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Forschungsinteresse

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Naturkautschuk

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Verklebung der Mundwerkzeuge bei Insekten... ...Tod durch Verhungern'

Biologische Funktion von Naturkautschuk

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Cleverness siegt (trenching)'

Biologische Funktion von Naturkautschuk

Anwendungsgebiete – Technik

40.000 Produkte des täglich

en Lebens e

nthalten Kautschuk

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Naturkautschuk – Historie'

Ballspiel der Mayas

Kautschukball (3,6 kg; Größe einer Wassermelone)

Chichén Itzá'

!! Charles-Marie de la Condamine (1734; condom): Erste Beschreibungen über die Verwendung einer elastischen Substanz

durch Naturvölker

!! Charles Goodyear (1839): Vulkanisation: Herstellung von widerstandfähigerem

Material durch Vernetzung individueller Polymerketten mittels Schwefel

!! ‘India-Rubber, Gutta Percha and Telegraph Works‘ (1866): Transatlantische Telegraphenleitung

!! John Boyd Dunlop (1888): Tierarzt. Luftgefüllte oder pneumatische Reifen für Fahrräder

!! Carolin Hampton & William S. Halsted (1889/90): Erfindung von Operationshandschuhen als Resultat einer

platonischen Liebe zwischen einem Chirurgen und einer Krankenschwester („Handschuhe der Liebe“)

Naturkautschuk – Historie'

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Naturkautschuk - Hevea brasiliensis

!! Kautschukbaum !! Heimat: Brasilien !! Euphorbiacea !! caoochu: ‘Tränender Baum’ cao= Baum & ochu= Träne; caoutchouc (Kautschuk) !! 1876 wurden 70.000 H. brasiliensis illegal

nach England ausgeführt (Henry Wickham)

!! Ernteertrag: 1,5kg NK/Baum/Jahr; ca. 650 Bäume/ Hektar (1t NK/Hektar)

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Hauptproduzenten von Naturkautschuk

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Weltweiter Verbrauch an Kautschuk

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Weltmarkt für Naturkautschuk (2009)

High end Low end

Rohstoff Produkte

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!! Nachfrage > Produktion (China, Indien)

!! Reduktion der Anbauflächen für H.

brasiliensis (Ölpalmen)

!! Massive Ernteverluste durch Unwetter

!! Terrorismus

!! Kartellbildung

!! 2014 – Äquivalenzgesetz (China)

Naturkautschuk – Probleme

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Naturkautschuk – stark volatiler Preis

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!! Enge genetische Basis

!! Inzucht

!! Erste Ernte nach 5-7 Jahren!

!! South American Leaf Blight (SALB;

Microcyclus ulei)

!! SALB resistente Sorten nicht vorhanden

!! Kautschukbiosynthese wenig

verstanden; fehlende Modellsysteme

Naturkautschuk – Probleme

Alternative Kautschukpflanzen

Russischer Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz)'

Guayule (Parthenium argentatum)'

Alternative Kautschukpflanzen

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!! Asteracea !! jährlich, anspruchslos !! Heimat: Kasachstan

Tian Shan Gebirge !! Wurzel enthält große Mengen an hochwertigen Kautschuk und Inulin !! Kautschuk: 10% der Wurzeltrockenmasse 106 Da; Inulin: 20% WTM, DP18 !! ACHTUNG: nur geringfügige Mengen an NK im einheimischen Löwenzahn (T. officinale)

Russischer Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz)

Großflächiger Anbau in Deutschland, Russland und den USA während des 2. Weltkrieges

1.! Entwicklung von Extraktionsprotokollen für Kautschuk (KWG) 2.! Züchtungsprogramm (4711)

Deutschland: 200t (von 2000 t) Naturkautschuk, 43.000 Liter Bioethanol in 1943'

Russischer Löwenzahn

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Quelle: Botanische Gärten z.B. Adelaide, Columbus (Ohio), Moskau, Stockholm, Marburg, Karlsruhe…

!! geringer Kautschukgehalt (0.5 - 1% vs. 10% root dw) !! triploid vs. diploid !! Fortpflanzung: apomiktisch vs. sexuell

Genetisch identische Pflanzen aufgrund von Apomixis

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Russischer Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz)

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Russischer Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz)

T. koksaghyz accessions from Kazakhstan

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Accessions of botanical gardens

T. officinale

Accessions from Kazakhstan

Russischer Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz)

Russischer Löwenzahn 1.0 (2011)

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Russischer Löwenzahn 1.0

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Russischer Löwenzahn 1.0

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Wildformen – keine aktive Züchtung

(z.B. Kautschukgehalt, Wildlinien 2-3% im Mittel; rasche Latexpolymerisation, Blühzeitpunkt)

Keine Gute Landwirtschaftliche Praxis (GLP)

(z.B. Sätechnik & -zeitpunkt, Anbau, Pflanzenernährung, Pflanzengesundheit, Ernte)

Kein Rohstoff für erste „neuzeitliche“ Materialeignungsprüfungen

Fehlende Infrastruktur für die Aufarbeitung von NK aus Löwenzahn

Russischer Löwenzahn - Probleme

Russischer Löwenzahn – Forschung und Entwicklung entlang der Wertschöpfungskette

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Züchtung – enge Kopplung an die Zielvorgaben für das Produkt

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Züchtung– von der Wildpflanze zur Hochertragslinie

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Etablierung verbesserter Sorten durch klassische und moderne Zuchtverfahren

Identifizierung und funktionelle Charakterisierung von Schlüsselgenen " Kautschukbiosynthese

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Identifizierung und funktionelle Charakterisierung von Schlüsselgenen " Kautschukbiosynthese

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Modell der Kautschukbiosynthese in Löwenzahn

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Extraktion und Materialeigenschaften von Naturkautschuk aus Russischen Löwenzahn

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Extraktion und Materialeigenschaften von Naturkautschuk aus Russischen Löwenzahn

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Wurzeln

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Extraktion und Materialeigenschaften von Naturkautschuk aus Russischen Löwenzahn

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Extraktion und Materialeigenschaften von Naturkautschuk aus Russischen Löwenzahn

Bau eines größeren Satzes an Test- und Demonstrationsreifen erfolgreich abgeschlossen

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Taraxagum – weitere Produkte

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Mögliche Anbaugebiete

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WirtschaftsWoche''

Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit