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Salzachbrücke

Von der Kuhweide in die Gummifabrik

Ob Reifen oder Gummilager: Sie wachsen demnächst auf dem Feld. Zumindest der in ihnen verwendete Naturkautschuk, der bald in großem Stil aus der Wurzel des Russischen Löwenzahns gewonnen wird. Das Projekt dazu heißt „Taraxagum“. Wie dieser Rohstoff den „Gummi-baum-Kautschuk“ auch in vielen Anwendungen des täglichen Lebens ergänzen bzw. ersetzen wird, erfahren Sie hier.

Hier wächst Rohstoff für Autoreifen (von links): Aus der Wurzel des Russischen Löwenzahns gewinnen Dr. rer. nat. Christian Schulze Gronover vom Fraunhofer Institut, Dr. rer. nat. Carla Recker von Continental und Prof. Dr. Dirk Prüfer von der Uni Münster Naturkautschuk.

Wie Sie vielleicht in der SALZACHbrücke 4/2015 gelesen haben, läuft seit 2013 das sogenannte Taraxagum-Projekt, das an den lateinischen Namen des Russischen Löwenzahns angelehnt ist und am Naturkautschuk aus ebendieser Pflanze forscht. Das Projekt ist eine Kooperation des Reifenherstellers Continental mit dem Fraunhofer Institut für Molekularbiologie und angewandte Oekologie (IME) – und ganz nebenbei äußerst erfolgversprechend.
Wenn es darum geht, Neureifen etwas „grüner“ zu machen, hat man zwei Möglichkeiten: hohe Recyclinganteile einbinden, sprich: wiederverwendetes Altreifenmaterial. Bei Lkw-Reifen kann der Recyclat-Anteil höher sein, beim Pkw-Reifen wegen seiner viel größeren Performance-Ansprüche ist er begrenzt.

„Löwenzahn aus dem Dornröschenschlaf geholt“
Eine andere Möglichkeit: „Grüne“ Rohstoffe verwenden. Damit sind nicht generell nachwachsende Rohstoffe gemeint, sondern solche, die der Umwelt und damit uns Menschen möglichst wenig zusätzliche Probleme machen.
Forschungen am Kautschuk aus der russischen Löwenzahnwurzel gibt es bereits seit den 1920er Jahren, das Ganze wurde dann aber nicht mehr weiterverfolgt. Prof. Dr. Dirk Prüfer von der Uni Münster, einer der Mitarbeiter am Taraxagum-Projekt, sagt: „Diese Pflanze war so ein bisschen im Dornröschenschlaf und wir haben sie aufgeweckt.“
Praktisch: Der Russische Löwenzahn wächst freudig auch auf Flächen, wo normalerweise keine hohen Erträge zu erwarten sind. Damit es sich auch lohnt, die Pflänzchen flächendeckend anzubauen, züchten die Forscher derzeit ihre Löwenzahnpflanzen auf Größe, und zwar geschieht das auf ganz „normalem“ Weg, wie in der Natur auch.
Dirk Prüfer erklärt: „Wir machen aus einer Wildpflanze eine Zuchtpflanze bzw. Kulturpflanze, das ist richtig viel Arbeit. Dabei entwickeln wir Verfahren, die wertvoll sind und nachhaltig: Früher war die Kautschukherstellung ein Prozess mit organischen Lösungsmitteln, heute ist das ein umweltverträglicher, wasserbasierter Prozess.“

Wieviel Kautschuk ist im Reifen und was tut er da?
Klaus Engelhart vom Reifenhersteller Continental umreißt den Ertragsrahmen, in dem sich der Löwenzahn einmal bewegen soll: „Beim Hevea Brasiliensis (Regenwaldkautschuk) haben wir einen Hektar-Ertrag von etwa einer bis eineinhalb Tonnen. Beim Löwenzahn wollen wir durch konventionelle Züchtung auf denselben Ertrag kommen.“
Damit Sie wissen, wovon bei Kautschuk und Latex die Rede ist: Latex ist die Flüssigkeit, in der Kautschukpartikel enthalten sind, Kautschuk ist also der Feststoff im Latex. Dabei kann die Reifenindustrie mit Kautschuk etwas anfangen, die meisten anderen industriell hergestellten Produkte brauchen den flüssigen Latex.
Ziemlich genial ist, was der Rohstoff leistet, denn er bleibt dank seiner chemischen Struktur auch bei starker Dehnung elastisch und reißt nicht – hoher Polymerlänge sei Dank. In ihren chemischen Eigenschaften sind Kautschukbaum- und Löwenzahnkautschuk übrigens identisch, die Kettenlänge ihrer Polymere ist dieselbe.
Die Hauptaufgabe des Reifens ist es, Grip auf die Fahrbahn zu bringen, ebenso Lenkpräzision zu vermitteln, ein Reifen soll natürlich luftundurchlässig sein und federn, auch Komfort ist ein Thema. All das leistet Kautschuk.

Härtetest für Löwenzahnkautschuk-Reifen
Im Reifen stecken normalerweise drei Sorten: die synthetisch hergestellten Synthese- und Butadienkautschuke auf Erdölbasis sowie Naturkautschuk. Dabei macht der Naturkautschuk den Reifen besonders elastisch, zugleich sorgt er für hohe Laufleistung. „Hohe Laufleistung“ kann bedeuten: etwa 10 Mal rund um die Erde; Lkw-Reifen laufen an den Anhängerachsen rund 400.000 Kilometer, bevor sie verschlissen sind.
Dabei sind Reifen, besonders beim Pkw, inzwischen echte Hightech-Bauteile. Deshalb prüfen die Hersteller jeden neuen Reifen mit verschiedenen Prozeduren auf Herz und Nieren. Freilich auch Reifen mit Löwenzahn-Kautschuk.
„Der fertige Reifen wird genau die gleichen Tests bestehen müssen wie alle anderen Reifen auch“, sagt Klaus Engelhart und präzisiert: „Wir haben unterschiedlichste Tests. Zunächst testen wir die sicherheitsrelevanten Eigenschaften: Bremsweg, Verhalten auf Nässe, Schnee, Eis. Wir machen natürlich auch Laufleistungstests auf Maschinen: Dabei dreht sich vereinfacht gesprochen eine große Welle, die mit asphaltähnlichem Material bespannt ist. Der Reifen dreht sich mit. Nach einer gewissen Laufzeit wird das Profil gemessen. Dann kann ich hochrechnen, wieviel Profil nach welcher Zeit verschlissen sein wird.“
Ein höchst diffiziles Thema ist die Mischung. Sie entscheidet über Komfort, Rollwiderstand, Spritersparnis, Nässeverhalten, Performance. Kleines Beispiel: Der Reifenhersteller ersetzt etwas Ruß durch etwas mehr Silica (Kieselsäure). So kann er den Rollwiderstand verringern, ohne Einbußen beim Nässeverhalten in Kauf nehmen zu müssen.
Augenzwinkernd bringt es Klaus Engelhart auf den Punkt: „Die ganze Reifenentwicklung ist sowieso ein Management von Zielkonflikten. Wie bei einem Spinnennetz: Wenn Sie an einem Faden ziehen, bewegt sich das ganze Netz, weil alle Eigenschaften zusammenhängen.“

Millionen Tonnen Kautschuk für die Reifenproduktion
Ähnlich hoch, aber anders ausgeprägt sind die Anforderungen, die Continental-Tochterfirma Contitech an den Kautschuk stellt. Sie testet den Löwenzahn-Rohstoff bereits in Motorlagern: „Wir verlangen vom Naturkautschuk andere Eigenschaften als unsere Reifenkollegen“, erläutert Dr. Anna Misiun, die bei Contitech die Aktivitäten rund um den Löwenzahnkautschuk leitet. „Unsere Produkte müssen beispielsweise sehr große dynamische Belastungen auch bei hohen Temperaturen aushalten.“
Betrachtet man den Kautschukbedarf eines einzigen Reifenherstellers in Deutschland, so kommt einiges zusammen. Klaus Engelhart schlüsselt für uns auf: „Continental hat allein in Deutschland im Jahr 2016 rund 17 Millionen Pkw-Reifen hergestellt – wenn man von ca. 3,5 Kilo Kautschuk pro Reifen ausgeht, sind das insgesamt gut 60 Millionen Tonnen Kautschuk, die wir verarbeitet haben.“
„Ein Pkw-Reifen wiegt zwischen acht und neun Kilo – natürlich ohne Felge. Davon sind 41 % Natur- und Synthesekautschuk“, erklärt Engelhart weiter. „Die Werte sind veränderlich, denn tendenziell ist in Winterreifen mehr Naturkautschuk enthalten als in Sommerreifen.“ Bei einem Lkw-Reifen sind es sogar 20 bis 25 Kilo Rohstoff.
Das ist eine Menge Holz – oder vielmehr Kautschuk. Zwar wächst der Naturkautschuk bisher buchstäblich auf Bäumen, aber das hat seinen Preis. Im sogenannten Kautschukgürtel in Malaysia, Indonesien und Thailand gibt es eine Baumart, die Kautschukbaum heißt und im Volksmund fälschlich auch „Gummibaum“ genannt wird – nicht zu verwechseln mit der gleichnamigen Zimmerpflanze.

„Gummibaum-Kautschuk“ zerstört unsere Umwelt
Sie kennen wahrscheinlich die Bilder der „blutenden“ Kautschukbäume, deren weißer Latexsaft aus der rundum schräg eingeritzten Rinde in kleine Eimerchen rinnt: So wird Naturkautschuk bisher gewonnen. Ein aufwendiges, zeitraubendes Verfahren, ganz abgesehen von den etwa sechs Jahren, die der Baum alt sein muss, um überhaupt für die Latex-Ernte geeignet zu sein.
Zu allem Überfluss ist diese Kautschuk-Herstellung in Monokultur hochgradig umweltschädlich und ersetzt wertvolle Ökosysteme mit Monokulturen, weil für den immer weiter steigenden Bedarf Regenwald abgeholzt wird. Vom weiten Transport des Rohstoffs zu den weiterverarbeitenden Fabriken ganz zu schweigen. Das heißt: Nicht nur wir in den westlichen Industriestaaten sind große „CO2-Sünder“.
Dirk Prüfer erläutert: „Natürlich fällt der Transport des Rohstoffs um den halben Erdball ins Gewicht. Viel, viel schlimmer ist aber die Brandrodung in Südostasien. Indonesien gilt als drittgrößter Produzent von Treibhausgasen, weil sie so viele Wälder brandroden. Das ist schon dramatisch.“

Latex für 40.000 alltägliche Güter
Langfristig und ganzheitlich betrachtet gibt‘s also nicht nur enorme Umweltprobleme im Kautschukgürtel abseits unseres westlichen Konsumblicks. Wegen der CO2-intensiven Herstellung schürt der Gummibaum-Kautschuk das Klimaproblem auf der ganzen Welt.
Denn nicht nur Reifen oder Gummilager im Auto, sondern rund 40.000 Dinge, die wir jeden Tag um uns haben, sind ganz oder teilweise aus Naturkautschuk bzw. seiner flüssigen Form, dem Latex, hergestellt: Latexhandschuhe, Klebstreifen und Kondome, Matratzen und Luftballons – dank Kautschuk sind sie elastisch, zugfest und auch bei Kälte flexibel.
Eine gute Idee also, wenn der gefragte und nicht ersetzbare Rohstoff in Zukunft nicht mehr nur aus dem Regenwald kommt, sondern beispielsweise direkt vom Feld neben der Reifenfabrik. Geht ja gar nicht? Geht ja wohl. Zumindest bald.

„Taraxagum Lab“: Löwenzahnkautschuk-Herstellung im großen Stil
Der „erste Spatenstich“ für die industrielle Herstellung von Löwenzahn-Kautschuk wird bald im mecklenburg-vorpommerschen Anklam gefeiert, das in Ostseenähe liegt: Dort will der Reifenhersteller Continental sein erstes „Taraxagum Lab“ bauen – übrigens mit großer Zustimmung des Anklamer Stadtrates. Die Stadt ist für die zusätzlichen Arbeitsplätze dankbar, denn viele der künftigen Mitarbeiter des „Lab“ kommen aus der Region.
Im Lauf der kommenden fünf Jahre will man den Löwenzahn „industriefertig“ machen, damit in Zukunft nicht nur laborgeeignete Milligramm-Mengen, sondern mehrere Tonnen dieses ganz besonderen Stoffs produziert werden können. Wenn die Versuche mit Löwenzahnkautschuk in Reifen und Gummilagern erfolgreich sind, stehen bereits weitere Konsumgüter in Wartestellung.
Dirk Prüfer erläutert, wohin die Reise gehen soll: „Es gibt bereits einen Versuchshandschuh einer Partnerfirma. Wir haben auch Anfragen von Gummimattenherstellern bekommen oder von Gleisbauern, die unter den Eisenbahnschienen Schwingungsdämpfer verbauen. Dabei muss man ein bisschen aufpassen: Unser Ziel ist, den Mehrbedarf zu decken, denn wir wollen den Menschen im Kautschukgürtel ja nicht ihre Arbeit wegnehmen.“

Die Gummisuppe nicht quer über den Globus schippern
In Anklam wird es zunächst um die Frage gehen: „Wie trenne ich die Rübe von dem Grünzeug?“ Denn die Erntemaschine muss die unterirdisch wachsende Wurzel ins „Töpfchen“ befördern und die Löwenzahnblätter ins „Kröpfchen“. Ob sich bereits der örtliche Kaninchenzüchterverein als Futterabnehmer interessiert, ist der Redaktion nicht bekannt. Die Vorteile des fabriknah angebauten Rohstoffs sind zahlreich: Die Abhängigkeit vom Kautschukgürtel fällt weg und damit zugleich die preisliche Unwägbarkeit des Rohstoffs. Auch logistisch gestaltet sich alles viel einfacher, wenn man die Gummisuppe nicht quer über den Globus aus dem Regenwald zur Reifenfabrik schippern muss.
Konkrete Zahlen gibt es noch keine, aber auch die CO2-Bilanz des Löwenzahn-Safts wird sich sehen lassen können: Natürlich wird der Rohstoff vom Feld geerntet und weiterverarbeitet, was Maschineneinsatz und somit Kraftstoffausstoß bedeutet. Aber neben der Fabrik angebaut wird der Transportweg nur noch einige Kilometer lang sein, und die Brandrodung des Regenwalds für den steigenden Kautschukbedarf löst sich in Wohlgefallen auf.

Am „Braunwerden“ tüfteln die Forscher gerade
Nicht nur das Züchten größerer Pflanzen ist momentan noch mit viel Arbeit verbunden. Der Löwenzahn hat auch eine eher unwillkommene Schutzreaktion: „Sobald die Pflanze verletzt wird und latexhaltiger Milchsaft austritt, wird der Saft braun und fließt nicht mehr“, sagt Dirk Prüfer. „Die Latexgewinnung ist dadurch freilich beeinträchtigt.“
Damit will der Löwenzahn nicht etwa die Forscher ärgern, sondern sich buchstäblich vor dem „Verbluten“ schützen, etwa wenn ein Kaninchen ihm ein Blatt abgeknabbert hat. Doch die Forscher sind gerade dabei, ihm dieses Verhalten abzugewöhnen.
Wie alles in der Natur, wird dies noch etwas Zeit brauchen – und dann wird sich der Löwenzahnkautschuk sicherlich nach und nach in der Industrie etablieren. Die Projektverantwortlichen rechnen derzeit mit etwa fünf bis zehn Jahren, bis erste Löwenzahnkautschuk-Reifen auf unseren Straßen fahren. Denn Löwenzahn wächst auch nicht schneller, wenn man daran zieht.
 
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