Maschinen & Materialien

Fraunhofer-Institut: Materialien auf Pilzbasis vielversprechend für die Praxis

fraunhofer fungi
3D-Druck einer biobasierten Fungi-Paste und Pflanzenfasern © Fraunhofer UMSICHT

Weg von fossilen Rohstoffen und deren Knappheit – hin zu bisher ungenutzten Rohstoffen aus Pflanzen und Pilzen. Um diesen Wandel zu nachwachsenden Roststoffen zu unterstützen, hat das Fraunhofer UMSICHT im Projekt »FungiFacturing« Pilzwerkstoffe untersucht, die aus Reststoffen wie Stroh oder Holzspäne bestehen. Zum Abschluss des Vorhabens zeigen die Forschenden, dass sie neben einem Schallabsorber auf Pilzbasis auch weitere biobasierte Lösungen für die Bauindustrie entwickelt haben.

Ein Werkstoff aus pflanzlichen Rohstoffen und Pilzmyzel als Double-Porosity-Schallabsorber – so lautete das Ziel des Projektes FungiFacturing von August 2019 bis Juli 2021. “Pilzwerkstoffe stellen eine biobasierte Alternative zu konventionellen Materialien wie Polyesterschäumen oder Verbundstoffen auf Mineralbasis dar”, erklärt Julia Krayer, Biodesignerin am Fraunhofer UMSICHT. “Der Schallabsorber besteht aus Pilzen und pflanzlichen Reststoffen. Sägespäne, Treber aus der Bierproduktion oder Stroh nutzen wir als Nährboden, um die Pilze zu züchten und nutzen zu können.”

Die richtige Rezeptur für Paste und 3D-Druck

Gestartet haben die Forschenden des Fraunhofer UMSICHT das Projekt mit der Entwicklung einer pilzbasierten Paste, die mittels eines 3D-Druckverfahrens in die gewünschte Form gebracht werden konnten. Parallel dazu haben sie die Bewachsbarkeit der Paste untersucht. “Wir haben dabei festgestellt, dass der Pilz erfolgreich auf dem Treber wächst”, erläutert Lina Vieres, Biologin am Fraunhofer UMSICHT. “Allerdings behindert der Treber den Druckvorgang durch die enthaltenen Spelzen. Daher verzichten wir auf ihn als Substratzugabe und haben weitere Rezepturen mit Stroh und Holzspänen getestet.”

pilz baustoff
Nach dem Trocknen im Ofen hat der nachhaltige Baustoff ähnliche Dämmwerte wie Styropor © Fraunhofer UMSICHT

Rezeptur und Grundsubstrat haben gleichzeitig auch Auswirkungen auf die akustische Leistung des Materials. Hier stellte sich beispielsweise heraus, dass sich die sehr feinen Fasern für den Druck sehr vorteilhaft zeigen. Für die Akustik sind die Fasern aber eher hinderlich. Ebenso behinderten sie das Pilzwachstum, da dieser auf einen Gasaustausch in dem Material angewiesen ist. Mithilfe einer genauen Abstimmung zwischen Paste, Pilzwachstum, Eigenschaften und 3D-Druck haben die Forschenden eine Lösung gefunden: eine durchwachsbare, druckbare Paste.

Ein Geschäftsmodell für Pilzrohstoffe

Das Ergebnis haben die Forschenden anschließend auf einem Workshop im Impact Hub Essen interessierten Personen präsentiert. So prüften die Projektmitarbeitenden die gesellschaftliche Akzeptanz für alternative Rohstoffe. Mit einer ökologischen und ökonomischen Bewertung des Produktes identifizierten sie außerdem die energiereichen Schritte und ordneten das Produkt in den bereits bestehenden Markt. Basierend auf allen Ergebnissen haben die Forschenden abschließend ein Geschäftsmodell für Pilzmaterialien erstellt.

Mehr als ein Schallabsorber

Die im Projekt FungiFacturing getesteten Werkstoffe besitzen weiterhin vielversprechende Eigenschaften in Bezug auf Druckfestigkeit, Wärmedämmung und Brandverhalten. “Mit diesen Eigenschaften eigenen sich Pilzwerkstoffe für weit mehr als nur Schallabsorber”, betont Krayer.

Die Werkstoffe seien beispielsweise druckstabil und besitzen gute wärmedämmende Eigenschaften, die mit Holzfaserdämmplatten vergleichbar sind. In Brandversuchen sind keine offenen Flammen aufgetreten und der Pilzwerkstoff lässt sich leicht am Anwendungsort anbringen. Pilzwerkstoffe können also auch in der Praxis leicht angewendet werden, z.B. auch als Wärmedämmstoffe.

dämmplatt aus myzelien
Prototyp einer Dämmplatte aus Myzelien © Fraunhofer UMSICHT

Weiterentwicklung des FungiFacturing-Ansatzes

Die Projektergebnisse zeigen, dass sich der entwickelte Prozess auf viele verschiedene Anwendungen und Werkstoffe übertragen lässt. Neben 3D-Druck sind weitere Herstellungsprozesse sowohl für pilzbasierte, als auch rein pflanzliche Pastenwerkstoffe denkbar. Das Fraunhofer UMSICHT prüft dazu nun verschiedene Produktionsverfahren und deren Ergebnisse.

Über ein Fraunhofer-internes Projekt entwickeln die Forschenden Pilzprodukte nun im Hinblick auf Rezeptur und Fertigungstechnik weiter. Der Fokus liegt hierbei vor allem auf der Nutzung lokaler Reststoffe und der Auswirkung von brandhemmenden Mitteln auf das Pilzwachstum. Auch eine Praxisanwendung in der Industrie ist aufgrund großer wirtschaftlicher Interessen nicht auszuschließen. Dabei steht aber weiterhin eine ökologisch verträgliche Kreislaufwirtschaft im Mittelpunkt.

Mehr erfahren

Wer mehr über Pilzstoffe und deren Eigenschaften erfahren möchte, findet Antworten in der aktuellen Podcast-Folge von Ausgesprochen UMSICHTig. Hier erklären die Forscherinnen Julia Krayer und Lina Vieres, warum ihr Projekt doppelt nachhaltig ist und wie sie den Forschungsprozess selbst erlebt haben. Weitere Informationen auf www.umsicht.fraunhofer.de.

Teilen

Newsletter

Entscheidendes für Entscheider: Erhalten Sie regelmäßig die wichtigsten News aus der veganen Wirtschaft per E-Mail!

Kostenlos Abonnieren!

Top Themen

the vegan warehouse logo

Fashion & Beauty

The Vegan Warehouse bringt die meistverkauften Handtaschenmodelle in einer Reihe neuer Farben auf den Markt

more than vood

Food & Beverage

MORE THAN VOOD startet Crowdfunding, um den Heimtiermarkt zu revolutionieren

every gerichte

Food & Beverage

Soulfood-Küche für den Herbst & Winter: Die neuen veganen Kreationen “Green Dal” und “Karma Korma” von Every.

Interviews

salomon foodworld burger

Foodservice

SALOMON FoodWorld: “Bei der Einführung veganer Angebote gibt es ein paar Stolpersteine, die man vermeiden kann“

garden gourmet führung

Interviews

Heike Miéville-Müller von Garden Gourmet: “Mein Motto ist: Das Leben ist eine Reise und das, was man daraus macht”

bluu seafood

Interviews

Bluu Seafood: “Die gesamte Branche und die Verbraucher würden von schnelleren und besser definierten Zulassungsprozessen profitieren”