MycoWood:

Hochwertiges Klangholz durch Behandlung mit Pilzen

Forscher der EMPA, allen voran Prof. Dr. Francis Schwarze, wollen beweisen, dass moderne Geigen aus Bio-Tech Holz mit Meisterstücken von Giuseppe Guarneri mithalten können. Die Exemplare des italienischen Geigenbauers zählen zu den begehrtesten und teuersten weltweit. Vor wenigen Jahren wurde eine seiner Geigen zu einem Rekordwert von 18 Millionen Dollar verkauft.

Guarneri profitierte vom Holz, welches durch das Klima im 18. Jahrhundert entstand. Eine kleine Eiszeit sorgte zur damaligen Zeit für lange, harte Winter. Die extremen Bedingungen brachte die Bäume dazu, dünnwandigere Holzzellen zu bilden. Dadurch entstand Holz mit geringer Dichte, was dazu führte, dass der Schall sehr gut geleitet wird.

Materialforscher Prof. Dr. Francis Schwarze hat im Labor das so genannte MycoWood entwickelt. Mit seinem Team von der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt – Empa – in St. Gallen hat er Holz mit speziellen Pilzen behandelt. Dabei wurde das Holz mit dem Erreger einer Weissfäule – Physisporinus vitreus – besiedelt, der normalerweise als Schädling an Riesellatten in Kühltürmen aufritt. Dieser Pilz wurde im Empa-Labor unter kontrollierten Bedingungen zum Nützling, in dem er die Dichte des Holzes reduziert und auf diese Weise die Klangeigenschaften optimiert. Sobald die perfekte Dichte des Holzes durch den Holzabbau erreicht ist, wird das Holz mit einem abtötenden Gas sterilisiert. (Ethylenoxid kann den Pilz nicht entfernen).

Das Empa-Geigenprojekt wird von der Stiftung von Walter Fischli, promovierter Biochemiker und Ehrendoktor der Universität Basel, grosszügig unterstützt. Ziel soll es sein, hochwertige Geigen für Nachwuchstalente zur Verfügung zu stellen.  Diese klingen dann ähnlich wie die Meisterstücke aus dem 18. Jahrhundert, sind jedoch preislich erschwinglich. Auf derartigen Instrumenten könnten dann nicht nur Starmusiker spielen, sondern auch junge Talente.

Bis es soweit ist, laufen gewissenhafte Tests im Akustiklabor der Empa in Dübendorf. Der Wissenschaftler Dr. Armin Zemp und sein Team prüfen, ob Geigen aus Bio-Tech Holz so warm und rund klingen können, wie antike Instrumente.

Foto: Jorma Müller

Die Tests erfolgen mit insgesamt vier Violinen. Eine davon ist ein Meisterstück von Guarneri (1698-1744). Die drei weiteren Violinen sind Replikate und wurden von schweizerischen und französischen Geigenbauern ganz oder teilweise aus Holz gefertigt, welches mit dem Erreger der Weissfäule Physisporinus vitreus behandelt wurde. Die Originalgeige und ihre Nachbildungen sind bis ins kleinste Detail kopiert. Sogar die Schrammen und Gebrauchsspuren im Holz sind voneinander nicht zu unterscheiden.

Einzig Dr. Zemp weiss, welche Geige die antike Kostbarkeit ist und welche eine Kopie. Die Mitarbeiter sind jedoch nicht über die korrekte Zuordnung informiert. Das soll bei der Objektivität der Beurteilung in den Tests helfen.

Ein ganzes Jahr nimmt die Vermessung des Klanges systematisch mittels Schallgeschwindigkeit, Schalldämpfung und Dichte nun in Anspruch. Ultraschallexperten entwickeln Methoden, um nachzuweisen, in welchen Bereichen der Fäulnispilz aktiv war und wo nicht. Profis für optische Messverfahren setzen Verfahren ein, mit denen abgebildet werden kann, wie verschiedene Klanghölzer und auch ganze Instrumente akustisch abstrahlen.

Ein weiteres Jahr lang wird das Empa-Team mit Probanden aus entsprechenden Fachkreisen der Psychoakustik zusammen arbeiten, um zu verstehen, wie Violinspieler und Zuhörer die Musik einer Pilzgeige wahr- und aufnehmen. Absolviert die Pilzgeige die Tests mit Bravour – steht einer musikalischen Zukunft von MycoWood nichts mehr entgegen.