Myzelwerkstoffe

Myzelwerkstoffe sind feste Formen, die aus Pflanzenresten wachsen. Gehäckseltes Stroh, Stängel oder Sägemehl werden mit einem lebenden Pilz in eine Form gepresst, dessen feine Fäden sich zwischen den Stücken ausbreiten und sie zu einem Block verweben. Das Trocknen beendet das Wachstum und hinterlässt einen leichten Werkstoff für Verpackung und Dämmung. 1991 erhielten Shigeru Yamanaka und Reiko Kikuchi von der japanischen Firma Ajinomoto in den Vereinigten Staaten eines der frühesten Patente auf Fasern, die ein wachsender Pilz verbindet.

Was es ist

Ein Myzelwerkstoff ist ein Feststoff, den ein Pilz herstellt. Lose Pflanzenreste wie gehäckseltes Stroh, Hanf- oder Maisstängel, Spelzen oder Sägemehl werden zusammen mit einem lebenden Pilz in eine Form gepresst. In den folgenden Tagen wächst der Pilz durch die ganze Masse, verbindet die Stücke miteinander und nimmt die Gestalt der Form an. Dann wird der Block herausgenommen und getrocknet, was das Wachstum beendet. Übrig bleibt ein leichter, steifer Werkstoff, der sich wie geschäumter Kunststoff formen lässt und am Ende seines Lebens im Kompost verrottet.

Auf dem Waldboden verbinden Pilzfäden herabgefallene Holzschnitzel zu einem einzigen Klumpen.

Dasselbe geschieht in jedem Holz. Der Pilz, den man sammelt, ist nur die Frucht. Der eigentliche Körper des Pilzes ist das Myzel, eine Masse von Fäden, viel feiner als ein Haar, die Hyphen heißen und durch die Nahrung wachsen, von der der Pilz lebt. Zieht man einen morschen Ast oder einen Haufen Holzschnitzel auseinander, findet man sie als weißes Gespinst, das die Stücke festhält. Eben Bayer und Gavin McIntyre, die Gründer der amerikanischen Firma Ecovative, sagen, ihre Idee sei ihnen gekommen, als sie Pilze auf Holzschnitzeln wachsen sahen und bemerkten, wie fest das Myzel die Schnitzel zusammenklebte. Ein Myzelwerkstoff nutzt diesen Halt gezielt, in einer vorher gewählten Form.

Wie es funktioniert

Jede Hyphe wächst an ihrer Spitze und verzweigt sich dabei. Sie gibt Enzyme ab, die einen Teil des Pflanzenmaterials um sie herum zerlegen, und nimmt das Freigesetzte als Nahrung auf. Während sich die Fäden vermehren, umschlingen sie jedes Stück Stroh oder Holz, dringen in seine Ritzen und wachsen von einem Stück zum nächsten, sodass aus der losen Füllung eine verfilzte Masse wird. Wo das Myzel an der Oberfläche der Form auf Luft trifft, wird es dichter und bildet eine feste weiße Haut. Die Zellwände der Hyphen bestehen aus zähen natürlichen Polymeren, Chitin und Glucanen, die dem Werkstoff nach dem Trocknen seine Festigkeit geben.

Die Pflanzenreste müssen zuerst von anderem Leben befreit werden. Stroh und Sägemehl tragen Sporen von Schimmelpilzen und Bakterien, die dem gewählten Pilz die Nahrung streitig machen würden, deshalb wird die Füllung gedämpft oder erhitzt, bevor der Pilz dazukommt. Verwendet werden Pilze, die schnell wachsen und gut binden, etwa der Austernseitling oder der Glänzende Lackporling. Ist der Block ganz durchwachsen, wird er getrocknet. Bei Zimmertemperatur oder milder Wärme getrocknet, fällt der Pilz in eine Ruhephase und kann wieder wachsen, wenn der Block nass wird; Backen bei höherer Hitze tötet ihn in der Regel ab. Presst man den Block beim Trocknen, heiß oder kalt, entsteht eine dichtere und steifere Platte.

Das Ergebnis ist leicht und voller winziger Lufträume und dämmt deshalb gut gegen Wärme und Schall. Gegenüber dem expandierten Polystyrol, das es oft ersetzt, schnitt es bei der Druckfestigkeit meist schlechter ab, manche Varianten erreichten oder übertrafen es aber bei Zugfestigkeit oder Steifigkeit. Es saugt Wasser auf, wenn es nicht beschichtet ist. Beim Brennen bildet es meist eine Verkohlungsschicht. Seine Eigenschaften hängen stark vom Pilz, von den Pflanzenresten und von der Art ab, wie es gewachsen, gepresst und getrocknet ist.

So geht’s

Der Block behält genau die Form der Dose, in der er gewachsen ist.

Am einfachsten zieht man einen Block zu Hause aus einem Bausatz: einem Beutel Pflanzenreste, meist Hanfschäben oder Stroh, die schon vom Pilz durchwachsen sind und zum Herstellen von Verpackungen und kleinen Gegenständen verkauft werden. Außerdem brauchen Sie eine saubere Frischhaltedose aus Kunststoff mit Deckel als Form, etwas Weizenmehl, falls der Bausatz es verlangt, Einweghandschuhe, einen sauberen Löffel, ein spitzes Messer und einen Backofen oder einen warmen, trockenen Ort.

Waschen Sie Dose, Löffel und Hände gründlich. Stechen Sie mit dem Messer ein paar kleine Löcher in den Deckel, damit etwas Luft hineinkommt. Zerbröseln Sie mit Handschuhen den Inhalt des Beutels, mischen Sie das Mehl unter, wenn die Anleitung es sagt, und drücken Sie die Krümel fest in die Dose, auch in die Ecken. Setzen Sie den Deckel auf und stellen Sie die Dose an einen dunklen Ort bei Zimmertemperatur. In den nächsten Tagen werden die Krümel weiß und wachsen zusammen. Ist die Oberfläche weiß überzogen und hält der Block zusammen, stürzen Sie ihn heraus und lassen ihn noch einige Tage locker abgedeckt auf einer sauberen Fläche liegen, damit auch auf den Seiten, die an der Dose lagen, eine Haut wächst. Trocknen Sie ihn dann im Backofen auf der niedrigsten Stufe oder einige Tage an einem warmen, trockenen Ort, bis er leicht und durch und durch hart ist. Halten Sie sich an Zeiten und Temperaturen aus der Anleitung des Bausatzes, und bewahren Sie den fertigen Block trocken auf: Wird er nass, kann der ruhende Pilz wieder zu wachsen beginnen.

Pilze geben Sporen ab, und manche Menschen reagieren allergisch darauf. Ziehen Sie den Block nicht dort, wo Essen zubereitet wird, und fern von Menschen mit Asthma, und tragen Sie eine Staubmaske, wenn Sie empfindlich sind. Zeigen sich grüne, schwarze, rosa oder orangefarbene Flecken, hat ein anderer Schimmel übernommen: Stecken Sie die geschlossene Dose in einen Beutel und werfen Sie sie weg, ohne sie im Haus zu öffnen. Essen Sie nie einen Teil des Blocks oder etwas, das darauf wächst. Halten Sie den Ofen niedrig, bleiben Sie beim Trocknen in der Nähe und nehmen Sie den Block mit Ofenhandschuhen heraus. Waschen Sie nach dem Umgang mit dem Werkstoff die Hände.

Geschichte und Entwicklung

Pilze auf Pflanzenresten zieht man seit langer Zeit, um sie zu essen. Eines der frühesten Patente auf einen Werkstoff, den ein wachsender Pilz bindet, kam aus Japan. Shigeru Yamanaka und Reiko Kikuchi vom Lebensmittelkonzern Ajinomoto ließen Fasern wie Holzzellstoff patentieren, die von dazwischen gezogenen Pilzen verbunden werden, und schlugen sie für Faserplatten, Wärmedämmung, Verpackung und Papier vor. In den Vereinigten Staaten wurde das Patent 1991 erteilt, und eine Übersichtsarbeit von Carolina Girometta und Kollegen aus dem Jahr 2019 zählt Yamanakas Arbeiten zu den frühen Versuchen mit Pilzen als Werkstoff in den 1990er-Jahren.

In Kalifornien verbrachte der Künstler Phil Ross die 1990er- und 2000er-Jahre damit, Pilze zu ziehen und sie als Baumaterial zu erproben. Für sein Werk Mycotecture, 2009 gezeigt, dämpfte er Sägemehl in luftdichten Beuteln, gab Glänzenden Lackporling dazu und ließ ihn zu Blöcken wachsen, die er zu einem Bogen und einem kleinen Pavillon stapelte. In New York zogen Bayer und McIntyre, damals Ingenieurstudenten am Rensselaer Polytechnic Institute, einen Dämmstoff aus Myzel und Pflanzenteilchen und richteten 2007 ihr erstes Labor ein.

Ein geformter Myzeleinsatz wächst genau in die Form der Flasche, die er schützt.

Dämmplatten ließen sich schlecht verkaufen, und Ecovative wandte sich geformten Verpackungen zu, die in Formen passend zum geschützten Gegenstand wachsen und Kunststoffschaum ersetzen sollen. Die Firma fertigte Einsätze für den amerikanischen Möbelhersteller Steelcase. 2014 baute das Architekturbüro The Living am MoMA PS1 in New York den runden Turm Hy-Fi aus Ziegeln aus gehäckselten Maisstängeln, die Myzel verband, in Schalen gezogen und dafür gedacht, danach kompostiert zu werden. Seitdem stellen Firmen und Hochschullabore in Nordamerika, Europa und Asien auf diese Weise Platten, Fliesen, Möbel und Verpackungen her, und Forscher arbeiten daran, den Werkstoff fester und wasserbeständiger zu machen.