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21.07.2021 | Fahrwerk | Schwerpunkt | Online-Artikel

So macht Löwenzahn Autoreifen nachhaltiger

verfasst von: Christiane Köllner

4:30 Min. Lesedauer

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Naturkautschuk ist ein essenzieller Bestandteil für Autoreifen. Bisher deckt der tropische Kautschukbaum den Bedarf. Dessen Anbau verursacht aber zunehmend ökologische Probleme. Alternativen müssen her. 

Egal, ob Auto, Lkw oder Traktor: All diese Fahrzeuge brauchen Reifen. Rund 47,4 Millionen Reifen gingen im vergangenen Jahr im Reifenersatzgeschäft in Deutschland vom Handel an die Verbraucher, wie der Bundesverband Reifenhandel und Vulkaniseur-Handwerk angibt. Und alle diese Reifen brauchen Naturkautschuk, sodass die Nachfrage nach Kautschuk stetig steigt, insbesondere durch die Reifenindustrie. Sie fragt etwa 70 % der weltweiten Naturkautschukproduktion nach.

Autoreifen bestehen aus einer Mischung von Natur- und Synthesekautschuk auf Erdölbasis. Naturkautschuk "zeichnet sich aus durch extreme Elastizität, Zugfestigkeit und Kälteflexibilität – Eigenschaften, die man trotz aller Versuche bislang nicht künstlich erzeugen kann", erklären Forscher vom Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie (IME) im Kapitel Naturkautschuk aus Russischem Löwenzahn des Buchs Ressourceneffizienz. Der Anteil von Naturkautschuk bei Pkw-Reifen liegt bei etwa 15 bis 20 %, der von Synthesekautschuk ebenfalls bei etwa 15 bis 20 % des Reifengewichtes, geben die Springer-Autoren um Reinhard Mundl im Kapitel Bestandteile Reifen und Räder des Fahrwerkhandbuchs an. Synthesekautschuk wird verwendet, da dessen Produkteigenschaften in gleichbleibender Qualität gezielt gesteuert werden können, er erzeugt aber auch mehr Abrieb als sein natürliches Pendant. 

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Naturkautschuk aus Russischem Löwenzahn

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Naturkautschuk ist ein essenzieller Bestandteil hochwertigen Gummis, wie er etwa für Autoreifen benötigt wird. Bisher deckt den ständig steigenden Bedarf ausschließlich der tropische Kautschukbaum, dessen Anbau aber zunehmend ökologische Probleme verursacht. Am Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME wollte man diese heikle Monokultur-Situation auflösen.

Bislang wird die Nachfrage nach dem Naturstoff ausschließlich durch den Kautschukbaum Hevea brasiliensis gedeckt, der nur in den Tropen wächst, wie die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) angibt. Somit hänge ein wichtiges Element der Mobilität weltweit von einer einzigen Pflanze ab. Durch Anritzen der Rinde tritt der Latex, der Saft des Baumes, mit einem Kautschukgehalt von etwa 35 % aus und wird gesammelt, wie die Springer-Autoren erläutern. "Nach Zugabe von Säure trennen sich Kautschuk und wässrige Bestandteile (Koagulation), sodass der Kautschuk abgetrennt und durch Trocknung, Konservierung sowie Formgebung zum festen Naturkautschuk verarbeitet werden kann", heißt es weiter. 

Russischer Löwenzahn wächst in unseren Breiten

Nur sehr wenige andere Gewächse produzieren Kautschuk in vergleichbarer Qualität. Neben Guayule (Parthenium argentatum) zählt dazu insbesondere der Russische Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz). "Bereits während des 2. Weltkriegs wurden Wildformen des Russischen Löwenzahns als Ersatzpflanze zur Herstellung von hochwertigem und zudem allergenfreiem Naturkautschuk gehandelt", erklären die Forscher des Fraunhofer IME. Durchgesetzt in der Praxis hat sich die Verwandte unserer "Pusteblume" bislang noch nicht. Dabei hätte sie als Industriepflanze einige Vorteile:

  • Regenwaldschutz in den klassischen Anbauländern des Kautschukbaums wie Indonesien, Malaysia oder Thailand, so die FNR. Palmöl und Kautschuk konkurrieren um Anbaufläche, da sie in fast identischen Regionen kultiviert werden. Die Folge: Um neuen Platz für eine landwirtschaftliche Nutzung zu schaffen, wird immer mehr Regenwald gerodet.
  • Bereicherung von Fruchtfolgen: Die Pflanzenart "wächst in gemäßigtem Klima, ist anspruchslos, benötigt für ihr Wachstum wenig Dünger und ist äußerst resistent gegen biotischen und abiotischen Stress", so die Fraunhofer-Forscher. Von den typischen Ackerkulturen in Europa sei der Russische Löwenzahn der FNR zufolge nur mit der Sonnenblume näher verwandt.
  • Mehr Unabhängigkeit und Versorgungssicherheit: Die Reifenindustrie, aber auch die gesamte Wirtschaft wären nach Einschätzung der FNR weniger abhängig und verwundbar. "Tatsächlich ist Hevea brasilensis ein unsicherer Kandidat", so die FNR. In seinem Ursprungsland Brasilien – das Land war einst Weltmarktführer bei der Naturkautschukproduktion – sei der Baum aufgrund des verbreiteten Schadpilzes Microcyclus ulei fast nicht mehr in Plantagen anbaubar. "Sollte sich dieses Pathogen auch auf den südostasiatischen Raum ausbreiten, so ist mit einem Zusammenbruch der gesamten Naturkautschukindustrie zu rechnen", betonen die Fraunhofer-Forscher.

Taraxagum und Synthesekautschuk Bisyka

Seit rund zehn Jahren gibt es nun wieder Bestrebungen, russischen Löwenzahn als nachhaltige Rohstoff-Alternative zu etablieren. Reifenhersteller Continental und Partner aus Agrarwissenschaft, Züchtung, Bioinformatik, Biotechnologie, Gartenbau, Landmaschinenbau und Polymerherstellung entwickeln die pflanzliche Basis und das Anbau- und Extraktionsverfahren, berichtet die FNR. Dabei hätten sie schon einige Meilensteine erreicht: In Anklam in Mecklenburg-Vorpommern nahm Continental 2018 sein "Taraxagum Lab" in Betrieb. Der Reifenproduzent habe dort 35 Millionen Euro in die Erforschung der Pflanze investiert. Im Erfolgsfall soll sie innerhalb von zehn Jahren in der Serienproduktion zum Einsatz kommen. Eine erste Fahrradreifen-Kleinserie wurde bereits vorgestellt. Auch die Züchter im Projektteam habe Erfolge vorweisen können: Sie hätten den Kautschukgehalt im Vergleich zur Wildpflanze bereits verdreifacht. Im aktuell laufenden Projekt TAKOWIND III werde die Züchtung fortgesetzt, um Kautschukgehalt und Flächenertrag weiter zu erhöhen.

Natürlicher Kautschuk aus Kautschukbäumen ermöglicht bisher einzigartige Eigenschaften für Reifenanwendungen. Wie darlegt, ist Naturkautschuk aber auch ein begrenzter Rohstoff. Zudem ist die Versorgungssicherheit durch Pflanzenschädlinge gefährdet. Löwenzahn-Kautschuk ist hier eine Alternative zum Naturkautschuk des Gummibaums. Ein Forschungsteam aus verschiedenen Fraunhofer-Instituten arbeitet an einer weiteren Option und hat einen künstlichen Kautschuk hergestellt, der nach dem Vorbild des Kautschuks aus Löwenzahn entstand, und an die sehr guten Eigenschaften des Naturkautschuks heranreichen soll. Der neu entwickelte biomimetische Synthesekautschuk Bisyka soll beim Abrieb erstmals die Eigenschaften von Reifen aus Naturkautschuk erreichen, besser beim Rollwiderstand und insbesondere für hoch beanspruchte Lkw-Reifen geeignet sein. Er lässt sich in großtechnischem Maßstab in vorhandenen Anlagen produzieren.

Ob durch Naturkautschuk oder sein synthetisches Pendant: Den Reifenabrieb zu reduzieren, hätte einen weiteren positiven Effekt für die Umwelt: Nutzt sich das Reifenprofil weniger ab, reduziert das auch das Problem der Feinstaub- und Mikroplastik-Belastung für Mensch und Umwelt.

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