Pilzenzyme als Schlüssel zur Nutzung von Holzbiomasse für Biokraftstoffe

29. Mai 2018/im Blog/von Glenn Meeks

Pilzenzyme als Schlüssel zur Nutzung von Holzbiomasse für Biokraftstoffe

Die Weltwirtschaft wächst aufgrund der steigenden Nachfrage nach erneuerbaren Energien wie Solar-, Wind- und Bioenergie. Was die Umwandlung von holzartiger Biomasse in Biokraftstoffe angeht, hatte die Technologie bisher Schwierigkeiten, ein kostengünstiges und effizientes Verfahren zu entwickeln – bis jetzt.

Grundlagen zu Biokraftstoffen

Die beiden derzeit beliebtesten Biokraftstoffe im Verkehrssektor sind in der Tat Ethanol und Biodiesel. Ethanol ist ein bekannter Alkohol, und Biodiesel ist eine Mischung aus Alkohol (in der Regel Methanol) und Biomasse. Ethanol wird vorwiegend als Beimischungsmittel zu Benzin verwendet, um die Oktanzahl zu erhöhen und Luftschadstoffe zu reduzieren. Biodiesel wird meist als Additiv zur Minderung von Schadstoffauswirkungen oder als erneuerbarer Kraftstoff für Dieselmotoren eingesetzt. Forscher untersuchen zudem Möglichkeiten, Kraftstoffe aus Mikroalgen herzustellen, die Biomasse effektiver und mit minimalen Auswirkungen auf die Umwelt erzeugen können.

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Der Prozess der Umwandlung von Holz in Kraftstoffe ist bislang kostspielig und energieintensiv, und die Lösung für diese Probleme könnte in Pilzen liegen. Die Zellulose im Holz ist schwer abzubauen, was einer der Gründe dafür ist, dass die Umwandlung von holzartiger Biomasse in Biokraftstoff so teuer ist. In der Natur verfügen Pilze über natürliche Mechanismen, um Holz in Energie umzuwandeln. Die Erforschung dieser Mechanismen führte zur Entdeckung von Pilzenzymen, die Kupfer enthalten, und Kupfer wird mittlerweile häufig bei der Zersetzung anderer Formen von Biomasse eingesetzt. Diese Enzyme könnten potenziell in größerem Maßstab genutzt werden, um holzige Biomasse in Biokraftstoffe umzuwandeln. Wissenschaftler glauben nun, dass uns diese Entdeckungen der Umwandlung von Waldabfällen in einen hochwertigen Rohstoff nähergebracht haben.

Nature’s Packaging setzt sich für die Verwendung von Holz aus nachhaltiger nordamerikanischer Forstwirtschaft für Holzverpackungen ein. Die nordamerikanischen Wälder werden nachhaltig bewirtschaftet, und die verstärkte Nutzung von Holzprodukten aus nachhaltiger Forstwirtschaft trägt zum Kampf gegen den Klimawandel bei. Die Entwicklung nachhaltiger, hochwertiger Verwendungsmöglichkeiten für Holzabfälle aus der Forstwirtschaft trägt dazu bei, dass die Wälder gedeihen und weiterhin Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden.

Quellenangaben:

4 Tipps zur Vorbeugung von Bläue

17. März 2017/im Blog/von Glenn Meeks

4 Tipps zur Vorbeugung von Bläue

Blaupflaumen ist die häufigste Pilzart, die in Holzprodukten vorkommt und oft mit Schimmel verwechselt wird. Im Gegensatz zu Schimmelpilzen stellt Blaupflaumen keine Gefahr für die menschliche Gesundheit dar. Blaupflaumen wird nicht über die Luft übertragen. Da die Blaupflaumenpilze zudem die Zellwände des Holzes nicht zersetzen, haben sie nur minimale Auswirkungen auf die strukturelle Integrität des Holzes. Mit anderen Worten: Auch wenn es schädlich aussieht, führt es nicht zur Zersetzung des Holzes.

Dem Bericht „Holzverfärbungen und deren Vorbeugung mit Schwerpunkt auf Bläue“ zufolge gibt es zwei Arten von Bläue: tiefsitzende und oberflächliche.

Tiefblau

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Pilze, die eine tiefe Bläue verursachen, gehören typischerweise zu den Gattungen Ceratocystis, Ophiostoma, Grosmannia, Leptographium und Sphaeropsis, die tief in das Splintholz eindringen und dort eine dunkelblaue oder graue Verfärbung hervorrufen. Die Pilze heften sich an Insekten, die Bäume oder Baumstämme befallen, insbesondere an Rinden- und Ambrosiakäfer wie den Bergkiefernkäfer. Jeder Baum oder jedes Holzstück, das von Käfern befallen ist, weist wahrscheinlich Bläue auf. Wenn die Rinde eines Baumes also intakt ist, bleibt er davon verschont. Bäume und Holzstücke mit beschädigter Rinde sind ebenfalls anfällig für eine Besiedlung durch Bläuepilze. Sobald das von Bläue befallene Holz zu Schnittholz verarbeitet wird, zeigt es lange blaue oder graue Farbstreifen, daher der Name „Bläue“.

Im Gegensatz zu Fäulnispilzen (oder Trockenfäule) zerstört der Bläuepilz die Zellwände des Holzes nicht. Seine Auswirkungen auf die Festigkeit des Holzes sind minimal, und sein Wachstum kommt zum Stillstand, sobald das Holz wärmebehandelt wurde oder einen Feuchtigkeitsgehalt von 19 % oder weniger aufweist. Da der tiefe Bläuepilz bereits vor dem Fällen oder während der Lagerung als Rundholz über Insekten in den Baum eindringt, lässt sich kaum etwas tun, um eine Verfärbung des Holzes zu verhindern. In einigen Branchen wird versucht, befallenes Holz chemisch zu bleichen, doch dies ist keine weit verbreitete Praxis.

Oberflächenbläue

Oberflächenblauverfärbung wird durch ähnliche Blauverfärbungspilze der Gattung Ophiostoma verursacht, deren Anamorphen der Gattungen Sporothrix oder Pesotum in das Splintholz eindringen, nachdem die Stämme in einem Sägewerk zu Schnittholz verarbeitet wurden. Sie dringen nicht tief in das Holz ein, verursachen jedoch Verfärbungen an der Holzoberfläche, die manchmal mit Fäulnispilzen verwechselt werden. Blaufäule zerstört nicht die Zellwand des Holzes, um Fäulnis zu verursachen. Wie bei oberflächlich wachsenden Schimmelpilzen können diese Pilze durch Hobeln von der Holzoberfläche entfernt werden.

Befolgen Sie diese Schritte, um das Risiko eines Pilzbefalls Ihres Holzverpackungsbestands zu verringern.

1. Halten Sie es trocken. Bläue gedeiht in Holz mit einem Feuchtigkeitsgehalt von mehr als 19 %. Wenn Sie es trocken und bei niedriger Luftfeuchtigkeit lagern, verhindern Sie das Wachstum. Wenn Ihr Lagerbestand im Freien gelagert wird, sind Planen oder Papierverpackungen nützlich, aber achten Sie darauf, dass Löcher für die Belüftung vorhanden sind.
2. Sorgen Sie für Belüftung. Die Lagerung von Holzpaletten in einem unbelüfteten Raum schafft ideale Bedingungen für neues Bläuebefall, insbesondere bei warmem Wetter. Wenn Sie Ihre Holzprodukte im Innenbereich lagern müssen, verringert eine ausreichende Belüftung die Wahrscheinlichkeit von Bläuebefall.
3. Halten Sie den Bereich frei. Denken Sie daran, dass Oberflächen-Blaupflaumenbefall durch Insekten übertragen wird. Stellen Sie sicher, dass der Bereich um Ihre Holzprodukte frei von Vegetation oder Abfällen ist, die Insekten oder Schädlinge beherbergen könnten, die Blaupflaumenbefall übertragen.
4. Halten Sie die Paletten vom Boden fern. Eine Erhöhung um 15 bis 20 cm sorgt dafür, dass die unterste Lage vor eventuell entstehenden Regenpfützen trocken bleibt. So bleiben Ihre Produkte trocken.

Ressourcen

„Verfärbungen von Holz und deren Vorbeugung, mit besonderem Schwerpunkt auf Bläue“

Waldgesundheit und Pilze

17. Februar 2017/im Blog/von Glenn Meeks

Waldgesundheit und Pilze

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Pilze sind überall um uns herum. Schätzungen zufolge gibt es weltweit mindestens 5,1 Millionen verschiedene Pilzarten. Einer der Gründe, warum Bäume so groß werden, ist, dass bestimmte Pilzarten ihnen unter der Erde lebenswichtige Nährstoffe zuführen, zu denen sie sonst keinen Zugang hätten.

Diese Nährstoffe unterstützen das Wachstum der Bäume und ermöglichen es ihnen, während ihrer Wachstumsphase Kohlenstoff aus der Atmosphäre zu binden.

Wälder brauchen Pilze

In Wäldern spielen bestimmte Pilzarten eine sehr interessante Rolle. Der Wissenschaftler und Mykologe Adnan Uzunovic merkt an:

„Pilze sind für die Natur und den Wald von großer Bedeutung, da sie als natürliche Recycler fungieren und viele Zersetzungspilze eine sehr wichtige Aufgabe erfüllen. Viele der in Wäldern vorkommenden Pilze spielen verschiedene Rollen im Waldökosystem. Neben den Recyclern gibt es auch Mykorrhizapilze, die symbiotische Beziehungen mit Pflanzen eingehen und Bäume mit notwendigen Nährstoffen versorgen. Eine kleine Minderheit der Pilze sind Pflanzenpathogene, die lebende Bäume töten oder Blätter und Nadeln befallen können, Krebsgeschwüre an Stämmen und Zweigen verursachen oder Wurzelfäule hervorrufen.“

Wenn etwas im Wald stirbt, sorgen Zersetzungspilze dafür, dass diese Nebenprodukte für andere Lebewesen im Wald wiederverwertbar sind. Mit anderen Worten: Sie tragen dazu bei, dass nichts verloren geht. Mykorrhiza-Pilze hingegen helfen den Pflanzen im Wald dabei, Wasser und Nährstoffe aufzunehmen. Im Gegenzug versorgt die Pflanze den Pilz mit Kohlenhydraten, die sie durch Photosynthese gebildet hat. Es handelt sich um eine symbiotische Beziehung, da sich Pilz und Pflanze gegenseitig beim Überleben helfen.

Ressourcen zum Baumhandel

Im Jahr 1997 entdeckte Suzanne Simard von der University of British Columbia in Vancouver einen der ersten Hinweise darauf, dass Mykorrhiza-Pilze in der Lage sind, Kohlenstoff zwischen einer Douglasie und einer Papierbirke zu transportieren. Später wurde entdeckt, dass sie auch den Austausch von Stickstoff und Phosphor zwischen Pflanzen erleichtern und dass das Immunsystem eines Baumes gestärkt wird, wenn diese Pilzart mit ihm in Verbindung steht, wodurch er sich besser gegen schädliche Bedrohungen wie Insekten oder Käfer verteidigen kann.

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