Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat Ende November zur weiteren Stärkung der Spitzenforschung an den deutschen Hochschulen neun neue Sonderforschungsbereiche (SFB) bewilligt. Mit dabei war der SFB1743 „MY-CO BUILD“, in dem pilzbasierte Baumaterialien erforscht und entwickelt werden sollen, und der in den kommenden Jahren mit insgesamt rund 10,3 Millionen Euro gefördert wird. Neben der Sprecherhochschule TU Berlin (Prof. Vera Meyer) ist die TUM mit den Professuren von J. Philipp Benz und Heiko Briesen maßgeblich an diesem Verbund beteiligt.
Worum es bei MY-CO BUILD geht
Der Sonderforschungsbereich „MY-CO BUILD: Biotechnologische Herstellung, Charakterisierung und Nachhaltigkeitsbewertung pilzbasierter Baumaterialien“ entwickelt in zukunftsweisender Grundlagenforschung aus nachwachsenden Rohstoffen der Agrar- und Forstwirtschaft eine neue Klasse pilzbasierter Materialien, die biologisch hergestellt und biologisch abbaubar sind. Für die Erforschung und Entwicklung dieser Materialien werden die Potenziale der Pilzbiotechnologie ausgenutzt mit dem Ziel, die wissenschaftlichen Grundlagen für definierte Herstellungsprozesse und reproduzierbare Eigenschaftsprofile von pilzbasierten Materialien zu legen. Hierzu gehört die systematische Etablierung einer Prozesskette, die alle biologischen und technologischen Aspekte im Herstellungsverfahren auf der Nano- bis zur Makroskala berücksichtigt und somit Ableitungen für ein zielgerichtete Materialdesign zulässt.
Der SFB führt erstmalig in einem interdisziplinären Verbund verschiedene Fachdisziplinen zusammen, die die biologischen, mechanischen, physikalischen, chemischen, thermischen, akustischen und architektonischen Eigenschaftsprofile pilzbasierter Materialien in Abhängigkeit von der genetischen Ausstattung des verwendeten pilzlichen Produktionsorganismus, den Eigenschaften der agrar- und forstwirtschaftlichen Substrate sowie den Herstellungs- und Verarbeitungsprozessen untersuchen. Um hierbei multiskalige Wechselwirkungen beschreiben, verstehen und vorhersagen zu können, werden neue, durch numerische Simulationen unterstützte, mathematische Modelle entwickelt, die damit ein maßgeschneidertes Design der Materialeigenschaften ermöglichen.
Neben diesem grundlegenden Verständnis der Zusammenhänge zwischen den hierarchischen Strukturelementen und den Eigenschaften der pilzbasierten Materialien, werden systematische, entwicklungsbegleitende Stabilitäts- und Alterungsuntersuchungen sowie KI-basierte Nachhaltigkeitsvorhersagen implementiert. Mit den hier entwickelten Prozessen und Verfahren möchte der SFB neue inter- und transdisziplinäre Wege für die Entwicklung und Etablierung biogener und nachhaltiger Materialen beschreiten, die mit den bisherigen so nicht möglich sind.
Beitrag der TUM
Die Professur für Fungal Biotechnology in Wood Science (Prof. J. Philipp Benz) bringt ihre Expertise zu pilzlichen Abbau- und Umbauprozessen von Holz- und Biomasse-Substraten in die Entwicklung der Myzel-basierten Werkstoffe ein. Der Lehrstuhl für Systemverfahrenstechnik (Prof. Heiko Briesen) trägt mit µCT-basierter Bildgebung der Pilz-Substratinteraktion sowie modellgestützten Prozess- und Systemanalysen dazu bei, die Herstellung, Skalierung und Bewertung der neuen Materialien verfahrenstechnisch optimal auszulegen.
Einbindung in ein starkes Netzwerk
MY-CO BUILD vereint Partner aus der TU Berlin, der TU München, dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), der Hochschule Bochum, dem Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB) in Potsdam sowie der Aalborg University (Dänemark). Gemeinsam legt das Konsortium die wissenschaftlichen Grundlagen dafür, Pilze als nachhaltige „Baumeister“ für künftige Bau- und Wohnkonzepte zu etablieren.