Holz ist schon seit vielen Jahrtausenden ein wichtiger Baustoff für die Menschheit. Erstaunlicherweise wird der Rohstoff aber heute noch genauso angebaut wie damals: Man fällt ausgewachsene Bäume und schneidet sie zurecht. Ganz unproblematisch ist dies allerdings nicht. Denn aktuell ist die Nachfrage nach Holz so hoch, dass immer mehr Waldflächen weichen müssen. Verstärkt wird die Problematik noch durch die Tatsache, dass es oftmals auch zu Brandrodungen kommt, um landwirtschaftliche Flächen zu gewinnen. Forscher am „Massachusetts Institute of Technology (MIT)“ arbeiten nun aber an einem alternativen Ansatz zur Holzgewinnung. Sie wollen holzartige Strukturen im Labor züchten. Interessant daran wäre nicht nur die Tatsache, dass dadurch weniger Bäume gefällt werden müssten. Stattdessen stellen die Forscher in Aussicht, dass die Eigenschaften der Materialien gezielt auf die Wünsche der Abnehmer zugeschnitten werden könnten.


Bild: böhringer friedrich, CC BY-SA 2.5 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5>, via Wikimedia Commons

Pflanzenzellen können sich zu unterschiedlichen Geweben entwickeln

Konkret arbeiteten die Forscher mit Zinnien. Diese Blütenpflanzen sind im Frühjahr und Sommer in vielen Gärten und Parks zu finden. Aus den Blättern der Pflanze entnahmen die Wissenschaftler lebende Zellen und gaben diese in ein Nährmedium. Dort vermehren sich die Zellen, ohne dass Licht oder Erde benötigt wird. In einem nächsten Schritt werden diese dann in eine gelartige Struktur übertragen. Hier kommt die Tatsache ins Spiel, dass Pflanzenzellen in einem Punkt Stammzellen ähneln: Sie können sich zu unterschiedlichen Geweben entwickeln. Die gelartige Struktur wirkt hier nun wie ein Gerüst und kanalisiert das Wachstum der Zellen in die gewünschte Richtung. Durch die Zugabe von zwei Hormonen – Auxin und Cytokinin – konnten die Wissenschaftler zudem weiteren Einfluss auf die sich bildenden holzartigen Strukturen nehmen. Unter dem Fluoreszenzmikroskop konnten die Forscher die zunehmende Verholzung des Materials beobachten.

Die Eigenschaften des Holzes lassen sich gezielt steuern

Theoretisch wäre es nun denkbar, eine Art Biotinte herzustellen, die dann von einem speziellen 3D-Drucker zum Einsatz gebracht wird. Auf diese Weise könnten dann auch komplexere Strukturen in einem Stück produziert werden. So sprechen die Forscher beispielsweise von einem Tisch, der ohne Dübel, Schrauben oder Leim auskommt. Im Idealfall kann so im Labor Holz produziert werden, bei dem die Eigenschaften und die Form viel besser kontrolliert werden können als beim natürlichen Wachstum in der Natur. Aus diesem Grund könnte das Verfahren auch in der Industrie auf Interesse stoßen. Bis allerdings tatsächlich Verfahren etabliert sind, die eine Serienproduktion ermöglichen, dürften noch einige Jahre ins Land gehen. Außerdem lässt sich aktuell noch nicht abschätzen, wie teuer das Holz aus dem Labor sein wird. Genau dies dürfte aber die entscheidende Frage sein: Flächendeckend kann sich das neue Verfahren nur durchsetzen, wenn es auch preislich wettbewerbsfähig ist.


Via: EurekAlert

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