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…schwarz wie Ebenholz

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Der junge Geiger landet in Berlin am Flughafen, sein teures Meister-Instrument im Gepäck und voller Vorfreude auf seinen Auftritt am nächsten Abend. Am Zoll wird er angehalten. Eine Stunde später verlässt er den Flughafen – ohne seine Geige. Sie wurde beschlagnahmt.

Das neue Material: ein «Swiss Ebony» Kantholz aus modifiziertem Schweizer Bergahorn.

Empa

Wie bei vielen Geigen bestehen nämlich auch beim Instrument des jungen Künstlers Saitenhalter und Griffbrett aus Ebenholz, ein Tropenholz, das auf der CITES-Liste («Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora») der geschützten Hölzer steht. Somit darf Ebenholz nur eingeführt werden, wenn die legale Herkunft des Materials am Zoll nachgewiesen werden kann. Einige der 183 CITES-Länder wenden diese Bestimmung nicht nur auf das Rohmaterial an, sondern auch auf damit gefertigte Produkte wie Musikinstrumente.

Dies hat zur Folge, dass zahlreiche Musikerinnen und Musiker nicht mehr mit ihren Instrumenten auf Reisen gehen wollen, weil jeder Grenzübertritt zum Risiko wird. Zahlreiche Instrumente wurden so bereits beschlagnahmt. Doch nicht nur das Reisen ist schwierig. Auch wer mit entsprechenden Instrumenten handelt, kann sich strafbar machen, wenn er die legale Herkunft des Materials nicht nachweisen kann. Bereits das Anbieten entsprechender Produkte auf einer Internetplattform kann eine Anzeige zur Folge haben.

Alternative zu Tropenhölzern

Zurück zu unserem jungen Geiger: Er möchte weiterhin mit dem Meister-Instrument auf Tournee. Und natürlich möchte er keine Probleme am Zoll. Ausserdem will er sicher sein, dass er seine wertvolle Geige bei Bedarf legal verkaufen kann. Ein Zertifikat über die Herkunft des Holzes seiner Geige hat er jedoch nicht. Sein Geigenbauer erklärt ihm ausserdem, dass er nicht auf Ebenholz verzichten kann: Das Tropenholz ist aufgrund seiner Härte, der guten Bearbeitbarkeit und hervorragender Klangeigenschaften geradezu optimal für den Geigenbau. Zudem ist seine edle dunkle Farbe ein Hingucker. Das Holz einer Buche oder eines Schweizer Bergahorns kann da nicht mithalten.

Bis jetzt. Forschende der Empa und der ETH Zürich haben gemeinsam das Start-up «Swiss Wood Solutions» gegründet und einen Weg gefunden, Schweizer Hölzer so zu modifizieren, dass sie die Eigenschaften bedrohter Tropenhölzer wie Ebenholz oder Grenadill aufweisen. Letzteres wird vor allem für den Bau von Klarinetten und Oboen verwendet. Dabei wird Schweizer Bergahorn aus nachhaltiger Waldwirschaft zugeschnitten und in einer wässrigen Lösung eingelegt.

Danach wird das Holz getrocknet und mittels dem Heisspressverfahren komprimiert. Dies erlaubt es, Holzeigenschaften, die für den Instrumentenbauer besonders wichtig sind, gezielt einzustellen. So benötigt man etwa für den Klarinettenbau eine etwas geringere Holzdichte als für Griffbretter für Violinen. Auch die Ansprüche an Farbe und Schallleitungsgeschwindigkeit sind unterschiedlich, wie Oliver Kläusler, CEO von «Swiss Wood Solutions» erklärt: ««Mit unserem Verfahren können wir diese Parameter selber bestimmen. Das ermöglicht beispielsweise dem Geigenbauer eine gezieltere Feinabstimmung des Instruments.»

Besser als das Original

Das Spin-off ist nicht das erste Unternehmen, das sich auf Alternativen zu Tropenhölzern spezialisiert. Es gibt bereits entsprechende Materialien, zum Beispiel Holz-Kunststoff-Komposite oder Carbon-Materialien. Deshalb hat Kläusler im Frühling 2017 Hörtests mit professionellen Musikern und Musikstudierenden durchgeführt, um diese Materialien direkt miteinander zu vergleichen. Erfreuliches Ergebnis: «Swiss Ebony» belegte zusammen mit echtem Ebenholz Platz 1.

Der Geigenbauer Boris Haug aus Suhr hat daraus Saitenhalter für Profiinstrumente hergestellt, die anschliessend über Wochen bespielt wurden. «Eine Musikerin wollte unseren Cello-Prototyp gar nicht mehr herausrücken und bot uns an, uns stattdessen ihren hochwertigen Ebenholz-Saitenhalter zu überlassen», so Kläusler. Ihre Begründung: Ihr Cello klinge mit Swiss Ebony «sexier» als zuvor. Auch preislich kann die Ebenholz-Alternative mit ihrem natürlichen Vorbild bereits mithalten. Trotzdem wollen Kläusler und sein Team den Preis weiter senken und legen zudem grossen Wert darauf, den gesamten Produktionsprozess umweltfreundlich und nachhaltig zu gestalten.

Momentan ist «Swiss Wood Solutions» auf der Suche nach Investoren, um das Produkt auf den Markt zu bringen. Die bisherigen Entwicklungsarbeiten wurden durch zwei Grants der Gebert-Rüf-Stiftung finanziert. Zudem erhält das Spin-off Coaching-Unterstützung von verschiedener Seite, etwa von Experten der Kommission für Technologie und Innovation (KTI), des Empa-Inkubators «glaTec» und von «Venture Kick».

Da ist mehr als Musik drin

Künftig könnte das Schweizer Ebenholz für Lifestyle-Produkte wie Uhrenbauteile, Billard-Queues und Messergriffe Verwendung finden. Wie Gespräche mit potenziellen Kunden ergaben, entstehen in ­diesen Märkten zurzeit sehr ähnliche Herausforderungen wie auf dem Markt für Musikinstrumente. Zudem arbeitet das Spin-off momentan an einer neuen Methode zum Färben seiner Holzprodukte. Auch dies soll weitere Einsatzmöglichkeiten für das Material erschliessen. «Aber das ist Zukunftsmusik», so Kläusler. «Der kurzfristige Fokus liegt darauf, Musiker mit Instrumenten auszustatten, die höchsten musikalischen Ansprüchen genügen. Nachhaltig und ökologisch.» Und: Orchester könnten wieder bedenkenlos mit ihren eigenen Meister-Instrumenten auf Welt-Tournee gehen. Ohne schlechtes Gewissen.

Weitere Informationen:

https://www.empa.ch/web/s604/swiss-wood-solutions

Cornelia Zogg | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

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Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

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Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...