Aus Bäckerhefe wird Bauwerk: Forschende entwickeln 3D-druckbares Baumaterial aus Bio-Abfällen
Götebor - Ein Forschungsteam der Chalmers University of Technology in Schweden hat ein neuartiges, vollständig biobasiertes Baumaterial entwickel. Hergestellt wird es aus einem ungewöhnlichen Rohstoff: Bäckerhefe. In Kombination mit pflanzlichen und marinen Bestandteilen entsteht ein 3D-druckbares Material, das künftig in Architektur und Innenraumgestaltung eingesetzt werden könnte.
Ziel der Entwicklung ist es, fossile Materialien wie Kunststoff, Gips oder synthetische Textilien in Bau- und Gestaltungselementen zu ersetzen: etwa bei Raumteilern, Wandpaneelen oder lichtregulierenden Fassadenelementen.
Das neue Material besteht aus inaktivierter Bäckerhefe, Holzfasern, Alginat aus Algen, pflanzlichem Glycerin sowie Wasser. Zusammen ergibt sich eine gelartige Biomasse, die sich mit 3D-Druckern verarbeiten lässt.
„Im Grunde geht es darum, ein architektonisches Material vollständig aus organischen, erneuerbaren Bestandteilen zu schaffen“, erklärt Projektleiterin Malgorzata Zboinska. Durch die Verbindung von Biomaterialien und digitaler Fertigung eröffne sich ein neuer Ansatz für Gestaltung und Produktion im Bauwesen.
Vor der Verarbeitung wird die Hefe gezielt deaktiviert und dient anschließend nicht mehr der Fermentation, sondern als struktureller Bestandteil des Materials. Sie trägt gemeinsam mit den anderen Komponenten zur Stabilität und Formbarkeit bei.
Die Herstellung erfolgt mittels druckbasierter 3D-Drucktechnik bei Raumtemperatur. Auf energieintensive Heizprozesse oder zusätzliche Stützstrukturen kann dabei verzichtet werden.
„3D-Druck ermöglicht komplexe Formen ohne Materialverlust“, sagt Doktorandin Yagmur Bektas. Form, Struktur und Materialverteilung könnten direkt gesteuert werden – ein Ansatz, der Abfall im Produktionsprozess nahezu vermeidet.
Je nach Zusammensetzung lassen sich Farbe, Transparenz und Oberflächenstruktur gezielt verändern. Dadurch eignet sich das Material besonders für Innenräume, etwa zur Lichtsteuerung oder als dekorative Wand- und Trennelemente.
Ein zentraler Unterschied zu klassischen Baustoffen liegt im Konzept des Lebenszyklus. Das Hefe-Material ist biologisch abbaubar und kehrt nach seiner Nutzung wieder in natürliche Kreisläufe zurück.
„Statt Materialien auf maximale Lebensdauer zu optimieren, können wir auch kürzere Lebenszyklen als Teil des Designs begreifen“, so Zboinska. Alterung und Abbau würden damit selbst zu gestalterischen Elementen.
Die Forschenden sehen darin einen Beitrag zu einer stärker kreislauforientierten Bauwirtschaft, die industrielle Nebenprodukte wie Hefe aus Brauereien oder landwirtschaftlichen Prozessen besser nutzt.
Bevor das Material im Bauwesen eingesetzt werden kann, müssen allerdings noch zentrale Eigenschaften wie Stabilität, Brandschutz und Feuchtigkeitsverhalten umfassend untersucht werden. Auch die Skalierung der Produktion steht noch am Anfang.
Langfristig sehen die Forschenden jedoch großes Potenzial für sogenannte „Engineered Living Materials“ – also Materialien, die biologische und funktionale Eigenschaften kombinieren. Denkbar seien künftig etwa selbstheilende oder luftreinigende Baustoffe.
Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Frontiers of Architectural Research veröffentlicht und entstand in Kooperation zwischen der Chalmers University und der Aalto University in Finnland.
