Pilze gelten unter Biotechnologen als Innovationsmotor für eine biobasierte Wirtschaft. Die Forschung geht dabei in viele Richtungen und verspricht unter anderem Häuser und Kleidung, hergestellt aus Pilzen.
Berlin - Geht es nach Vera Meyer werden wir in Zukunft Kleidung aus Pilzen tragen, auf Pilzmöbeln sitzen und sogar in Pilzhäusern wohnen. Die Biotechnologin an der TU Berlin strebt nicht weniger als eine Revolution an: Angesichts von Klimawandel, Meeren voller Plastik und allmählich versiegenden fossilen Rohstoffquellen möchte sie die heutige erdölbasierte Wirtschaft mit ihren Kunststoffen und ihrer Kleidung aus Synthetikfasern ersetzen. Und Pilze spielen bei dieser Idee eine große Rolle. Auf der Suche nach Lösungen treibt es Vera Meyer immer wieder in die Wälder Brandenburgs. An Birken oder Buchen findet sie für ihre Arbeit Ständerpilze wie den Zunderschwamm.
Pilze können etwas, was Bakterien und Pflanzen nicht beherrschen
Pilze seien für die Umgestaltung der erdölbasierten Industrie die idealen Kandidaten, sagt Meyer. „Wir brauchen Pilze für den ersten Schritt einer Kreislaufwirtschaft, bei der beispielsweise in einer Bioraffinerie Erdöl durch nachwachsende, pflanzliche Biomasse ersetzt wird.“ Denn Pilze können etwas, das Bakterien und Pflanzen nicht beherrschen: Sie können Lignozellulose vollständig abbauen. Pflanzen fixieren Kohlendioxid und stellen daraus Glukose her, um sie dann unter anderem für ihre eigenen Zellwände aus den Biopolymeren Zellulose und Lignin umzubauen. Indem Pilze genau diese Lignozellulose wieder abbauen, schließen sie sozusagen den Kohlenstoffkreislauf.
Die Biotechnologin verwendet Abfallstoffe aus der Agrar- und Forstwirtschaft. Die von Vera Meyer verwendeten Ständerpilze zerlegen zum einen als Meister der Zersetzung die in Sägespänen, Holzschnitzeln oder Getreidestroh enthaltene Lignozellulose in ihre Einzelbausteine. Zum anderen sind sie auch „Meister der Synthese“ und produzieren aus diesen Abfallstoffen Medikamente, Bioethanol, Biodiesel und sogar Verbundstoffe. Um etwa Verbundstoffe herzustellen, bringt die Biotechnologin den Zunderschwamm mit den Abfallstoffen zusammen. Der Pilz fängt sofort an, darauf zu wachsen. Er ernährt sich von dem pflanzlichen Substrat und wirkt wie ein Binder, der die pflanzlichen Fasern verklebt. Wenn dies in einer vorgegebenen Form aus dem Bioplastik Polylactid geschieht, die etwa mit einem 3-D-Drucker hergestellt wurde, verdichtet sich das Gemisch darin während der Kultivierung, weil der Pilz nicht entweichen kann. „Es entsteht ein fester, aber leichter Verbundstoff.“ Damit die Pilze nicht unkontrolliert weiter wachsen, werden sie bei 70 Grad pasteurisiert und somit abgetötet.
Pilze können auch zum Häuserbauen verwendet werden
„Eine zukunftweisende Idee ist, aus den Verbundstoffen Möbel und sogar Häuser herzustellen“, sagt Meyer. Diese Produkte wären biologisch abbaubar, falls man sie vielleicht nur für einige Jahre nutzen will. Auf Pressebildern sieht man die Biotechnologin mit Pilzbausteinen in Ziegelform in ihren Händen. Aufeinandergetürmt könnten Pilzsteine Mauern aus natürlichem Dämmstoff für trockene Räume bilden. Außerdem hat Meyer Pilzrollen produziert, die in Plastikrohren wachsen. Diese Rundkörper könnten beispielsweise dazu dienen, Heizungsrohre zu ummanteln und zu isolieren. Die Verbundstoffe seien bestens für Schalldämmung und Wärmeisolierung geeignet.
Genau daran, nämlich das Potenzial von Pilzen für Schallabsorber auszuschöpfen, arbeitet Julia Krayer, Biodesignerin vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (Umsicht). Bislang gibt es auf dem Markt nur wenige biobasierte Produkte dieser Art, die zudem massive Nachteile haben. Solche aus Holz sind sehr schwer. Schallabsorber aus Wolle sind zwar leicht, müssen aber extrem vor Flammen geschützt werden – und sie sind teuer. Für ihre Pilz-Schallabsorber druckt Krayer zunächst eine pflanzliche Paste, einen Nährboden aus biologischen Reststoffen wie Sägemehl, Stroh oder Treber aus der Bierproduktion. Auf diesem Nährboden lässt die Biodesignerin dann das fein verzweigte Fadengeflecht des normalerweise unterirdisch liegenden Pilzmyzels wachsen. Nach einiger Zeit durchziehen die Myzelfäden das Substrat und bilden eine feste Struktur. Der Verbund aus Pilzgeflecht und Substrat wird erhitzt; dabei trocknet es und das Myzel stirbt ab. „Dadurch, dass wir das Pilzmyzel und nicht die Fruchtkörper verwenden, gibt es auch keine Sporen in der Luft wie etwa beim Schimmelpilz“, erklärt Krayer.
Pilze sind aus vielen Bereichen unseres Lebens nicht mehr wegzudenken
Das damit gedruckte Substrat enthält große Poren, und das Pilzmyzel selbst bildet Mikroporen aus – eine ideale Kombination, denn eine Mischung aus kleinen und großen Poren absorbiert Schall am besten. „Eine Herausforderung ist noch, die Schallabsorber weitgehend zu standardisieren“, schränkt Krayer allerdings ein. „Denn anders etwa als beim Herstellen von Kunststoffen bekommt man bei der Arbeit mit biologischen Organismen durchaus immer wieder unterschiedliche Ergebnisse.“
Unsere Welt ohne Pilzbiotechnologie würde bereits heute ganz anders aussehen. Pilze sind längst eine Plattformtechnologie für die chemische Industrie, die Pharmaindustrie, die Lebensmittelindustrie und die Kraftstoffindustrie geworden. Nur dass auf Penizillin, Insulin, der Antibabypille oder Waschmittelenzymen nicht steht: aus Pilzen gemacht. Der nächste große Schritt steht an. Ford beispielsweise hält seit 2012 mehrere Patente, um Pilzpflanzenkomposite für die Autoindustrie zu nutzen. Und auch andere Unternehmen nutzen Pilze schon jetzt, um etwa Produkte wie Weinverpackungen herzustellen. Das macht Vera Meyer optimistisch: „Es wird in Zukunft sicherlich eine neue, noch vielfältigere Form der Pilzindustrie geben, auch wenn man sie vielleicht nicht so nennen wird.“