bis diese durchschnitten ist umnd nicht nur einmal mit hohem Druck.
Beim Aufeinanderleimen, auch von Balsaholzleisten, ist darauf zu achten, dass nicht Hölzer mit stark unterschiedlicher Härte aufeinandergeleint werden, da dann eine, dem Bimetall ähnliche Konstruktion entsteht, die bei Feuchtigkeits- und Wärmeunterschiede zu Verformungen und somit Spannungen führen kann, da die Dehnungen der Hölzer unterschiedlich sind..
Sollte in einem Brettchen die Faserrichtung schräg zu den Längskanten verlaufen kann es zu Verzügen kommen. Hier hilft das mittige Aufschneiden und eine Seite gespiegelt wieder an das andere Brettchenteil zu leimen, so dass Spannungen sich gegenseitig aufheben.

10. Biegen von Balsaholz
Balsaholz kann gebogen werden indem man das Holz wässert und anschließend in einer Form eingespannt möglichst schnell trocknet. Diese Möglichkeit wird bei Luftschrauben für Saalflugmodelle oder aber auch bei gebogenen Brettchen-Höhenleitwerken, von einfachen Flugmodellen, genutzt. Luftschrauben für Saalflugmodelle werden aus Quarter-grain Brettchen hergestellt, wobei diese etwa 1/4 Stunde mit kaltem Wasser gewässert und dann das Wasser mit den darin liegenden Luftschraubenblättern langsam erhitzt werden, so dass das Wasser nach wiederum etwa 1/4 Stunde einmal kurz aufkocht. Dann werden die Luftschraubenblätter aus dem Wasser genommen, mit Küchenpapier abgetupft und in eine entsprechende Helling eingelegt und anschließend in einen auf 80 Grad vorgeheizten Backofen zum Trocknen gelegt. Die Stärke der Luftschaubenblätter liegt bei 0,4 bis 0,8 mm. Eine so hergestellte Luftschraube ist sehr formstabil. Beim Trocknen auf der Heizung oder in der Sonne ist die erforderlich Formstabilität nicht gegeben. Zu beachten ist, dass bei einer Trocknung im Backofen keine Hellings aus thermoplastischen Kunststoffen verwendet werden, da diese meist bei diesen Temperaturen bereits anschmelzen.  Auch Balsa-Rohre lassen sich auf diese Weise herstellen, wobei hier jedoch in jedem Fall ein A-grain Brettchen verwendet werden muss, da Quarter-grain Brettchen in einer Stärke ab ca. 1,0 mm Stärke beim Biegen sehr leicht brechen.
Die Trocknung der so hergestellten Balsarohre, z. B. als Leitwerksträger kann jedoch nicht mehr im Backofen erfolgen. Diese Teile müssen auf der Heizung oder in der Sonne möglichst schnell getrocknet werden.
Je schneller der Trockenprozess erfolg, desto formstabiler bleibt das Teil, aber nicht so heiß machen, dass das Teil verkohlt. Beim Beplanken mit gewässertem Balsaholzstreifen muss darauf geachtet werden dass das Holz beim Trocknen schwindet. So sind bei mir, beim Beplanken des Deltas der GK 120, alle Längsfugen aufgegangen und standen bis zu 1 mm offen, bei Beplankung mit den Abmessungen von 30 mm Breite und 2 mm Stärke. Eine Beplankung ohne gewässerte Teile war nicht möglich, da ansonsten die Beplankungsstreifen sofort brachen und somit musste ich die entstandenen Fugen mit Epoxydharz und Microballons ausfüllen.  
Auch das Lamellieren, zur Herstellung z.B. von Randbögen, gebogenen Nasenleisten oder runden Endleisten, ist mittels Balsaholz sehr gut möglich und bringt entsprechend stabile und leichte Bauteile. Hierzu müssen die dünnen Lamellen, also schmale, dünne Balsaleisten, gewässert werden und anschließend mittels wasserverdünnbarem Leim, wie Dispersionsleim, um eine Schablone, unter leichtem Zug, gelegt werden, wobei darauf zu achten ist, dass unter das Bauteil eine Folie gelegt wird, um das Ankleben zu verhindern. Hier ist dann aber eine längere Trockenzeit des Bauteiles angesagt. Mit Zwischenlagen von Kohlerovings kann die Stabilität des Lamellates wesentlich erhöht werden

In eine sphärische Form lässt sich Balsaholz, in einer normalen Bastelwerkstatt, nicht biegen. Hierzu gehören spezielle Maschinen.

11. Herstellung von Balsa-Sperrholz:
 Aus Balsaholz lässt sich sehr einfach Sperrholz herstellen, das bei meiner Bauweise, für verschiedene Flugzeugteile, wie z.B. Rumpfspanten, unerlässlich ist, da es wesentlich leichter als Pappelsperrholz und trotzdem entsprechend stabil ist.  Im Handel ist derzeit Balsa-Sperrholz nur sehr schwer, wenn überhaupt, zu erhalten. Zur Herstellung müssen eine entsprechende, ungerade Anzahl von Balsaholzplatten zusammen verleimt werden. Im niedrigsten Fall, was bei mir auch der Regelfall ist, ist dies eine Anzahl von 3 Lagen. Die beiden äußeren Lagen werden dann in der gleichen Faserrichtung und die Mittellage in einer um 90 Grad, also im rechten Winkel dazu, gedrehten Faserrichtung zusammen verleimt. Bei 1 mm Balsaholz-Brettchen entsteht so ein 3 mm Sperrholz, bei 1,5 mm Brettchen ein 4,5 mm Sperrholz usw, wobei letzteres bei mir das Gebräuchlichere ist. Bei 1,0 mm Balsaholz ist es schwieriger leichtes Material für das Sperrholz zu finden, da 1 mm Material im Regelfall schwerer ist. Leichtes 1,5 mm Balsa, mit einem spez. Gewicht von etwa 0,1, ist öfters zu finden. Die Verbindung der einzelnen Platten geschieht mit Dispersionsleim, so dass die Tränkung des 1,0 mm Materials gewichtsmäßig genau so ist, wie bei dem 1,5 mm starkem Material, somit ist die prozentuale Gewichtszunahme bei dem dünneren Material höher, was dann auch zu einem relativ hohen Gewicht führt. Trotz der dann größeren Druck-Festigkeit des 3 mm Sperrholzes hat das 4,5 mm Sperrholz eine höhere Biegefestigkeit und ist somit besser geeignet. Die Größe der herzustellenden Sperrholzplatten beträgt bei mir 33 x 50 cm, so dass die Brettchen von 100 x 10 cm ohne großen Abfall zugeschnitten werden können. Ferner haben normale Schreinerzwingen eine so große Ausladung, dass diese Plattengröße noch mit beiderseits angesetzten Zwingen gut gedrückt werden kann. Die beiden Zulagen sollten eine Größe von 52 x 35 cm, mit einer Stärke von min. 2 cm, haben.
Zuerst werden aus Balsaholz-Einzelbrettchen 2 Platten von 33 x 50 cm zusammen geleimt, wobei ich hier zum Leimen einen Hartkleber verwende. Die Laufrichtung der Holzfaser der beiden äußeren Lagen wird bei mir zur längeren Seite gewählt. Bei der Mittellage muss dann die Faserrichtung quer, also in Richtung der kürzeren Seite verlaufen. 
Das Aufbringen des Dispersionsleimes sollte möglichst gleichmäßig mit einem Pinsel erfolgen, es sollten also keine nasse Stellen aber auch keine trockenen Stellen vorhanden sein. Hiernach werden die 3 Platten aufeinander gelegt und mittels Klebefilm an allen Ecken, in jeweils beiden Richtungen, und auch in den Zwischenbereichen, gegen Verrutschen, gesichert. Zum Pressen wird zwischen die beiden Zulagen und das Sperrholz noch eine Folie gelegt, damit bei Leimdurchschlag die Zulagen nicht festkleben können. Beim Zusammendrücken verwende ich 6 Zwingen in der Größe von: Spannweite: 16 cm, Ausladung: 7 cm, um eine ordnungsgemäße Verleimung zu gewährleisten. Da bei der Aushärtung nur sehr wenig Feuchtigkleit entweichen kann, beträgt bei mir die Pressdauer mindestens 6 Stunden. Nach Entfernen der Zwingen sollten die Klebebänder am Sperrholz noch nicht entfernt werden, da das Sperrholz noch sehr feucht ist und durch die Trocknung der Oberfläche Spannungen entstehen können, welcher die noch frische und noch feuchte Leimfuge nicht standhalten kann und aufgeht. Somit sollte die anschließende Trocknung sehr langsam in einem nicht  zu warmem und trockenen Raum erfolgen und das Sperrholz irgendwo vollständig frei stehen, damit die Luft um das Sperrholz frei zirkulieren kann. Sollte letzteres nicht der Fall sein, wird sich das Sperrholz verziehen. Bei mir dauert diese Trocknung wiederum etwa 24 Stunden, da das Balsaholz doch sehr viel Feuchtigkeit aus dem Dispersionsleim aufgenommen hat. Erst nach dieser Zeit können die Kebefilmbänder entfernt werden und dann muss das Sperrholz noch einige Tage trocknen, bis es weiter verarbeitet werden kann, Bei mir wird das Sperrholz dann noch leicht mit einem Schleifklotz überschliffen, so dass es relativ eben ist.
Das Material verwende ich für Rumpfspanten, die wesentlich leichter als Pappelsperrholz sind und dem Rumpf eine hohe Stabilität verleihen, da Rümpfe mit Spanten eine wesentlich höheren Widerstand gegen Einbeulen haben, was ja bekanntlich in den allermeisten Fällen zum Bruch des Rumpfes führt.
Zu den Kosten ist zu sagen, dass die beschriebene Sperrholzplatte von 50 x 33 cm aus 5 Brettchen 1,5 mm hergestellt werden kann. Bei einem Brettchenpreis von 1,50 Euro sind dies 7,50 Euro, was einem m²-Preis von 45,00 Euro entspricht, zuzüglich dem relativ geringen Anteil an Dispersionsleim.

Anmerkung: Unter "Hilfsgeräte", Bilder 1 und 2, ist eine selbstgebaute Balsaholzschleifmaschine für bis zu minimal 0,5 mm dicke Brettchen zu sehen.  Mit einer entsprechenden Profilwalze können auch Profilbrettchen für die Jedelsky-Standard-Bauweise hergestellt werden. 


12. Oberflächenbehandlung
A: Beizen
Das Beizen der Modelle ist meist nur bei Antikmodellen, bei Modellnachbauten von alten Flugzeugen, die auch in Holz gebaut wurden, angebracht. Vor dem Beizen ist das Wässern der Oberfläche dringend angeraten. Hierbei kommen diew Fasern aus den Poren und stellen sich hoch, so dass diese, nach Trocknung, leicht mit einem scharfen 180 er Schleifpapier abgeschliffen werden können. Sollte dies nicht durchgeführt worden sein, stellen sich die Fasern beim Beizen auf und müssen dann abgeschliffen werden, was an den abgeschliffenen Fasern helle Stellen ergibt. Das Beizen sollte ausschließlich mit Wasserbeizen erfolgen, da Wachsbeize, wie der Name schon sagt, eine Wachsschicht hinterlässt, auf der später kein Leim oder Lack mehr hält. Die Farbintensität beim Beizen kann nicht durch mehr oder weniger Beizauftrag variiert werden, dies wird unweigerlich zu unschönen "Wolken" führen. Beim Beizen selbst muss die Beize mit einem Schwamm so aufgetragen werden, dass die Holzteile vollständig nass sind. Anschließend wird die überschüssige Beize mit dem ausgerückten Beizschwamm wieder aufgesogen, so dass eine gleichmäßige Beizung entsteht. Hierbei ist zu beachten, dass die Beize in das weiche, hellere Frühholz besser eindringen kann als in das dunkle, harte Spätholz. Hierdurch kann, je nach Farbintensität der Beize, das Frühholz dunkler als das Spätholz werden, was als Negativeffekt bezeichnet wird. Bei einer gewissen Farbintensität kann es auch vorkommen, dass das Frühholz genau so dunkel wird wie das Spätholz und die gesamte Holzstruktur verschwindet. Das Ganze gilt auch für die Spiegel beim Quarter Grain, die entweder keine oder nur sehr wenig Beize aufnehmen, so dass eine solche Fläche sehr fleckig wirkt. Auch Leimreste auf einer zu beizenden Fläche ergeben helle unschöne Flecken, da dort keine Beize angenommen wird. Das gleichmäßígste Ergebnis ist mit A-Grain Balsa mit wenig Härteunterschieden zu erzielen.
Wasserbeizen gibt es als Trockenbeize in allen möglichen Farben. Auch Fertigbeizen können verwendet werden, wobei natürlich, wie bereits gesagt, darauf geachtet werden muss, dass darin keinerlei Wachsanteil enthalten ist. Die weitere Bearbeitung einer gebeizten Fläche ist nur mit einer farblosen Grundierung und anschließender farbloser Lackierung sinnvoll.
Zu beachten ist, dass durch das Beizen ein sehr hoher Wassereintrag in das Modell erfolgt, was zu Verzügen führen kann und auch die anschließende Trockenzeit, vor einer Weiterverarbeitung, muss ausreichend sein.

B: Grundierung.
Das Balsaholz sollte vor der endgültigen Oberflächenbehandlung grundiert werden. Bei Wettbewerbsmodellen erfolgt dies stets mit Zaponlack, da dieser extrem leicht ist. Ich habe bei diesen Modellen 2 x mit Zaponlack gestrichen und vor jedem Anstrich mit 180 er Schleifpapier nachgeschliffen. Mit dieser Grundierung werden die Poren nicht gefüllt, aber auch eine geringe Festigkeitserhöhung des Balsaholzes wird erzielt.
Eine weitere Möglichkeiut ist die Grundierung mit Schnellschliffgrund oder Porenfüller o.ä. Diese Grundierung hat eine wesentlich höhere Füllwirkung als Zaponlack, ist dafür aber schwerer, was bei einem 3 m Modell doch schon einige 10 Gramm, nach Trocknung, ausmachen kann.

C: Verstärkung.
Balsaholzbeplankung ist gegen Druck sehr empfindlich und sollte daher entsprechend verstärkt werden. Zu früherer Zeit wurde dies mit Bespannpapier durchgeführt, wie es auch heute noch bei Tragflächen üblich ist. Damals wurde das zu verstärkende Balsaholz mit einem zähen, in Wasser gelösten Cellulosekleister, wie Glutofix, auf die Beplankung aufgeklebt, wobei der hohe Wassereintrag oft zu Verzügen führte. In den 50iger Jahren des vergangenen Jahrhunderts wurde auch auf diese Weise Packpapier zur Verstärkung der Beplankung auf die Rümpfe aufgeklebt. Auch Seide, welche mit Spannlack auf die Beplankung aufgebracht wurde, war als Verstärkung beliebt. Bei Tragflächen wurde und wird das Bespannmaterial einfach über die Nasen- und Endleistenbeplankung gezogen und diente somit der entsprechenden Verstärkung.
In der heutigen Zeit ist eine Verstärkung der Balsabeplankung mit Glasseide und Epoxidharz angesagt, wobei die unterschiedlichen Glasseidegewichte für die unterschiedlich notwendigen Festigkeiten stehen. 
Bei der Verstärkung mit Glasseide kann diese direkt auf das rohe Holz, ohne jede Grundierung, aufgebracht werden. Wenn für den Rohbau weiches, leichtes und somit gut saugfähiges Balsaholz verwendet wurde, dringt sehr viel Epoxidharz in das Holz ein, was als positiv für die Festigkeit des Holzes zu werten ist. Jedoch bringt dies auch ein relativ hohes Mehrgewicht mit sich. Sollte ein absolut geringes Gewicht gewünscht sein, so ist vorher eine Grundierung mit Zaponlack angesagt. Eine Grundierung mit Porenfüller liegt gewichtsmäßig zwischen den beiden Möglichkeiten.
Zu der Verstärkung mit Glasseide noch eine Gewichtsvergleich:
In dem robbe-Baukasten für das Segelflugmodell "D 36" waren für die Vollbeplankung der Tragflächen 1,5 mm starke Balsaholzbrettchen eingelegt. Alle Brettchen hatten jeweils ein Gewicht von 35 bis 40 Gramm, was einem spezifischen Gewicht von 0,233 bis 0,266 g/cm³ entspricht. Die Beplankungsfläche beträgt bei dem Modell: 0,64 m². Somit hätte die Beplankung ein Gewicht von 240 Gramm aufgewiesen 
Diese Materialien habe ich nicht verwendet, da mir diese zu schwer waren. Zur Beplankung des Modelles habe ich ausschließlich Balsaholz mit einem Brettchengewicht von 20 Gramm benutzt, was einem spezifischen Gewicht von 0,133 entspricht. Da dieses Material von der Festigkeit her nicht ausreichend war, habe ich die Flächen, nach Fertigstellung, noch mit 2o Gramm Glasseide verstärkt, was insgesamt eine wesentlich höhere Festigkeit als mit dem schwereren und festeren Balsaholz ergibt. Das Gewicht der Glasseide und Epoxidharz ist: 20 Gramm Glasseide und dazu 30 Gramm Epoxidharz, also zusätzlich 50 Gramm pro m², was ein Anteil von 5 Gramm pro Brettchen ergibt. Somit hat ein Brettchen von 0,1 m² dann ein Gewicht von 25 Gramm. Diese Beplankung hatte ein Gewicht von 160 Gramm, also ein Fluggewicht, von 80 Gramm weniger, wobei auch durch die leichteren Flächenenden das Trägheitsmoment geringer und somit die Streuerbarkeit besser wird. Das erzielte geringere Fluggewicht beträgt, bei angegebenen 1430 Gramm, immerhin 5,6 Prozent des Gesamtgewichtes, was beträchtlich ist.

D: Lackieren.
Beim Lackieren ist zu beachten, dass der Lack relativ schwer ist und daher nur dünn mit einer Spritzpistole aufgebracht wird. Mit einem Pinsel ist der Auftrag wesentlich zu dick und sollte bei Flugmodellen nicht in Frage kommen.
Grundsätzlich kann der 1. Lackauftrag auf das rohe Holz erfolgen. Jedoch saugt das Holz  dann fast den gesamten Lack auf, so dass bereits nach kurzer Zeit nichts mehr von dem Lack zu sehen ist, was dann natürlich zu entsprechendem Mehrgewicht führt. Ferner trocknet der in das Holz eingezogene Lack sehr schlecht und braucht dementsprechend eine wesentlich längere Trockenzeit.
Aus diesem Grunde sollte der Lack nur auf eine bereits grundierte oder verstärkte Balsaholz-Oberfläche aufgetragen werden. Bei Verstärkung mit Glasseide wird diese leicht mit 180 er Schleifpapier geschliffen und nochmals mit verdünntem Epoxidharz eingestrichen. Nach nochmaligen Abschleifen kann dann die 1. Lackschicht aufgebracht werden. Für nähere, detailliertere  Erläuterungen zum Thema Lackieren verweise ich auf die Seite: "Bautipps",  "Bespannen" dann Nr: "14. Lackieren der Modelle".

 

Bilder zu Balsaholz:

Bild 1: Das Brettchen ist ein A-grain, zu deutsch Tangentialschnitt oder Fladernschnitt. Die deutschen Bezeichnungen haben ihren Ursprung in der Schnittart, nämlich tangential zu den Jahresringen, oder Fladernschnitt, da bei dieser Schnittart die Jahresringe, welche kegelförmig sind und somit beim Schneiden ein Kegelschnitt entsteht, was dann die Fladern sind. Im Normalfall sind diese Fladern nicht so stark oder überhaupt nicht zu sehen, also nicht so, wie es dieses Bild ausweist. Die Markstrahlen stehen senkrecht zur Brettoberfläche.

Bild 2: Ein B-grain Brettchen. Hier stehen die Markstrahlen im Winkel von 45 Grad zur Brettoberfläche und sind lediglich als kleine glänzenden Punkte oder Striche zu sehen.

Bild 3: Ein C-grain Brettchen, zu deutsch Spiegelschnitt, da bei diesen Brettchen die Markstrahlen als perlmuttartige glänzende Stellen zu sehen sind. Bei diesen Brettchen liegen also die Markstrahlen parallel zu Brettoberfläche. Dieser Schnitt wird auf deutsch auch Radialschnitt genannt, da der Schnitt genau radial zum Baumquerschnitt erfolgt. Im englischen wird der Schnitt Quarter-grain, also Viertel-Schnitt genannt.



Bild 4: Ein Brettchen kann auch mehrere Schnittarten haben, so dieses Brettchen, das oben einen C-grain und im unteren Bereich einen A-grain Schnitt hat.

Bild 5: Dieses Brettchen hat einen vollständig schrägen Faserverlauf und ist somit nicht für Leisten oder schmale Beplankungen geeignet sondern nur für unbelastete Teile.

Bild 6: Brettchen mit solchen Ästen sind natürlich im Astbereich nicht zu verwenden. Der Bereich ober- und unterhalb, mit noch geradem Wuchs ist natürlich geeignet.

Bild 7: Diese beiden Brettchen fand ich in einem Balsaholzpack. Im Möbelbau sind diese gespiegelten Furniere sehr beliebt, aber für den Flugmodellbau sind diese nicht geeignet.

Bild 8: Eingewachsener Ast. Dieser Bereich ist nur für großflächige Beplankungen geeignet. Hieraus geschnittene Leisten können keinerlei Belastung aushalten und brechen sofort. Die Holzteile außerhalb des Astes, mit gerader Faser sind jedoch uneingeschränkt verwendbar.

Bild 9: Dieses Brettchen weist viele kleine Äste auf. Das Schneiden von Leisten hieraus ist nicht möglich, da im Bereich der Äste keine Kraftübertragung möglich ist. Dieses Brettchen ist nur für großflächige Beplankungen verwendbar.

Bild 10: In diesem Brettchen ist eine Harzgalle. Dieser Bereich ist natürlich nicht verwendbar, jedoch außerhalb ist das Brettchen voll verwendbar. 

Bild 11: Hier eine etwas kompaktere Harzgalle, sonst gilt das bei Bild 10 geschriebene.

Bild 12: Hier ist ein Brettchen mit dem Mark des Stammes. Das Brettchen ist auf ein Karton aufgeleimt um das sonst herausbröselnde Mark zu sichern. Der Bereich des Markes ist natürlich nicht verwendbar. Der übrige Bereich ist jedoch ohne Einschränkungen verwendungsfähig.

Bild 13: Auch hier ist ein Brettchen mit Mark.

Bild 14: Noch ein Brettchen mit Mark.

Bild 15: Hier ist ein Längsriss zu sehen, der bereits während der Wachstumsphase des Holzes entstand. Dies ist an dem dunkleren Streifen im Bereich des Risses zu erkennen, der auf eine Unterbrechung des Baumsaftes schließen lässt. Dieser Bereich ist natürlich nicht zu verwenden.

Bild 16: Hier sind Längsrisse zu sehen, die während der Trocknung des Holzes entstanden sind. Dies ist daran zu erkennen, dass in den Rissen ein Abstand vorhanden ist, der auf Spannungen im Holz schließen lässt und keine Verfärbung vorhanden ist. Diese Risse entstehen immer genau parallel zu den Markstrahlen.

Bild 17: Ein Bohlen mit einem Trocknungs-Schwundriss wurde zu Brettchen verarbeitet und der Riss ist genau parallel zu den Markstrahlen. 

 

Bild 18: Extrem schwammiges Holz. Dies ist an den vorhandenen Querrissen zu sehen. Das Holz hat keinerlei Zusammenhangskraft. Das Brettchen musste aus diesem Grunde auf einen Karton aufgeklebt werden, ansonsten wäre es vollständig zerfallen. Diese Holz zerbröselt beim Schleifen vollständig. Es ist also noch nicht einmal zu Füllklötzen zu verwenden.

Bild 19: Brettchen mit einem Querriss, was auf eine schwammige Stelle hinweist. Dieser schwammige Bereich kann größer sein und muss bei der Verarbeitung duch Bruchversuche ermittelt werden. Teile aus diesem Holz haben keinerlei Zusammenhangskraft und brechen bereits bei der geringsten Belastung, auch bereits beim Verschleifen des Bauteiles.

Bild 20: Querriss durch Stauchung. Diese Stauchung kann beim Fällen des Baumes im oberen Bereich des Stammes eingetreten sein. Das Holz hat in diesem Bereich keine Belastungsfähigkeit mehr. Außerhalb des Stauchungsbereiches ist es jedoch voll verwendbar.

Bild 21: Auch hier sind im linken Bildbereich Stauchungsrisse zu erkennen, welche die Verwendung des Holzes in diesem Bereich unmöglich machen, da es keinen Zusammenhangskraft mehr hat.

Bild 22: In diesem Brettchen ist ein Wurmloch. Hier hat der Wurm bereits während der Wachstumsphase des Baumes gebohrt, was daran zu erkennen ist, das beiderseits des Loches der Fluss des Baumsaftes unterbrochen wurde und jeweils braune Stellen entstanden sind. Dieser Bereich ist nicht zu verwenden. 

Bild 23: Wurmlöcher, entstanden kurz vor dem Einschlag. Der Baum hat sich noch gewehrt und die Oberfläche der Löcher geschlossen, was an der dunklen Farbe zu sehen ist.

Bild 24: Wurmlöcher, die nach dem Einschlag des Baumes entstanden sind. Die Löcher haben die Farbe des umgebenden Holzes.

Bild 25: Brettchen mit Stockflecken. Diese Stockflecken entstehen bei längerer Lagerung im nassen Zustand durch Pilzbefall. Die Brettchen sind nur noch für Füllteile verwendbar, da die Festigkeit des Holzes duch die Pilze gelitten hat.

Bild 26: Lichtkasten zum Durchscheinen für dünne Brettchen bis 2 mm Stärke. Diesen Kasten benutze ich bei Vorträgen um die innere Struktur der Brettchen besser zeigen zu können. Der Kasten hat im Inneren eine 20 Watt Leuchtstoffröhre und ist mit auf Papier kaschierter Silberfolie ausgeschlagen um eine bessere Lichtleistung zu erhalten. Das Ganze ist mit einer mattierten Polycarbonatscheibe abgedeckt.

Bild 27: Ein Brettchen auf dem Lichtkasten. Hier ist klar der Unterschied zwischen hartem und weichem Bereich des Holzes zu sehen. Der härtere Bereich erscheint dunkler.

Bild 28:  Dies ist ein Brettchen mit einer harten und einer weicheren Seite. Der Flächenschwerpunkt liegt bekanntlich genau in der Mitte des Brettchens. Der Gewichtsschwerpunkt, bei dem das Brettchen unterstützt werden kann und dann im Gleichgewicht ist,  liegt hier jedoch weit daneben, auf der schwereren Seite. Die Unterschiede in der Härte können auch mit etwas Erfahrung mit den Fingern ertastet werden.





 Bild 29: Das gleiche Brettchen von Bild 27 auf dem Lichtkasten. Deutlich ist im unteren Bereich des Bildes der weiche Teil und im oberen Bildbereich der härtere Holzbereich zu sehen.



Bild 30: Ein normales Brettchen, die Oberfläche weist lediglich eine geringe Verfärbung auf.



Bild 31: So sieht das Brettchen des Bildes 29 auf dem Lichtkasten aus. Die leichte Verfärbung ist eine extrem starke Verhärtung des Holzes.



Bild 32: Brettchen auf dem Lichtkasten mit abwechselnd weich -  harter Struktur. Die Unterschiede sind jedoch bei diesem Brettchen nicht sehr stark.





Bild 33:  Ein C-Grain (Quarter-grain) Brettchen auf dem Lichtkasten. Bei diesem Brettchen sind die Jahresringe sehr gut zu sehen, die bei dieser Schnittart genau senkrecht zur Brettoberfläche stehen. Hierbei ist auch der Unterschied in der  Härte und dem Abstand zu erkennen, was auf die unterschiedlichen Wachstumsbedingungen der jeweiligen Jahre hinweist.
Mit einer solchen Jahresring-Statistik, über Jahrhunderte geführt, lässt sich genau das Jahr des Baumfällens, sowie der Zeitraum des Wachstums feststellen, was die Archäologen für die Altersbestimmung eines Holzteiles nutzen.




Bild 34: Ein sehr gleichmäßiges Brettchen auf dem Lichtkasten. Es ist ein A-grain Brettchen, das aus der Mitte eines Jahresringes heraus geschnitten wurde.



Bild 35: Wenn ein in der Härte extrem unterschiedliches Brettchen genau an den Härte-Unterschieden zu Leisten geschnitten wird, biegt es sich immer. Die  weichere Seite hat infolge des größeren Schwindens eine Zugspannung und zieht zusammen. Auf dem Bild sind 2 Leisten mit unterschiedlichen Biegungen zu sehen. Die beiden Leisten wurden aus dem ebenfalls zu sehenden Brettchen geschnitten und sahen dann so aus. Das Ganze wurde dann zur Demonstration, so wie es war, auf ein Karton aufgeklebt. Das weichere Holzteil liegt zwischen den beiden Leisten. Aus diesem Grunde sind sie auch zueinander gekrümmt. Eine solch krumme Leiste ist bei leicht gebauten Flugmodellen nicht einzusetzen, denn sie führt immer zu Verzügen. 




Bild 36: Beschädigung durch ein Baum-Rückeeisen beim Verschieben des gefällten Baumes



Bild 37: Dieser Bohlen wurde mit einem extrem groben und stumpfen Gatter geschnitten, so dass mehr die Fasern herausgerissen als geschnitten wurden.



Bild 38: Dieser Bohlen wurde mit einem feineren Gatterblatt geschnitten und ist bereits angeschliffen.



Bilkd 39: Mit einem sehr großen und groben Kreissägeblatt wurde dieser Bohlen geschnitten.




Bild 40: Bei diesem Schnitt kam ein kleineres Kreisägeblatt zur Anwendung.




Bild 41: Mit Diamantdraht geschnittenes Brettchen.




Bild 42: Beschädigungen durch eine Vorschubwalze.




Bild 43: Ein Randbrett, das normal verarbeitet wurde und in den Handel kam.


 
Bild 44: Auch dieses Brettchen, ein Randbrett, wurde automatisch mit weiterverarbeitet.