AI FUNGHI: MIT PILZKUR ZUM MEISTERINSTRUMENT?

Klingen Geigen aus pilzbehandeltem Holz so wie ein antikes Meisterinstrument? Akustikforscher der Empa untersuchen derzeit Instrumente aus so genanntem Mycowood auf Herz und Nieren. Präzise Körperschallmessungen und psychoakustische Experimente mit Versuchspersonen sollen zeigen, ob eine Pilzkur ein Instrument messbar veredeln kann. Ermöglicht wird dies durch Walter Fischli (Bild), dessen Stiftung als Geldgeber für das Projekt wirkt.

Bild: Walter Fischli – Foto: http://plus.empa.ch/images/2018-xx-xx-Pilzgeige-Akustik/

Noch immer ist es ein Geheimnis, warum bestimmte Geigen, etwa eine Stradivari, so besonders klingen. Die Klimaerwärmung sei ein Grund, meint Francis Schwarze von der Abteilung für Angewandte Holzforschung an der Empa in St. Gallen. «Heutzutage wachsen Bäume schneller und ungleichmässiger als zu einer ganz bestimmten kühlen Periode im 17. Jahrhundert, als das Holz für Stradivaris Instrumente wuchs», so der Holzforscher.

Heutiges Holz verfüge über weniger günstige Eigenschaften für den Geigenbau. Schwarze suchte daher nach einer Möglichkeit, Holz so zu verändern, dass es dem antiken Baustoff gleicht.

Es gelang ihm, einen Helfer aus der Natur zu rekrutieren: ein Pilz, der natürlicherweise die so genannte Weissfäule in Bäumen verursacht, den der Forscher im Labor kontrolliert auf den Baustoff angesetzt hat. Und tatsächlich bauten die Pilzfäden das Ahorn- und Fichtenholz für den Geigenbau in erwünschter Weise um.

Dabei sind die Erreger der Weissfäule von der langsamen Truppe und essen geniesserisch: Während den zwei bis drei Monaten, in denen sich die Keime am Holz für die Biotech-Geigen gütlich tun durften, verminderte sich die Masse kaum. «Andere Schädlinge bauen in dieser Zeit bis zu 50 Prozent der Holzmasse ab», so Schwarze. Die Geigenpilze hingegen begnügten sich mit 0.5 bis 1 Prozent. Trotzdem musste dem Pilz am Ende Einhalt geboten werden. «Sobald die Holzstruktur den gewünschten Zustand erreicht hatte, wurden die Pilze durch ein keimtötendes Gas entfernt.»

Die Mutter aller Geigen 

Ziel war es, die für den Klang entscheidende Dichte des Holzes so zu beeinflussen, dass der Werkstoff jenem von antiken italienischen Geigen ebenbürtig ist. Vorbild bei Schwarzes Pilzkur war eine antike Meistergeige von Guarneri del Gesù, die «Caspar Hauser» aus dem Jahr 1724. Guarneri (1698 -1744) baute, so wie sein Zeitgenosse Stradivari, im italienischen Cremona Instrumente, die wegen ihres besonderen Klangs begehrt sind und heute von grossen Solisten gespielt werden.

Doch der beste Baustoff nützt nichts, wenn das Handwerk nicht die gleichen Kriterien erfüllt. Für die Mycowood-Violinen haben Geigenbaumeister daher exakte geometrische Kopien der Guarneri-Geige hergestellt.

Musik ist zwar immer auch eine Frage des Geschmacks – die Akustikforscher der Empa interessiert allerdings, wie sich der Klang einer Geige objektiv bewerten lässt. Das neue Projekt der Empa-Abteilung Akustik/Lärmminderung in Dübendorf untersucht daher den Klang der Biotech-Geigen vom ersten Moment seiner Entstehung bis hin zur Empfindung, die er bei den Zuhörern auslöst.

Getestet wird eine ganze Reihe von Instrumenten, darunter das Original, eine unbehandelte Kopie und unterschiedliche Geigen aus pilzbehandeltem Klangholz. Denn schliesslich sollen die Biotech-Instrumente ihre Fähigkeit nach wissenschaftlichen Kriterien unter Beweis stellen.

Die Seele einer Pilzgeige

In einem ersten Schritt messen Armin Zemp und Bart van Damme, wie sich Schallwellen im Holz der Geigen ausbreiten. Bei dieser Körperschallmessung regt ein Elektromagnet die Saiten der Instrumente an, damit nicht der individuelle Bogenstrich eines Musikers die Ergebnisse verfälscht. Der Versuch wird zudem in einem speziellen reflexionsarmen Labor durchgeführt, der den austretenden Schall nicht auf die Geige zurückwirft. Ein «Scanning Laser Doppler Vibrometer» zeichnet derweil die Schwingungen des Materials auf. An rund 100 Stellen auf dem Geigenkörper misst das Vibrometer deren Frequenz und Amplitude. «Hier wird sich zeigen, ob sich die Wellen im Holz unterschiedlich ausbreiten», sagt Armin Zemp. «Besonders spannend wird es, die Mycowood-Geigen mit dem Original zu vergleichen.»

Doch nach dem Körper der Geige soll auch ihre Seele vermessen werden: Wie Menschen den Klang der Biotech-Instrumente erleben, testen Experten auf dem Gebiet der Psychoakustik. Im Labor für Hörversuche, dem AuraLab der Empa in Dübendorf, werden Beat Schäffer und Reto Pieren mit Versuchspersonen arbeiten, die Hörproben der Instrumente bewerten müssen.

Anhand von standardisierten Befragungen versuchen die Psychoakustiker auf diese Weise, signifikante Klangeigenschaften der einzelnen Geigen herauszuschälen. «Es wird sich herausstellen, ob ein kausaler Zusammenhang zwischen Holzstruktur, Schallmessung und Hörempfinden nachweisbar ist», sagt Reto Pieren.

Ermöglicht wurde das komplexe Projekt durch Walter Fischli, Mitbegründer des Pharmaunternehmens Actelion, dessen Stiftung die Entwicklung finanziert hat. Die langjährige Zusammenarbeit in diesem interdisziplinären Vorhaben ist auch deshalb so erfolgreich, da Fischli als Hobbygeiger und Wissenschaftler die Begeisterung für Forschung am Schnittpunkt von Musik und Biotechnologie teilt.

Schon im Vorfeld haben die Mycowood-Geigen viel Lob erhalten. In einem Blindtest vor Publikum traten die ersten Exemplare bereits erfolgreich gegen eine Stradivari aus dem Jahr 1711 an.

Zu den Musikern, die die Biotech-Instrumente spielen durften, gehört Oleg Kaskiv, Profi-Geiger und Professor an der International Menuhin Music Academy in Gstaad. Kaskiv schwärmt: «Die Mycowood-Geigen haben einen warmen, farbenreichen Klang, der in die Richtung der alten italienischen Instrumente geht.» Und obwohl die Instrumente noch neu und daher nicht genügend eingespielt seien, gelänge es bereits jetzt, ihnen Klänge zu entlocken, die eine unbehandelte Geige nicht hervorbringe. Da die Konzerthallen heute immer grösser würden, seien die Mycowood-Instrumente mit ihrem grossen, tragenden und warmen Klang besonders interessant für ihn, so der Musiker. Ob die Versuchspersonen der psychoakustischen Tests ebenso begeistert sind, werden die aktuellen Experimente zeigen. 

adm

Kontakt:

Armin Zemp
Acoustics/Noise Control
Armin.Zemp@empa.ch

Reto Pieren
Acoustics/Noise Control
reto.pieren@empa.ch

Andrea Six
Kommunikation
redaktion@empa.ch

https://www.empa.ch/web/s604/mycowood-violin

Auf www.ch-cultura.ch u.a. erschienen:

https://www.ch-cultura.ch/musik-und-tanz/neuer-geldgeber-fuer-die-pilzgeige