# README `mod/material_fabrication/`

# DISCLAIMER

Lizensdingsbums

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# Benötigte Materialien:
- Rapsstroh [Bild von Rapsstroh]
- Buchweizenschalen [Bild von Buchweizenschalen]
- Autoklavbeutel [Bild von Autoklavbeutel]
- Wasser
- Körnerbrut der Reishi-Kultur (Kulrurbezeichnung)
- Wachstumsform

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# Benötigte Geräte und Utensilien:
- Substratwaage [Bild von Substratwaage]
- Messbecher/ Messzylinder
- Substratmischer [Bild von Substratmischer]
- Maurerkelle
- Autoklav
- Laminarströmungsabzug [Bild von Flowhood]
- Impulsschweißgerät
- Hechsler für Substrat [Bild von Hechsler]
- temperaturkontrolliertes Wachstumszelt [Bild von Growzelt]

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# Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand richtet sich stark nach dem Umfang und dem Volumen der herzustellenden Körper.
Bei manueller Herstellung der Substratmischung erhöht sich der Arbeitsaufwand mit erhöhtem Volumen zunehmend. 

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# Herstellung
Die Herstellung eines Myzel-Kompositmaterials läuft in mehreren Teilschritten ab und wird in den weiter unten aufgeführten Kategorien genau beschrieben.
Details hierzu lassen sich im Dokument "Mind the fungi" (Quelle) finden.

Beim Herstellungsprozess wird innerhalb einer Woche zuerst das Substrat mit Myzel durchwachsen.
Danach wird eine Negativform mit dem vorkultiviertem Substrat befüllt und hölzerne Befestigungsanker in Position gebracht. In den nächsten 3-6 Tagen wächst das Pilzmyzel weiter und verfestigt das Substrat. Zwischenzeitlich wird es aus der Form entnommen. Die vom Myzel durchwachsenen und umschlossenen Holzanker sind fest mit dem Myzelblock verbunden. Nach der Durchwachsung wird der Pilz abgetötet, in dem das Material auf über 55 °C erhitzt und getrocknet wird. Ein Weiterwachsen des Pilzes ist nach diesem Schritt ausgeschlossen.

### - <a href="#substrat">Substrat</a>-<a href="#pilz">Pilz</a>-Kombination
### - <a href="#form">Formbefüllung</a>
### - <a href="#step1">Nachbehandlung</a>

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## <a name="substrat"></a> Substrat

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Für die Substratmischung wird je nach Art der Ausgangsmaterialien ein individuelles Rezept benötigt. Da unterschiedliche Substrate verschiedene Wasserhaltekapazitäten besitzen, wird die hinzuzufügende Menge Wasser immer vor Ort und auf Grundlage der aktuellen Restfeuchte der Substrate bestimmt.

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### Berechnen der Größen:

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1. **Bestimmen des benötigten Gesamtvolumens und der Gesamtmasse**
<p>Je Form ist ein Volumen von rund 10 Litern angegeben. Durch verschiedene Prozessschritte ist ein gewisser Schwund zu erwarten. Deswegen sollte ein Puffer von ca. 10% eingeplant werden. Mit entsprechender Dichte des Substratgemischs lässt sich nun das benötigte Gewicht der hydrierten Gesamtmasse bestimmen.<br>
<br>
Dichte Buchweizenschalen/Rapsstroh 50/50 % (hydriert): ~ 450 g/L<br>
<br>
<strong>Rechnung:</strong><br>
10 L x 6 = 60 L<br>
60 L * 1,1 = 66 L mit Puffer<br>
66 L * 450 g/L = <ins>29.700 g</ins> <strong>Gesamtmasse</strong> hydriert<br>
</p>

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2. **Bestimmen der Gesamtmasse des trockenen Substrats**
<p>Das Gewicht der hydrierten Masse wird auf die jeweiligen Trockenmassen heruntergerechnet<br>
<br>
Wasserspeicherkapazität Buchweizenschalen:  59%<br>
Wasserspeicherkapazität Rapsstroh:          75%<br>
<br>
<strong>Rechnung:</strong><br>
29.700 g / 2 = 14.850 g je Substrat<br>
<br>
<strong>Buchweizenschalen:</strong><br>
14.850 g * 0,59 = 8.761,5 g Wasser<br>
14.850 g - 8.761,5 g = <ins>6088,5 g</ins> <strong>Buchweizenschalen</strong> trocken<br>
<strong>Rapsstroh:</strong><br>
14.850 g * 0,75 = 11.137,5 g Wasser<br>
14.850 g - 11.137,5 g = <ins>3.712,5 g</ins> <strong>Rapsstroh</strong> trocken<br>
</p>

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3. Die **benötigte Gesamtwassermenge** leitet sich aus der Rechnung aus 2. ab.
<p>8.761,5 g + 11.137,5 g = 19.899 g -> <ins>19,9 L</ins> <strong>Wasser</strong></p>

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### Substrat anmischen:

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1. Abwiegen der Substratmengen
2. Messen der Wassermenge
3. Im Substratmischer Substrat mit entsprechender Wassermenge mindestens 30 Minuten homogenisieren und hydrieren, mit heißem Wasser geht dieser Prozess besser

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### Vorbereitung zum Autoklavieren:

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1. Abfüllen des Substrates in Autoklavbeutel (a 2,4 Kg)
2. Komprimierung und doppeltes Falten der offenen Beutel (Pasteursche Schleife)

(Illustration)
Syntax: material_folding.webp

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### Autoklaviervorgang:

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1. Befüllen der Korbeinsätze des Autoklavs mit Faltöffnung nach innen zeigend
2. 4 Beutel pro Korb -> 8 Beutel pro Autoklavdurchlauf
3. Starten des Autoklavs (121 °C, 15 psi, 90 Minuten)
4. Abkühlen über Nacht, Substrat muss vor Beimpfen eine Kerntemperatur von unter 30 °C haben

### 5. Beimpfen

(Illustration)
Syntax: material_inoculation.webp

### 6. Shreddern und Zerkleinern

(Illustration/Bild?)
Syntax: material_fragmentation.webp

### 9. Form Befüllen

(Illustration)
Syntax: material_moulding.webp

### 10. Durchwachsen lassen

(Illustration?)
Syntax: material_incubation.webp

### 11. Aus der Form lockern

(Illustration?)
Syntax: material_loosening.webp

### 12. Entformen

(Illustration)
Syntax: material_demolding.webp

### 13. Trocknen im Ofen


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## <a name="pilz"></a>Pilzkultur

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Nach erfolgter Sterilisation ist das Substrat so gut wie keimfrei. Konkurrierende Mikroorganismen wie Hefepilze, Bakterien oder Schimmel wurden durch die lang anhaltende Hitzeeinwirkung weitgehend eliminiert.
Nun kann eine Pilzkultur eingebracht werden. Schnell wachsende Sorten, wie Schmetterlingstramete (*Trametes versicolor*), Austernseitling (*Pleurotus ostreatus*) oder Glänzender Lackporling (*Ganoderma lucidum*) sind im Spezialhandel im Internet erhältlich.

Für die Workshops verwenden wir ***G. lucidum***, da das Myzel ausreichend fest wächst und widerstandsfähig gegen Kontamination ist.

- **Beimpfung:**

Beim Einbringen des Pilzes in das Substrat muss während der gesamten Zeit unter aseptischen Bedingungen gearbeitet werden. Ohne Schutzatmosphäre dringen sich in der Luft befindliche Kontaminanten in die Substratbeutel ein und besiedeln das frisch sterilisierte Substrat. Da der Kulturpilz im Vergleich relativ langsam wächst, würden Kontaminationen schnell Überhand gewinnen. Mit entsprechend gewählter Impfrate kann der Pilz das Zeitfenster von etwa 1 Woche nutzen und das Substrat durchwachsen.

Im Bezug auf die hydrierte Masse des Substrates wird eine Impfrate von **5%** gewählt.
Je höher der Anteil an Pilzmasse, desto schneller ist das Substrat durchwachsen.

Auf einen Beutel mit 2,37 Kg Substrat entpricht dies einer Pilzbrutmenge von 125 g/Beutel.
Insgesamt ergibt sich dadurch eine Masse von 2,5 Kg/ Beutel.

- **Durchwachsungsphase:**

Ist das Substrat zu mehr als 90% durchwachsen kann es weiterverarbeitet werden.
Dieser Schritt nimmt ca. 1 Woche in Anspruch.

- **Zerkleinerung**:

Das vorkultivierte Substrat wird aus den Beuteln entnommen, mit Hilfe eines Gartenhechslers zerkleinert und in einer Wanne aufgefangen. Vor Inbetriebnahme werden alle Oberflächen, welche mit Pilzmyzel in Kontakt kommen desinfiziert. Das Zerkleinern ermöglicht eine homogene Befüllung der Negativ-Form, so dass sämtliche wichtige Strukturen abgeformt werden.

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## <a name="form"></a>Formbefüllung

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Bei der Formbefüllung muss je nach Komplexität der Form sowie Anzahl und Gestaltung von Befestigungselementen ein individuelles Protokoll entwickelt werden.

- **Vorbereitung:**

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# Sicherheitshinweise
Bei der Nutzung des Autoklavs sind alle vom Hersteller angegebenen Sicherheitsbestimmungen einzuhalten. Bei der Benutzung von Hochdruckbehältern, welche auf bis zu 121 °C aufgeheizt werden, ist auf besondere Sorgfalt zu achten. Der Betrieb ist nur nach erfolgter Sicherheitseinweisung und mit Schutzausrüstung zulässig.
Zur Schutzbekleidung gehören:
- festes Schuhwerk
- Schutzbrille
- Sicherheitshandschuhe

# Lizenz

CC_BY_SA_4.0