MycoPlate
Ein gepresster Plattenwerkstoff aus myzeldurchwachsenem Substrat und biobasierten Thermoplasten. Eine Materialstudie über Rezeptur, Wärmeeintrag und die Grenzen des eigenen Aufbaus.
Ein gepresster Plattenwerkstoff aus myzeldurchwachsenem Substrat und biobasierten Thermoplasten. Eine Materialstudie über Rezeptur, Wärmeeintrag und die Grenzen des eigenen Aufbaus.
MYCOPLATE ist ein plattenförmiger Verbundwerkstoff aus myzeldurchwachsenem Substrat und biobasierten Thermoplasten. Austernseitling (Pleurotus ostreatus) durchwächst ein steriles Fertigsubstrat aus Sojaschalen und Hartholzsägemehl. Das Material wird getrocknet und heiß verpresst. Zwei Composit-Lagen schließen dabei eine Jute-Mittellage ein, die Zugkräfte aufnimmt.
Anders als bei klassischen Myzelkompositen bindet hier nicht das Myzel das Material, sondern der aufgeschmolzene Thermoplast. Bei 60 Massenprozent Biopolymer zu 40 Massenprozent durchwachsenem Substrat ist das Polymer die Matrix und das Myzelcomposit die Füll- und Faserphase. Diese Einordnung ist bewusst: Ziel war kein möglichst reines Myzelmaterial, sondern eine Platte mit genug Belastbarkeit für reale Bauteile.
Als Demonstrator entstand eine Haarbürste. Sie zeigt den Werkstoff in einem Alltagsgegenstand, bearbeitet, geschliffen und außen mit Schellack behandelt.
Myzelkomposite überzeugen in Druckfestigkeit und Dämmung. In Biegung, Kantenfestigkeit und Feuchtebeständigkeit sind sie begrenzt.
Rein thermoplastische Platten verlieren umgekehrt genau das, was Myzelwerkstoffe interessant macht: den hohen Anteil organischer Materialität. MYCOPLATE setzt an diesem Zielkonflikt an und prüft, ob sich beide Materialklassen in einem gepressten Verbund kombinieren lassen, ohne den Substratanteil aufzugeben.
Lässt sich myzeldurchwachsenes Substrat mit biobasierten Thermoplasten zu einer Platte verpressen, die belastbar genug für reale Bauteile ist?
Das Experiment war als Versuchsreihe mit fester Mischung und Referenzprobe angelegt. Der Aufbau kam ohne Laborinfrastruktur aus. Das bestimmt Reichweite und Grenzen des Projekts gleichermaßen.
Versuchsmischung: 25 g PLA, 25 g PHA, 10 g Celluloseacetat, 40 g steriles Fertigsubstrat. Referenz: 100 g reines Substrat ohne Kunststoffzusatz, als Kontrolle für die Durchwachsung. Warum: Nur mit einer Kontrolle lässt sich sagen, ob der hohe Polymeranteil die Besiedlung behindert.
Inkubation über acht Wochen bis zur vollständigen Durchwachsung. Zwei Composit-Lagen mit einer Jute-Mittellage dazwischen. Die Jute geht nicht ins Mischungsgewicht ein und wirkt als Zugbewehrung. Zielformat: etwa 20 x 25 cm bei 1 cm Dicke.
Anschließend Vortrocknung auf etwa 10 bis 15 Prozent Restfeuchte. Vollständig trockenes Material presst sauberer. Die Restfeuchte war ein Kompromiss, der sich später als kritisch erwies.
Buchpresse, 200 bis 220 Grad Celsius, 2 bis 5 MPa, 8 bis 15 Minuten. Die Wärme kam aus 1,5 cm starken Aluminiumplatten, rund zehn Minuten im Ofen vorgeheizt. Danach vollständige Nachtrocknung und außen Schellack für Feuchte-, UV- und Verschleißschutz.
Das Zielformat wurde nicht über die volle Fläche erreicht. Der Werkstoff verschmolz stellenweise sehr gut und stellenweise kaum. Genau diese Ungleichmäßigkeit ist das eigentliche Ergebnis des Experimentes
In doppelter Plattenstärke war das Material deutlich robuster. Das Material lies sich in einfacher Plattenstärke Lasern, einzig verbleibende ungeschmolzene Kunststoffanteile behinderten ab und an den Laser. Der daraus gefertigte Demonstrator ist seit 2024 trocken gelagert und zeigt bis heute keine sichtbaren oder haptischen Veränderungen. Die Referenzprobe wuchs vergleichbar dicht durch wie die Versuchsmischung. Der hohe Polymeranteil hat die Besiedlung nicht erkennbar behindert.
Die Verschmelzung war über die Fläche ungleichmäßig verteilt. Rand- und Dünnbereiche blieben brüchig, die geplante Plattengröße war nicht durchgängig nutzbar. Nutzbar war nur ein Ausschnitt, aus dem der Demonstrator entstand.
Vorgeheizte Aluminiumplatten kühlen während des Pressens ab, gleichzeitig hält die verdampfende Restfeuchte den Kern der Platte so lange nahe 100 Grad Celsius, bis das Wasser ausgetrieben ist. Der Kern erreicht die Schmelztemperatur damit spät oder gar nicht, während die Randzonen bereits durchschmelzen. Des weiteren war PLA ein nicht konsequenter Zusatz in der Materialmatrix, da alle anderen Bestandteile auch in der Umwelt kompostierbar sind und nur PLA eine industrielle Kompostierung benötigt.
Aus diesem Aufbau lässt sich keine belastbare Rangfolge der drei Biopolymere ableiten. Die Unterschiede sind räumlich verteilt und damit vom ungleichmäßigen Wärmeeintrag überlagert. Es wurden keine genormten mechanischen Prüfungen durchgeführt. Alle Aussagen zur Festigkeit sind qualitativ. Die Kompostierbarkeit des Verbunds wurde nicht geprüft. PLA ist nur industriell kompostierbar. Der Werkstoff ist biobasiert, nicht nachweislich biologisch abbaubar.
MYCOPLATE entstand in eigenem Setup und in Eigenregie. Rezepturentwicklung, Substratvorbereitung, Inkubation, Pressprozess, Nachbearbeitung und die Konstruktion des Demonstrators lagen in einer Hand. Zugekauft wurden die Borsten der Bürste.
MYCOPLATE und MYCOFORGE sind zwei getrennte Ansätze zum selben Material. MYCOPLATE presst totes, durchwachsenes Substrat zu einer flächigen Platte. MYCOFORGE verarbeitet lebende Paste additiv.
Die nächsten Schritte sind entsprechend prozessseitig. Eine beheizte Presse mit gehaltener Temperatur statt vorgeheizter Platten, wäre eine sinnvolle Ergänzung.
