Technologie

Pilze als Schallabsorber

20.01.2021 - Material verfügt über offene Zellwände und kann dadurch Schall effektiv aufnehmen.

Viele Akustikelemente, die zur Verkleidung von Wänden oder einzelnen Raum­elementen dienen, bestehen derzeit im Innen­architektur­bereich aus Mineral­fasern oder Kunst­stoff­schäumen. Einige dieser Materialien sind weder nach­haltig, noch lassen sie sich gut recyceln. Um eine umwelt­freund­lichere und gleich­zeitig noch effek­tivere Alternative auf den Markt zu bringen, entwickelt das Fraun­hofer-UMSICHT zusammen mit dem Fraun­hofer-IBP Schall­absorber aus pilz­basierten Stoffen.

„Im Rahmen der Material­entwicklung stehen pflanz­liche Substrate und Pilzmyzel im Fokus“, erklärt Julia Krayer, Projekt­leiterin am Fraun­hofer-UMSICHT in Ober­hausen. 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“, so 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.

Neben dem hohen Wirkungsgrad, den positiven Faktoren der Nach­haltig­keit sowie der 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 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. Daraus ziehen die Entwickler einen zusätz­lichen Vorteil und erwarten durch diese Methode einen perfektio­nierten Schall­absorber, der in seinem Nutzen die derzeit verfüg­baren Produkte über­trifft und zusätzlich aus nach­wachsenden Rohstoffen besteht.

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“, sagt 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 ebenfalls Kleidungs­stücke, Möbel sowie Kapselungen bei Elektro­geräten.

FG / RK

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