Bauen mit Pilzen: Als nachwachsendes und kompostierbares Baumaterial der Zukunft testen Wissenschaftler der Universitäten Karlsruhe und Zürich ein Wurzelgeflecht von Pilzen. Aus dem Wurzelwerk wachsen Bausteine, die die Forscher zu selbsttragenden Strukturen aufeinanderschichten. Jetzt stellen sie eine erste Konstruktion unter dem Titel „Beyond Mining – Urban Growth“ bei der Seoul Biennale of Architecture and Urbanism 2017 vor.

Die Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und an der ETH Zürich suchen wiederverwertbare Baustoffe, die künftig konventionelle Materialien wie Stahl und Beton ersetzen. Sie experimentieren dafür mit Pilzmyzelium. Es ist das Wurzelwerk von Pilzen, ein schnell wachsendes feines Geflecht aus fadenförmigen Zellen. Die Pilze ernähren sich von Cellulose, dem Hauptbestandteil pflanzlicher Zellwände, und wandeln sie in Chitin um.

Geometrische Formen bverbessern Stabilität des Naturbaustoff

Um Bausteine aus Myzelium herzustellen, verwenden die Forscher aus Karlsruhe und Zürich den Pilz Ganoderma lucidum (Glänzender Lackporling) und mischen Pilzgewebe mit Holzspänen oder anderen pflanzlichen Abfällen. Auf einer Farm ihres Industriepartners Mycotech in Indonesien wächst in wenigen Tagen eine dichte, schwammähnliche Substanz aus miteinander verflochtenen Zellfäden. Diese Masse lässt sich in fast jede Form füllen, wo sie sich über einige Tage weiter verdichtet. Abschließend wird sie getrocknet, um das Wachstum zu stoppen und den Pilz abzutöten. Ergebnis sind leichte Bausteine, die gut isolieren. Das Team um Dirk E. Hebel arbeitet außerdem an neuartigen Verbundwerkstoffen mit Bambus. "Dieser besitzt lange, stabile Fasern und wächst deutlich schneller als Holz", erklärt der Karlsruher Professor.

Die Druck- und Zugbelastbarkeit gewachsener oder wiederverwerteter Baustoffe ist gewöhnlich vergleichsweise gering. Durch gezielte Gestaltung der geometrischen Form und des inneren Kräfteflusses lassen sich diese Eigenschaften jedoch wesentlich verbessern.

Die Wissenschaftler am KIT und der ETH Zürich greifen dabei auf Methoden grafischer Statik zurück, bei der statische Aufgaben zeichnerisch gelöst werden. Mithilfe moderner Software erweitern sie die traditionell zweidimensionale grafische Statik auf die dritte Dimension. „Nachwachsende Baustoffe erhalten so das Potenzial, konventionelle Materialien in vielen architektonischen Strukturen zu ersetzen“, erklärt Dirk E. Hebel.

Stadt der Zukunft auf der Bienale in Seoul

Die Seoul Biennale of Architecture and Urbanism 2017 läuft vom 2. September bis 5. November. Unter dem Titel Imminent Commons widmet sich die Veranstaltung mit Ausstellungen, Vorträgen, Diskussionen und Workshops den architektonischen, technischen, sozialen und ökologischen Herausforderungen, vor denen die Städte der Welt heute und morgen stehen, und stellt mögliche Lösungen für die nähere und fernere Zukunft vor.

red

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