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Schallschluckende Pilze

Pilze sind gesund und schmecken. Aber sie könnten mehr sein als ein bloßes Nahrungsmittel: Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT forscht gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP an pilzbasierten Materialien, die künftig Grundlage von umweltfreundlichen Schallabsorbern sein sollen.

Schallabsorber Pilz
Mit Hilfe eines 3D-Druckers wird ein Probenkörpers auf Basis von Pilzmyzel hergestellt. (Abb.: Fraunhofer UMSICHT)

Viele Akustikelemente, die derzeit in der Innenarchitektur zur Verkleidung von Wänden oder einzelnen Raumelementen dienen, bestehen aus Mineralfasern oder Kunststoffschäumen. Einige dieser Materialien sind weder nachhaltig, noch lassen sie sich gut recyceln. Das Fraunhofer UMSICHT entwickelt in einem aktuellen Forschungsprojekt zusammen mit dem Fraunhofer IBP Schallabsorber aus pilzbasierten Stoffen - eine umweltfreundlichere und nach Angaben der Institute auch effektivere Alternative. Ideengeber ist Julia Krayer, Projektleiterin am Fraunhofer UMSICHT in Oberhausen. Die wissenschaftliche Mitarbeiterin arbeitet seit Jahren an Biomaterialien: „Im Rahmen der Materialentwicklung stehen pflanzliche Substrate und Pilzmyzel im Fokus“, erklärt Krayer.

Das Myzel besteht aus einem feinen Geflecht fadenförmiger Hyphen, wächst in der Natur unterirdisch und kann, je nach Art, eine Größe von über einem Quadratkilometer erreichen. Für das Projekt züchten die Forscherin und ihre Kollegen die Myzel-Fäden im Labor. Das Pilzmyzel wird zunächst mit einem pflanzlichen Substrat bestehend aus Stroh, Holz und Abfällen aus der Lebensmittelproduktion vermischt und danach mit einem 3D-Drucker in eine beliebige Form gedruckt. „Daraufhin wird das gesamte Substrat von den Myzel-Fäden durchwachsen und bildet so eine feste Struktur“, erklärt Krayer. Sobald das Myzel das feinkörnige Substrat durchdrungen hat, wird das Produkt im Ofen getrocknet, um den Pilz abzutöten. Das auf diese Weise entstandene Material verfügt über offene Zellwände, kann dadurch Schall aufnehmen und eignet sich mit gedruckten Porenstrukturen sehr gut als Schallabsorber.

Porenstruktur lässt sich durch 3D-Drucker gezielt herstellen

Neben einem hohen Wirkungsgrad, Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung bringen die pilzbasierten Schallabsorber weitere Vorteile mit sich: „Durch die feste, vom Pilzmyzel durchwachsene Struktur wären in Zukunft Schallabsorber aus deutlich dünneren Schichten möglich“, erläutert Roman Wack, Projektpartner von Julia Krayer und Mitarbeiter des Fraunhofer IBP in Stuttgart. Der Einsatz des 3D-Druckers bei der Produktion des Materials ermöglicht eine im Vorhinein geplante Porenstruktur im Inneren des Absorbers. Diese Struktur kann durch den Drucker gezielt hergestellt und somit im Laufe der Forschung optimiert werden. Die Forscher hoffen, durch diese Methode den Schallabsorber zu perfektionieren und ein Produkt herzustellen, das die derzeit verfügbaren in Sachen Nutzen übertrifft und zusätzlich aus nachwachsenden Rohstoffen besteht. Derzeit produzieren die Mitarbeiter des Fraunhofer UMSICHT verschiedene Prototypen des nachhaltigen Schallabsorbers, die am Fraunhofer IBP getestet werden sollen.

Das pilzbasierte Material kann nicht nur im Akustikbereich angewendet werden: „Die Endprodukte wären wohl ebenfalls als Dämmmaterial einsetzbar, jedoch bräuchte es hier noch intensivere Forschung“, so Julia Krayer. Auch die Verwendung von Pilzmyzel zur Herstellung von Werkstoffen wie Pilz-Leder, -Gewebe und -Plastik ist denkbar und vielversprechend. Aus den pilzbasierten Stoffen könnten so in Zukunft nicht nur Schallabsorber und Dämmmaterial entstehen, sondern Kleidungsstücke, Möbel sowie Kapselungen bei Elektrogeräten. Es wird bereits geforscht. Weitere Informationen finden Sie auf der Website der Fraunhofer-Gesellschaft .