Forschungs- und Innovationsprojekt
Entwicklung einer Maschine zur Wurzelernte des Russischen Löwenzahns

Die gummiverarbeitende Industrie drängt aufgrund steigender Rohstoffpreise für Naturkautschuk/-latex auf Domestikation und Anbau alternativer Pflanzenarten als Ergänzung zum bislang genutzten Kautschukbaum Hevea brasiliensis, welcher nur in einem engen geographischen Gürtel um den Äquator kultiviert wird.

Eine für den Anbau in weiten Teilen Europas infrage kommende Pflanze ist der Kaukasische oder Russische Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz), der für den Anbau auf marginalen Böden geeignet ist und hochwertige Rohstoffe in Form von Naturkautschuk und Inulin in der Wurzel produziert.

In Deutschland fördert u. a. das BMEL seit 2011 Arbeiten zum Russischen Löwenzahn. In den Projekten TAKOWIND I und II ging bzw. geht es um die Kultivierung und die züchterische Optimierung in den Kriterien Pfahlwurzelbildung, Wüchsigkeit und Inhaltsstoffe. Im Rahmen der Projekte wurde von der Erzeugergemeinschaft Gäubodenkräuter GbR Anbauerfahrungen unter Praxisbedingungen gesammelt. Dabei hat sich gezeigt, dass herkömmliche Wurzelerntemaschinen für die Ernte dieser Wurzeln ungeeignet sind.

Gleichzeitig benötigt die Continental Reifen Deutschland GmbH für weitere, zum Teil öffentlich geförderte, Forschungsprojekte größere Mengen Löwenzahnwurzeln für die Versuchsproduktion. Die bereits seit 2017 angelegten und schrittweise vergrößerten Versuchspflanzungen müssen beerntet werden, wofür aktuell noch keine geeignete Technik zur Verfügung steht.

Damit sich längerfristig ein Löwenzahnanbau zur Kautschukgewinnung in Deutschland etablieren kann, wird für zukünftige Anbaubetriebe eine leistungsfähige, zuverlässige Erntetechnik entwickelt.

Dieses Projekt soll einen Beitrag zum nachhaltigen Stoffstrom-Management zur optimalen Versorgung von Produktions- und Verarbeitungsanlagen mit biogenen Ressourcen, im konkreten Fall Taraxacum koksaghyz/Taraxacum officinale, leisten.
Geplant ist eine landtechnische Entwicklung zur Optimierung der Produktion nachwachsender Rohstoffe hinsichtlich Effizienz und Nachhaltigkeit, mit dem Ziel der schonenden, vollmechanisierten, schlagkräftigen und praxistauglichen Ernte der neu gezüchteten Löwenzahnwurzeln.

Dabei sollen die Vorgaben der verarbeitenden Industrie hinschlich der Qualität eingehalten werden. Der Fremdbesatz und Krautanteil in und an dem Erntegut sollte einen möglichst geringen Anteil einnehmen. Außerdem sollten die sehr empfindliche Wurzel keine Verletzungen oder Brüche erfahren.

Die LfL bringt ihre Erfahrungen aus den bisherigen Forschungsprojekten auf dem Gebiet der Wurzelernte von Sonderkulturen (Meerrettich, Enzian und Baldrian) ein.
Die HOLMER Maschinenbau GmbH ist einer der weltweit führenden Hersteller von Erntetechnik von Zuckerrüben und bringt Kompetenz im Bereich hochspezialisierter Selbstfahrtechnik ein. Sie wird bei der technischen Entwicklung und Fertigung maßgeblich beteiligt sein.
Die Continental Reifen Deutschland GmbH ist einer der Technologieführer im Bereich der Reifenproduktion. Sie betreibt Versuchsflächen bei Anklam, entwickelt die Aufbereitung der Wurzeln bis zur Gummimischung aus Löwenzahn-Kautschuk.
Mit den Züchtungs- und Anbaubetrieben des kaukasischen Löwenzahns werden Assoziationsvereinbarungen abgeschlossen.

Zu Beginn erfolgen eine Technikrecherche und eine Beurteilung von bestehenden Entblätterungs- und Wurzelernteverfahren. Darauf aufbauend werden verschiedene Ansätze der Krautbeseitigung, der Wurzelrodung und -reinigung genauer analysiert.

Zur qualitativen Bewertung der einzelnen technischen Möglichkeiten werden diese auf Versuchsflächen hinsichtlich ihrer Rode-, Reinigungs- und Transportwirkung getestet. Hierfür wird auch auf den im Rahmen des FNR Demonstrationsprojekts Arzneipflanzen (KAMEL) geförderten und vom Institut entwickelten Baldrianroder zurückgegriffen. Dieser Umbau eines Kartoffelroders Grimme DLS 1700 wird anfangs als Versuchsträger für erste Lösungsansätze dienen.
Nach der Evaluation der einzelnen Erntemodule, werden daraus zueinander passende Teilprozesse, sogenannte Verfahrenssequenzen, extrahiert. Diese werden nach Möglichkeit in den vorhandenen Baldrianroder integriert. Bei dem Umbau wird berücksichtigt, dass einzelne Reinigungsmodule mit geringem Aufwand in ihrer Arbeitseinstellung verstellt oder durch alternative gut arbeitende Module ersetzt werden können. Somit sind verschiedene Reinigungsmethoden bei wechselnden Einstellungen unter Praxisbedingungen direkt miteinander vergleichbar. Bei einem zu hohen Umbauaufwand werden die Ernteversuche in mehreren Phasen (absätzig) durchgeführt.

Diese Technik soll in der Herbsternte 2019 zum Einsatz kommen. Dabei werden Praxiserfahrungen mit den einzelnen Reinigungsmodulen den verschiedenen Verfahrenssequenzen gesammelt.
Anhand der daraus gewonnenen Erkenntnisse werden optimierte Verfahrenssequenzen erarbeitet. Diese sollen im Jahr 2020 an dem ehemaligen Baldrianroder umgesetzt werden. Nach Prüfung auf Funktionalität, Evaluation der Ergebnisse und Nachjustierung der Technik, wird die erarbeitete Verfahrenssequenz auf einen selbstfahrenden Versuchsträger übertragen.

Dabei wird auch auf die inzwischen fortgeschrittenen züchterischen morphologischen Veränderungen der Wurzel eingegangen. In der Kampagne 2021 soll der Selbstfahrer dann unter verschiedenen Bodenverhältnissen erprobt werden.

Erste Ergebnisse werden nach der Ernte im Herbst 2019 erwartet.