Additive Fertigung: 3D-Druckverfahren mit auf Holzresten gezüchtetem Pilz

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Forschern am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in Chemnitz schwebt ein neuartiges 3D-Druckverfahren vor. Es erinnert an das FDM-Verfahren (Fused Deposition Modeling), bei dem schichtweise ein viskoser Werkstoff aufgetragen wird, beispielsweise ein schmelzfähiger Kunststoff. Nach dem Aushärten steht dann ein neues Bauteil zur Verfügung. Das Besondere an der Idee der Fraunhofer: Sie lassen aus einer Düse eine feuchte Masse quellen, die aus Holzabfällen oder anderen ligninhaltigen Materialien besteht. Die Paste impfen die Forscher zunächst mit Pilzmyzel, den feinen fadenförmigen Zellen, mit denen Pilze ihre Nahrung durchdringen. Das Myzel durchwächst dann die neue Form und stabilisiert schließlich das ganze Gebilde. Ein abschließender Ofengang trocknet das Bauteil nicht nur, es tötet auch den Pilz ab und beendet die innere Transformation.

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Warum er ausgerechnet dieses Verfahren im Projekt Mycoustics für den Bau von Lautsprechern optimieren will, erklärt Lukas Boxberger, IWU-Abteilungsleiter Biomechatronics, im Gespräch: "Das Myzel entwickelt sehr unterschiedliche Eigenschaften. Ein und derselbe Pilz kann sehr offenporige, schaumige, leichte Strukturen erzeugen, ähnlich wie Styropor-Schaum, oder sehr dichte Strukturen, ähnlich einem Weichholz. Man könnte beispielsweise eine Box mit einer glatten Außenwand und innen mit Schäumen für die akustische Wirkung ausstatten."

Welche Eigenschaften sich ausprägen, hängt von den Umgebungsparametern beim Myzelwachstum ab. Über diese wollen die Forscher den Prozess steuern. Sie ernten unterschiedliche Materialeigenschaften, je nachdem, welche Temperatur herrscht und wie viel Feuchtigkeit, Sauerstoff sowie Lignin dem Myzel als Nahrungsgrundlage zur Verfügung stehen. So beeinflussen Sie, wie steif ihr Bauteil wird, ob es wasseraufnehmend oder eher wasserabweisend wirkt und wie feuerfest es ist. Generell sind die Pilzmyzel-durchwachsenen Bestandteile sehr feuerresistent, insbesondere die schaumigen Strukturen entzünden sich schwerer als beispielsweise Styropor.

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