Eidg.Materialpr├╝f.- u. Forschungsanstalt

Holzzersetzende Pilze verbessern akustische Materialeigenschaften von Holz -- Mit Pilzen zum perfekten Geigenklang

      D├╝bendorf (ots) - Seit Jahrhunderten sind Geigenbauer auf der Suche
nach dem perfekten Klang ┬ľ neuerdings auch HolzforscherInnen der
Empa. In Zusammenarbeit mit dem ┬źMeisteratelier f├╝r Geigenbau┬╗ in
M├╝nchen infizieren sie Holz mit ausgew├Ąhlten Pilzen mit dem Ziel,
die akustischen Eigenschaften des Materials zu verbessern. Erste
Erfolge sind bereits zu verbuchen und ein Patent wurde am 15. Juni
angemeldet. Zu sehen ist das verpilzte Geigenholz am Tag der offenen
T├╝r, am 18. Juni, in St. Gallen.

    Stradivari-Geigen aus dem achtzehnten Jahrhundert verzaubern Musikkenner weltweit mit ihrem einzigartigen Klang. Zahllose Hypothesen versuchen zu erkl├Ąren, warum diese Instrumente so einzigartig t├Ânen: Verwendete Stradivari geheimnisvolle Lackrezepturen, Grundierungen oder Mineralstoffe? Eine andere Theorie vermutet, dass die besonderen Klimabedingungen der ┬źgoldenen ├ära┬╗ Stradivaris (1644 bis 1737) der Grund seien. W├Ąhrend des so genannten Maunder-Minimums, einer aussergew├Âhnlichen K├Ąlteperiode von 1645 bis 1715, liessen lange Winter und k├╝hle Sommer die B├Ąume langsam und gleichm├Ąssig wachsen. Holz aus dieser Zeit weist deswegen spezielle Materialeigenschaften auf, unter anderem eine herausragende Klangqualit├Ąt. Die HolzforscherInnen der Empa haben nun gemeinsam mit Martin Schleske, Geigenbaumeister und Physiker in M├╝nchen, erforscht, wie sich mit Hilfe holzzersetzender Pilze ├Ąhnliche akustische Materialeigenschaften erzielen lassen.

Materialwissenschaften f├╝r den Instrumentenbau

    Die Qualit├Ąt von Klangholz wird massgeblich durch seine physikalischen Eigenschaften bestimmt. Sehr gut geeignet ist Holz mit geringer Dichte, hoher Schallgeschwindigkeit und hoher Biegesteifigkeit. Denn dadurch verbessern sich die Resonanzeigenschaften des Musikinstruments und die Klangabstrahlung steigt. Hier liegt der grosse Vorteil von Holz gegen├╝ber anderen Materialien wie zum Beispiel Metall. Die Schallgeschwindigkeit liegt f├╝r Fichtenholz zwischen 4800 m/s und 6200 m/s und die Dichte schwankt zwischen 320 kg/m3 und 420 kg/m3. Im Vergleich dazu weist Stahl zwar eine ├Ąhnlich hohe Schallgeschwindigkeit auf, doch die Dichte von ├╝ber 7000 kg/m3 ist extrem hoch. Holz f├╝r den Geigenbau muss daher hohe Qualit├Ątskriterien erf├╝llen. Es muss astfrei und leicht sein und es muss gleichm├Ąssige, helle Jahrringe haben. Ausgew├Ąhlte B├Ąume aus den Hochlagen der S├╝dalpen erf├╝llen diese Kriterien. Vor allem aber das Holz aus der Zeit des Maunder-Minimums hat wegen des verlangsamten Baumwachstums eine ├Ąussert geringe Dichte und schmale Jahrringe. Exzellente Voraussetzungen f├╝r hochwertiges Klangholz.

Verpilztes Holz f├╝r Meistergeigen

    Das aussergew├Âhnliche Klima des Maunder-Minimus l├Ąsst sich nicht zur├╝ckbringen. Die ForscherInnen der Empa haben jedoch einen Alternative entdeckt: Holzzersetzende Pilze. Diese knabbern an den Zellw├Ąnden und vermindern dadurch die Holzdichte ┬ľ eine wichtige Voraussetzung f├╝r hohe Klangqualit├Ąt. Die meisten Pilzarten reduzieren allerdings gleichzeitig Schallgeschwindigkeit und Biegesteifigkeit des Materials ┬ľ ein unerw├╝nschter Nebeneffekt. Das Geheimnis liegt deshalb darin, diejenige Pilzart zu finden, welche zwar die Dichte des befallenen Holzes vermindert, nicht aber die Ausbreitung von Schallwellen behindert oder die feste Holzstruktur zerst├Ârt. Mit einem solchen Pilz liesse sich gezielt hochwertiges Holz ┬ľ ├Ąhnlich dem der Stradivari-Geigen ┬ľ herstellen. ├ťber Monate z├╝chteten die HolzforscherInnen deswegen verschiedene Pilzarten, infizierten damit kleine, sterilisierte Holzbrettchen und lagerten die pilzbehandelten Proben in Klimakammern unter kontrollierten, feuchtwarmen Bedingungen. Die Pilze wucherten, bizarre Fruchtk├Ârper wuchsen auf der Oberfl├Ąche der Proben und Pilzf├Ąden durchdrangen das Holzinnere. Einige Brettchen wurden nach vier Wochen, andere nach acht oder zw├Âlf Wochen aus den Klimakammern geholt, von Pilzresten befreit und gr├╝ndlich analysiert; Die ForscherInnen vermassen Gewichtsverlust, Schallgeschwindigkeit, Biegesteifigkeit, Eigenfrequenzen und andere physikalischen Materialeigenschaften in den Labors der Empa.

Geeigneter Pilz gefunden

Die Suche nach dem Meisterpilz war erfolgreich. Die wissenschaftlichen Untersuchen zeigen: mehrere der ausgew├Ąhlten holzzersetzenden Pilzarten verbessern deutlich die Klangqualit├Ąt der Holzproben. Vor allem f├╝r Ahornholz, das traditionell f├╝r die Bodenplatte im Geigenbau verwendet wird, sind die Ergebnisse sehr vielversprechend. Ein Patent wurde bereits angemeldet. Die grosse Herausforderung liegt nun darin, das Verfahren, welches bisher nur auf kleinen Holzbrettchen von 2.5 cm x 10 cm Gr├Âsse angewandt wurde, auf gr├Âssere Holzplatten auszudehnen. Die erste Geige aus verpilztem Holz wird daher erst in zwei bis drei Jahren zum Spielen bereit sein.      Autorin Dr. B├Ąrbel Zierl, Abteilung Kommunikation, Tel. 044 823 49 09, baerbel.zierl@empa.ch

Kontakt Dr. Francis Schwarze PD, Abteilung Holz, Tel. 071 274 7247, francis.schwarze@empa.ch Melanie Spycher, Abteilung Holz, Tel. 071 274 76 24, melanie.spycher@empa.ch



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