Der "MycoTree" – eine Struktur aus Pilzmyzelium und Bambus. Die Geometrie wurde mit Methoden grafischer Statik in 3D optimiert und tragfähig gemacht.
Carlina Teteris
"Pilze (außer Hefen) bilden im Allgemeinen vielzellige Fäden (Hyphen). Diese bestehen im Wesentlichen aus der Zellwand, dem Cytoplasma mit diversen Einschlüssen und dem Zellkern. Eine Hyphe kann Querwände (Septen) besitzen oder querwandlos (nicht septiert) sein. Die Gesamtmenge der Hyphen bildet das Myzelium, das oft gewebeartig verfilzt ist und zu erheblichen Viskositätserhöhungen im Kultivierungsmedium führen kann", heißt es im Kapitel "Bioverfahrenstechnik" des Dubbel.
Aus diesem schnell wachsendem und feinem Geflecht aus fadenförmigen Zellen, dem Myzelium also, wachsen Bausteine, die sich laut Wissenschaftlern des KIT und an der ETH Zürich zu selbsttragenden Strukturen aufeinanderschichten lassen. So forschen sie daran, wie die wiederverwertbaren Baustoffe künftig konventionelle Materialien, beispielsweise Stahl und Beton, ersetzen könnten. "Unsere Vision ist, Häuser künftig sozusagen wachsen zu lassen und nach Ende ihrer Nutzung die Baustoffe wiederzuverwerten", erklärt der Leiter des Fachgebiets Nachhaltiges Bauen an der Fakultät für Architektur des KIT, Professor Dirk E. Hebel.
Eine Kombination von Pilzgewebe mit Holzspänen oder pflanzlichen Abfällen
Um Bausteine aus Myzelium herzustellen, verwenden die Wissenschaftler den aus der Familie der Polyporaceae stammenden Pilz Ganoderma lucidum (Glänzender Lackporling). Sie mischen dessen Pilzgewebe mit Holzspänen oder anderen pflanzlichen Abfällen. Auf einer Farm wächst dafür in wenigen Tagen eine dichte, schwammähnliche Substanz aus miteinander verflochtenen Zellfäden – eine Masse, die sich in jede Form füllen lässt, wo sie in einigen Tagen weiter verdichtet. Daraufhin wird sie getrocknet, um zum einen das Wachstum zu stoppen und zum anderen den Pilz abzutöten. Mit dieser Methode erhalten die Wissenschaftler leichte und gut isolierende Bausteine.
Neben den Forschungen mit Myzelium arbeiten die Forscher auch an neuartigen Verbundwerkstoffen mit Bambus, eine Faserpflanze, die auch ausführlich im Kapitel "Faserpflanzen im Bauwesen" des Springer-Fachbuchs "Natürliche und pflanzliche Baustoffe" besprochen wird.
Grafische Statik und Software
Um die Druck- und Zugbelastbarkeit gewachsener oder wiederverwerteter Baustoffe zu erhöhen, greifen die Forscher der beiden Forschungseinrichtungen auf Methoden grafischer Statik zurück. Dann wird die zweidimensionale grafische Statik mithilfe von Software auf die dritte Dimension erweitert. Hebel sagt: "Nachwachsende Baustoffe erhalten so das Potenzial, konventionelle Materialien in vielen architektonischen Strukturen zu ersetzen."
Derzeit präsentieren die Wissenschaftler unter dem Titel "Beyond Mining – Urban Growth" bei der Seoul Biennale of Architecture and Urbanism 2017 ihren "MycoTree": eine Struktur aus Pilzmyzelium und Bambus. Die Geometrie des Baums wurde mit Methoden grafischer Statik in 3D optimiert und tragfähig gemacht.