Innovation: Löwenzahn liefert Kautschuk für Autoreifen

Mit Hilfe von Kautschuk aus Löwenzahn wollen Forscher auf nachhaltige Weise Reifen etwa für Autos und Fahrräder herstellen. Radfahrer können die ersten Reifen heute bereits kaufen. Das Projekt der Forscher von der Uni Münster ist für den Deutschen Zukunftspreis nominiert. Die mit 250 000 Euro dotierte Auszeichnung wird am Mittwoch von Bundespräsident Frank-Walter Steinmeier verliehen. Die Wissenschaftler treten dabei gegen eine starke Konkurrenz an: Unter den Nominierten sind auch die Erfinder des mRNA-Impfstoffs gegen das Coronavirus vom Mainzer Unternehmen Biontech.

Die Molekularbiologen Dirk Prüfer und Christian Schulze Gronover arbeiten seit rund zehn Jahren am Löwenzahn-Kautschuk. Die Idee an sich ist nicht neu. Bereits vor rund 90 Jahren wurde der russische Löwenzahn als Kautschukquelle und damit als Alternative zum Kautschukbaum (Hevea Brasiliensis) entdeckt. Die Wissenschaftler aus Münster erforscher derzeit vor allem die Frage, wie alle Prozessschritte für eine konkurrenzfähige Produktion hochgefahren werden können, zum Beispiel beim Anbau des Löwenzahns. „Wie kann ein Landwirt das sähen und wie am Ende am besten ernten? Das haben wir erforscht“, erklärt Gronover.

Beim Löwenzahn stellt sich etwa die Frage, „wie bekommen wir den Kautschuk raus?“, erklärt Prüfer, auch Leiter des Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Ökologie in Münster. Mit Anritzen wie bei den Kautschukbäumen geht das nicht, die Wurzeln müssen dazu mechanisch bearbeitet werden. Am Ende steht ein Stoffgemisch aus Wasser und Kautschuk. Da sich beide Stoffe nicht vermischen, können sie ohne Lösungsmittel leicht getrennt werden. Pro Hektar ernten die Landwirte beim russischen Löwenzahn eine Tonne Kautschuk. Das sei vergleichbar mit dem Ertrag in den Tropen.

Derzeit gibt es vor allem im Süden Deutschlands und in Mecklenburg-Vorpommern Anbauflächen - viele Landwirte müssen sich an den Gedanken des Löwenzahn-Anbaus erst gewöhnen. „Sie sollen etwas anbauen, was sie ja eigentlich als Unkraut wegspritzen würden“, sagt Prüfer. Der russische Löwenzahn hat kleinere, aber dafür mehr Blüten. Die wachsen allerdings sehr flach. Das Zuchtziel ist, dass sie höher wachsen, damit sie besser aus der Erde gezogen werden können. Die Wildform der Pflanze hat einen Kautschukanteil von 1 bis 2 Prozent, bei der Zucht sind es 15 bis 20 Prozent.

Nach der Ernte stehen andere Fragen im Vordergrund: Im Reifen muss der Löwenzahn-Kautschuk die richtigen Eigenschaften haben. „In der Produktion geht es um das Dreieck aus Abrieb, Bremswirkung und Widerstand“, sagt Schulze Gronover. Verändere man das eine, habe es Folgen für das andere. «Ziel war es immer, den Abrieb zu vermindern. Das ist uns in den vergangenen Jahren gelungen. Der ist um 30 bis 40 Prozent besser geworden.» Ein Erfolg für die Umwelt. Denn über den Abrieb von Reifen gelangen jährlich tonnenweise Kunststoffe in die Umwelt und verbleiben dort, wie es beim Umweltbundesamt in Dessau heißt. Zudem sei der Reifenabrieb eine bedeutende Feinstaubquelle.

Für die Produktion von Fahrradreifen reicht der jetzt angebaute Kautschuk aus Löwenzahn bereits aus. Für große Reifen mit einer höheren Stückzahl genügt der Ertrag noch nicht. „Die Hersteller haben Sorge, dass die Produktion nach schlechten Erntejahren einbricht. Von daher wollen sie erst ihre Lager füllen“, erklärt Prüfer. 2020 sei ein zu trockenes Jahr mit schlechter Ernte gewesen.

Nachhaltigkeit steht auch ein paar Kilometer weiter im Mittelpunkt der Forschung: An der Uni Paderborn, der Hochschule Hamm-Lippstadt und des Aachen-Maastricht Institute for Biobased Materials (AMIBM) suchen Wissenschaftler nach neuen umweltfreundlichen Materialien, die erdölbasierte Kunststoffe für Scheinwerfer, Linsen oder Reflektoren ersetzen könnten. Die Forscher hier arbeiten die Wissenschaftler an pflanzenbasierten Ersatzstoffen aus Milchsäuren. Man erhalte letztlich einen den klassischen Kunststoffen vergleichbaren Werkstoff, der aber nicht aus dem Erdöl entnommenen Bausteinen hergestellt wurde, sondern aus Bausteinen von fermentierenden Pflanzen, erläutert Professor Klaus Huber von der Uni Paderborn.

Beim Anbau sieht Hubert, ebenso wie die Forscher in Münster, kein Problem, will es aber im Auge behalten: „Nach Berechnungen aus dem Jahr 2013 der Uni Hannover wäre für den kompletten Ersatz von Kunststoffen aus Erdöl durch Biokunststoffe nur 5 Prozent der weltweiten Ackerflächen nötig“, sagt Hubert.