Die Rotbuche (Fagus sylvatica) ist ein in weiten Teilen Europas heimischer Laubbaum aus der Gattung der Buchen (Fagus). In der Umgangssprache wird sie gewöhnlich als „Buche“ bezeichnet. Die botanische Schreibweise Rot-Buche betont die Zugehörigkeit zur Gattung der Buchen. Sie ist mit einem Anteil von 14 % der häufigste Laubbaum in den Wäldern Deutschlands. In der Schweiz beträgt ihr Anteil 19 %, in Österreich 9 %. Der Namensteil „Rot“ bezieht sich auf die leicht rötliche Färbung des Holzes. Da die Rotbuche die einzige heimische Buchenart ist, ist ein Zusatz zur Artbezeichnung normalerweise unnötig. Allerdings wird die (vage ähnliche, aber nicht verwandte) Hainbuche (Carpinus betulus) gelegentlich auch „Weißbuche“ genannt.
Rotbuchenreiche Laubmischwälder sind die potenzielle natürliche Vegetation großer Teile Mitteleuropas. Die Rotbuche gilt als Zeigerpflanze für ein atlantisches Klima, daher wird das Atlantikum häufig auch Buchenwarmzeit genannt.
Die Rotbuche wächst als sommergrüner Baum und kann Wuchshöhen von bis zu 30 Meter, im dichten Wald auch bis zu 45 Meter erreichen. Der Stammdurchmesser kann im Freistand bis 2 Meter betragen. Sie kann bis zu 300 Jahre alt werden; in Einzelfällen sind auch ältere Exemplare gefunden worden.
Die Krone einer ausgewachsenen Buche kann bis zu 600 m² beschatten, sie blüht und fruchtet in einem Alter von etwa 30 bis 200 Jahren. In der Jugend unter 30 bis 50 Jahren ist sie auf idealen Standorten mit einem Jahreshöhenzuwachs von 40 bis 70 Zentimetern schnellwachsend, mit leicht schütterer und aufrechter Krone sowie zunächst deutlich seitlich wachsenden Zweigen. Bei einer Konkurrenzsituation mit anderen Bäumen zählt sie zu den spätdynamischen Klimax-Bäumen, die sich ab einem Alter von etwa 45 Jahren mit ihrem Längenwachstum durchsetzen.
Der erste Austrieb zwischen April bis Mai wird bis zu einer Länge von 40 cm sehr schnell geschoben und hängt zunächst leicht herab. Dann erst wird wie bei allen verholzenden Gewächsen zunehmend Lignin gebildet und die Zweige richten sich auf. Das Längenwachstum ist nach drei bis fünf Wochen abgeschlossen. Manchmal ist gegen Ende Juni auch ein sogenannter Johannistrieb zu beobachten.
Im höheren Alter lässt die Wüchsigkeit nach und im Alter von etwa 100 bis 150 Jahren kann eine Rotbuche im Freistand bereits ihre maximale Höhe erreichen. Danach wächst sie langsamer und bekommt mit abnehmender Vitalität ab etwa 200 Jahren eine zunehmend dichtere Krone. Der Neuaustrieb wird dann kürzer und es werden schließlich nur noch wenige Zentimeter neu geschoben. Freistehende Exemplare können im Alter ausladende, regelmäßig und fein verzweigte ovale Kronen von 20 bis 30 m Durchmesser ausbilden, deren untere Zweige fast bis auf den Boden reichen. Ältere Starkäste sind fast waagerecht, ausladend und regelmäßig, wechselständig angeordnet. Der junge Austrieb bildet eine nach oben gerichtete Hauptknospe, den sogenannten Hauptast, und eine Seitenknospe. Der Lichtmangel innerhalb der Krone zwingt den Baum zu dieser symmetrischen und feinen Verzweigung mit deutlich horizontaler Blattstellung, während die Krone im Inneren durch die Dunkelheit keinen Neuaustrieb mehr zulässt.
Im Wald stehend wächst sie hingegen schlank und die unteren Äste sterben aus Lichtmangel früh ab. Der Kronenansatz liegt hier häufig erst in 10 bis 20 m Höhe. Einen maximalen Kronendurchmesser von 20 bis 30 Metern erreicht sie nur in den selten gewordenen sehr alten Wäldern, wenn andere Bäume in der Nachbarschaft absterben. Durch den Konkurrenzdruck um das Licht sind die Starkäste im Wald zum Teil eher aufrecht geneigt als waagerecht. Durch ihre Mächtigkeit, Symmetrie und hell ockerfarbene Herbstfärbung ist die Rotbuche ein beliebter Parkbaum.
Die dünne Rinde der jungen Zweige ist anfangs dunkelgrün bis schwarz und glatt, aber schon nach wenigen Wochen wird sie heller. An Ästen und Stamm ist sie meist hellgrau mit über Jahrzehnte sichtbaren Narben bereits abgefallener Zweige, die am Stamm wie kleine Runzeln aussehen. Beim Dickenwachstum des Stammes und der Äste dehnt sich die Rinde mit, wobei sie erst feinste Längsrisse bildet. Das absterbende Phellem, der sogenannte Kork, schuppt nicht deutlich ab, sondern zerfällt zu feinem, hellgrauem Staub. Bei alten Rotbuchen wird die Rinde am Stammfuß gröber und rissig, aber im Gegensatz zu den meisten anderen Baumarten bleibt sie am Hauptstamm bis ins hohe Alter dünn und glatt. Eine Varietät der Rotbuche, die Steinbuche (Fagus sylvatica var. quercoides) bildet grundsätzlich eine dickere, sehr rissige Borke aus.
Die Laubblätter sind eiförmig, haben eine kurze Spitze und sind am Grund keilförmig oder abgerundet. Sie sind zwischen 7 und 10 cm lang und bis zu 5 cm breit. Der Blattrand ist wellig-buchtig bis leicht gekerbt und behaart. An den Enden der sechs bis sieben Seitennerven sitzen kurze Zähne. Die Unterseite der Spreite ist locker bis dicht behaart auf den Hauptnerven, den Nervenachseln und auf den Intercostalfeldern. Der Blattstiel ist 1,0 bis 1,5 cm lang und behaart. Die jungen Laubblätter sind frischgrün, bisweilen auch blass, und seidig behaart. Im Sommer sind die Blätter dann oben glänzend dunkelgrün, unten hell. Im Herbst verfärben sich die Blätter zuerst blassgelb, später orangerot bis rotbraun. Vielfach bleiben die vertrockneten Blätter über den Winter an den Zweigen.
Die Rotbuche blüht ab einem Alter von 30 bis 50 Jahren. Sie ist ein einhäusig getrenntgeschlechtiger (monözischer) Baum; die männlichen und weiblichen Blüten sind also an einem Baum zu finden. Die Blüten-Knospen sind hellbraun, spindelförmig schmal und spitz. Sie sind eingehüllt in zwei bis drei gegenständig angeordnete, doppelte Hüllblätter, die sich schuppenartig überdecken. Die Blüten erscheinen zeitgleich mit dem Blattaustrieb von April bis Mai. Die Blüten jeweils eines Geschlechtes stehen in Blütenständen zusammen. Die Büschel der männlichen Blüten, die auch als Dichasien bezeichnet werden, sind 3 bis 5 cm lang und hängen herab, wobei jede männliche Blüte vier bis sieben Staubblätter enthält. Aus den aufrecht stehenden weiblichen Blüten ragen jeweils drei rosafarbene Narben.
Die auch als Bucheckern bekannten Früchte sitzen zu zweit in einem Fruchtstand zusammen. Rohe Bucheckern enthalten Trimethylamin (auch Fagin genannt) und sind dadurch leicht giftig. Eine leichte Giftwirkung ist auch darauf zurückzuführen, dass rohe Bucheckern viel Oxalsäure enthalten.
Nach einem trockenen heißen Jahr fällt die Bucheckernernte häufig besonders reichlich aus. Solche Mastjahre gehören zur Überlebensstrategie von Buchen. Würden sie jedes Jahr gleich viele Samen ausbilden, würden Mäuse, Wildschweine und Vögel ihre Population an dieses konstante Nahrungsangebot anpassen. Durch die nur gelegentlich überreichlich gebildeten Samen wird sichergestellt, dass mehr Samen ausgebildet werden als die Tiere zu fressen vermögen. Mastjahre stellen jedoch für die Bäume eine starke Belastung dar, da ein Baum etwa zwei Drittel des Jahresgewinns an assimiliertem Zucker zur Bucheckernproduktion verbraucht; daher werden nach einem solchen Jahr in deutlich geringerem Umfang Bucheckern ausgebildet, selbst wenn die klimatischen Voraussetzungen gut sind.
Auch in normalen Bucheckern-Jahren tragen Tiere über die Versteckausbreitung zur natürlichen Verjüngung der Bestände bei. Eichhörnchen, Rötel-, Wald- und Gelbhalsmaus legen Bucheckerdepots als Wintervorräte an, vergessen jedoch häufig ihre versteckten Früchte, die dann auskeimen können.
Auch in der Forstwirtschaft verjüngt man Buchenwaldbestände im Schutz der Altbäume. Für den Erfolg einer solchen gezielten Verjüngung ist die richtige Dosierung des Lichteinfalls entscheidend. Bei zu starker Öffnung droht den Keimlingen Frostgefahr sowie starke Behinderung durch den dann entstehenden Unterwuchs. Zu wenig Licht dagegen lässt die Keimlinge verkümmern oder verkrüppeln.
Buchenwälder brauchen auch danach noch eine regelmäßige und sorgfältige Durchforstung, um wirtschaftlich wertvolle Bäume zu liefern. In einem engen Verband stehende Bäume liefern lange und astfreie Stämme, wie sie beispielsweise im hochwertigen Möbelbau notwendig sind. Unter dem starken Konkurrenzdruck, der bei einem solch engem Bestand entsteht, entwickeln die Bäume jedoch unregelmäßige Kronen. Dieses führt wiederum zu starken Spannungen im Holz, so dass aufgesägtes Holz stark arbeitet und sich dabei spaltet oder propellerartig verzieht. Zu weit auseinanderstehende Bäume verasten sich dagegen zu stark, was sie für eine hochwertige Verwertung ungeeignet macht.
Aus Buchenlaub entstehender Mull ist außerdem ein ideales Keimbett für andere Baumarten Mitteleuropas wie beispielsweise die Fichte oder die Weißtanne. Buchen wirken generell bodenverbessernd, da sich ihr Laub in einem bis zwei Jahren abbaut. Der waldbauliche Wert der Buchen ist mittlerweile unumstritten, nachdem Rotfäule, Windwurf und Borkenkäfer deutlich gemacht haben, wie anfällig insbesondere Fichtenreinbestände sind. Jedoch bleibt auch die Buche nicht von Krankheiten verschont. So gab es allein in Belgien in den Jahren 2000 bis 2002 über 1 Million Festmeter Schadholz auf Grund eines Buchensterbens.
Die Bezeichnung „Rot“-Buche ist eigentlich irreführend, denn das Holz ist nur leicht rötlich schimmernd. Ein tieferer Rotton entsteht durch das so genannte „Dämpfen“. Dabei wird dem Holz die starke Neigung zum Verwerfen und zur Rissbildung genommen.
Das Holz ist feinporig und meist gleichmäßig gemasert, lässt sich gut hobeln und drechseln. Die Buche zählt zu den Reifholzbäumen, hat also einen farblich homogenen Aufbau über den gesamten Stammquerschnitt. Sie zählt allerdings zu den Bäumen mit einer fakultativen Bildung eines Farbkernes. Dieser wird als Rotkern bezeichnet. Der Rotkern tritt mit zunehmendem Alter und mit größerem Durchmesser des Baumes häufiger auf. Das rotkernige Holz der Buche erzielt geringere Preise als weißes Holz. Diese sogenannte Kernbuche wird mittlerweile jedoch in der individuellen Möbelherstellung immer häufiger nachgefragt. Aufgrund der großen Härte, nach Brinell 34 N/mm², wird es auch häufig als Parkett verwendet. Die Biegefestigkeit ist hoch, doch im gedämpftem Zustand ist das Holz biegsam und zudem sehr plastisch, was direkt mit der kurzen Holzfaserlänge zusammen hängt. Aus diesem Grund werden gebogene Formteile aus dem Holz gefertigt, wie zum Beispiel Sitzmöbel mit anatomisch geschwungenen Elementen. Michael Thonet erfand 1830 ein Verfahren zum Biegen von Buchenholz und stellte damit seine mittlerweile weltberühmten Thonet-Stühle her.
Als Nutzholzlieferant war die Rotbuche in der traditionellen Ökonomie der Eiche unterlegen. Die Eiche bot ein vielseitiger verwendbares Holz, das sich anders als das wenig fäulnisresistente Buchenholz auch für den Schiffbau und den Außenbau eignete. Die Eiche lieferte außerdem die Eicheln für die Eichelmast, die in der traditionellen Schweinehaltung eine große Rolle spielte. Überlegen war das Buchenholz dem Eichenholz lediglich in Bezug auf den Heizwert. Über lange Zeit wurde daher die Buche zugunsten der Eiche vernachlässigt. Der Forstingenieur Christian Küchli, der sich intensiv mit der Historie der europäischen Forstbäume beschäftigt hat, spricht daher von einem jahrhundertelangen Ausmerzen der Buche.
Größere forstwirtschaftliche Bedeutung erlangte die Buche erst mit der Entdeckung, dass eine Teeröl-Imprägnierung aus Buchenholz gefertigte Eisenbahnschwellen 40 Jahre lang vor Pilzbefall schützt. Damit waren diese ebenso haltbar wie die aus Eichen gefertigten; die Forstbetriebe konnten für ihr Buchenholz so attraktive Preise erzielen, dass Aufforstungen mit dieser Baumart wieder lohnend erschienen. Um 1930 wurde nur noch die Hälfte des geschlagenen Buchenholzes verfeuert; die andere Hälfte wurde für Eisenbahnschwellen sowie Gebrauchsgegenstände wie Waschtröge, Wäscheklammern, Bürsten oder Kochlöffel verwendet. Dies änderte sich signifikant, als fossile Energieträger das Brennholz zurückdrängten und gleichzeitig aus Öl Kunststoff gewonnen wurde, aus dem nun die vormals aus Buchenholz hergestellten Gebrauchsgegenstände gefertigt wurden.
Heute liefern Buchen ein wichtiges Nutzholz für die Spielzeug- und Möbelindustrie, Parkett- und Treppenbau. Sie ist in Deutschland und Teilen West- und Mitteleuropas die mit Abstand häufigste Art der Laubbäume und hat einen Anteil von durchschnittlich 13,7 % an der deutschen Gesamtwaldfläche, der im Westen Deutschlands sogar bis 16 % betragen kann. Das Buchenholz ist zudem mit einem Einschlag von jährlich etwa 7 Millionen Quadratmetern (ca. 1/6 des Gesamtholzeinschlages in Deutschland pro Jahr) eines der bedeutendsten Laubhölzer als Nutz- und Industrieholz. In der Schweiz wurden in der Mitte der 1980er Jahre 1 bis 2 Millionen Kubikmeter Buchenholz geschlagen. Lediglich sechs Prozent davon war hochwertig genug, um einer solchen Nutzung zugeführt zu werden.
Buchenholz wird sowohl als Rund- als auch als gedämpftes und ungedämpftes Schnittholz und als Furnier verkauft und verarbeitet; es stellt in Deutschland das wichtigste Laubholzsortiment dar. Neben Fichten- und Kiefernholz ist es das am meisten verwendete Industrieholz, auf der anderen Seite liefert es jedoch auch sehr begehrte Spezialhölzer für zahlreiche Verwendungen. Eingeschränkt nutzbar ist das Holz nur als Konstruktions- und Bauholz in massiver Form aufgrund der mangelhaften Standfestigkeit. Insgesamt sind mehr als 250 Anwendungsfelder für Buchenholz bekannt. Etwa die Hälfte wird dabei als Industrieholz bei der Herstellung von Span- und Faserplatten sowie zur Zellstoffherstellung in der Papierindustrie und insbesondere als Chemiezellstoff für die Produktion von Regeneratfasern wie Viskose und Lyocell für die Herstellung von Textilien und technischen Garnen verwendet.
Buchenholz ist ein hervorragendes Brennholz mit einem Brennwert von 19,7 MJ/kg, das sich durch sehr langes, ruhiges Brennen, starke Glutbildung und einen hohen Heizwert auszeichnet. Aufgrund der starken Glutbildung eignet es sich gut zum Grillen. Die Wertschätzung der Rotbuche als Brennholz führte zu spezifischen, heute kaum mehr praktizierten Formen der Bewirtschaftung, bei denen die Bäume immer wieder zurückgeschnitten werden (Niederwaldbetrieb). Büschelbuchen und Kopfbuchen sind die Wuchsformen, die aus dieser Holzgewinnung resultieren.
Büschelbuchen entwickeln sich, wenn man entweder einen jungen Baum bis knapp über den Boden zurückschneidet und der Baum erneut austreibt oder man mehrere Setzlinge in ein Pflanzloch setzt. Heute gibt es nur noch wenige alte Büschelbuchen, häufig stehen diese als Naturdenkmäler unter Naturschutz. Von Kopfbuchen spricht man analog zu den Kopfweiden bei in Brusthöhe abgesägten Buchen, die man zur erneuten Holzgewinnung wieder nachwachsen lässt. Dies führt zu einem Krüppelwuchs, der den Bäumen ein bizarres Aussehen verleiht. Alte Exemplare sind unter anderem noch im Kottenforst der Stadt Bonn, sowie im Urwald Sababurg zu sehen.
Rotbuchen bilden gelegentlich sogenannte Trauerformen aus. Diese kennzeichnen sich durch eine kurze Hauptachse aus, von der viele Seitenzweige mit verstärktem Längen, aber geringem Dickenwachstum ausgehen. Die langen Seitenzweige hängen schleppenartig herab. Solche Trauer- oder Pendulaformen überdauern normalerweise im Unterstand der Wälder. Die an den schirmartig überhängenden Zweigen positionierten Blätter können die durch den Oberbestand durchtretende Streustrahlung besser nutzen. Ändert sich der Lichteinfall, weil beispielsweise der Oberbestand nach Windbruch sich verringert, entwickeln solche Trauerformen normalerweise aus ruhenden Knospen einen steil aufrecht wachsenden Trieb, der aber häufig nach einem entsprechenden Längenwachstum erneut überhängt. Solche natürlich auftretenden Formen sind durch züchterische Eingriffe verstärkt worden und finden sich gelegentlich als Solitärbäume in Parks und Grünanlagen.]