Die Staubfänger

Bienengesundheit

Das Beizen von Saatgut ist eine hohe Kunst: Der Wirkstoff, der auf die Körner aufgebrachtwird und damit die Pflanze beim Keimen und in der frühen Wachstumsphase vor Schädlingenschützt, darf bei der Aussaat keinesfalls als Staub in die Umwelt gelangen. Ein hoher Anspruch,den ein ehrgeiziges Projekt jetzt erfüllen will. Sein Name ist das Ziel: „Zero“ Dust 

Bienen müssen vor dem unmittelbaren Kontakt mit Pflanzenschutzmitteln bewahrt werden. Bayer hat eine ganze Reihe von Lösungen entwickelt, um die Staubentwicklung beim Beizen weiter zu verringern

Einer der Lieblingsfilme von Dr. Carsten Conzen ist relativ handlungsarm. Er zeigt eine Schüssel, in der sich Körner im Kreis bewegen. Einige davon werden mit Farbe bespritzt. Andere nicht. Das geht ein paar Minuten so. Dann ist der Animationsfilm zu Ende. „Und“, sagt Conzen, „ist das nicht toll?“ Was auf Außenstehende möglicherweise eher ein wenig schlicht wirkt, ist für Kenner der Materie ein enormer Sprung – und zwar auf dem Weg zu einer optimalen Beizung von Saatgut. Beizen heißt: Saatkörner werden vor dem Säen mit Pflanzenschutzmittel überzogen. Dadurch sind Körner und Pflanzen von Anfang an gut geschützt. Und die Fachleute sind sich einig: Mit sehr wenig Wirkstoff lässt sich so eine besonders große Wirkung erzielen.

Einigkeit herrscht allerdings auch darüber, dass gebeiztes Saatgut äußerst sorgsam behandelt werden muss. Denn die Wirkstoffschicht soll möglichst nicht abgerieben werden. Sonst besteht die Gefahr, dass Wirkstoff unkontrolliert in die Umwelt gelangt. Und genau das soll vermieden werden, da unter Umständen Nützlinge wie Bienen und andere Insekten in Mitleidenschaft gezogen werden könnten. Für Bayer war dies der Ausgangspunkt für ein umfangreiches Projekt, das sich aus vielen Einzelmaßnahmen zusammensetzt: „Zero“ Dust. Dabei werden unterschiedlichste Möglichkeiten zur weitgehenden Reduzierung von Staub gesucht, analysiert, getestet und schließlich umgesetzt. Vom „SweepAir“, einer Art „Acker-Staubsauger“, bis zum Einsatz von Polymeren, um die Haftung von Beizmitteln zu verbessern. „Die Ideen sind schon unterschiedlich weit gediehen“, weiß Dr. Antoni Mairata, der das Projekt aufseiten von Bayer Technology Services leitet. „Aber mit einigen sind wir ganz weit vorn.“

Zum Beispiel mit der Modellierung des gesamten Beizvorgangs. Womit wir wieder bei den Lieblingsfilmen von Dr. Conzen wären. Der Experte für den Bereich Polymertechnik und Modellierung verfügt inzwischen über viele sehr ähnliche Filme. Doch wer genau hinschaut, stößt dann doch auf gravierende Unterschiede. Mal bewegen sich die Körner fast störungsfrei in der Schüssel, mal werden sie erheblich durcheinandergewirbelt. Mal sind viele Körner sofort verfärbt, mal vollzieht sich der Vorgang ganz allmählich.

„Weil wir uns für Bienengesundheit einsetzen, sind wir für alle Lösungen dankbar, die uns Bayer Technology Services liefert“

Martin Gruss

Leiter SeedGrowth, Crop Science

Abhängig ist das weitgehend vom Design der Beizer: Bei den einen sind die Bleche, die die Gleichmäßigkeit der Bewegung unterbrechen, weit oben angebracht, bei den anderen an der Seite. Manchmal gibt es viele dieser Spoiler, manchmal wenige. Und je nach Design ändert sich die Beizung. 

„Man kann vergleichen, wie viel Saatgut nach einer bestimmten Zeit noch nicht in die Sprühzone geraten ist“, erläutert Conzen die Darstellung auf dem Bildschirm. „Man sieht genau, wo bestimmte Zonen noch nicht gemischt wurden.“ Und selbst der Produkttransport von einem Saatkorn zum anderen lässt sich nachvollziehen.

Dabei existieren die verschiedenen Beizmaschinen nur im Computer. Und obwohl es sich lediglich um virtuelle Saatkörner handelt, weiß man sehr genau, wie sich ein bestimmtes Apparatedesign auf die Qualität der Beizung auswirkt. „Die Modellierung am Computer in Kombination mit der großen Erfahrung bei Crop Science erlaubt es uns, den Beizvorgang vollständig zu verstehen und an den richtigen Punkten anzusetzen, um ihn zu optimieren“, erklärt Carsten Conzen. Von der Skalierung geplanter Anlagen bis zur Veränderung vorhandener Maschinen – im Computer lassen sich die unterschiedlichsten Fragen klären.

Ein Wissen, das sofort an Crop Science geht; und an den eigenen Beizgerätehersteller in den USA. „All unsere Empfehlungen stoßen dort natürlich auf größtes Interesse, weil die Fachleute sofort erkennen, welche Lösung die beste ist und wie sich das gewünschte Ergebnis am einfachsten erreichen lässt“, sagt Conzen. „Und das alles ohne aufwendig zu bauende Versuchsmaschinen.“

Das ist eigentlich kein Wunder. Denn die Software, die eine derartige Modellierung im Computer erlaubt, stammt aus einem völlig anderen Zusammenhang: Bayer Technology Services hatte sie eingesetzt, um das Einzugsverhalten von Polymer-Extrudern zu optimieren. Conzen: „Das ist ja das Schöne, dass so viel Wissen in diesem Konzern vorhanden ist. Man muss es nur nutzen.“ Das geschieht jetzt nicht nur bei neu zu konstruierenden Beizapparaten – es sollen darüber hinaus auch sogenannte Tuning-Kits angeboten werden, die am Computer entstehen. Mit ihnen lassen sich die vorhandenen Maschinen deutlich optimieren.

Dr. Carsten Conzen
Fachmann in Sachen Beizen: Dr. Carsten Conzen. Die Glasbehälter zeigen bunt gefärbtes Saatgut

Die genaue Kenntnis der Abläufe in einem Beizapparat führt auch zu einer deutlichen Verbesserung im Hinblick auf die Staubentwicklung: „Wir können nunmehr genau abschätzen, welche Kräfte dort wirken und ob sie zu einem vermeidbaren Abrieb führen.“

Unabhängig davon stand eine Verbesserung der Trocknung schon im Fokus der Experten. Es entstand die Idee, die Saatkörner doch bereits während des Beizens zu trocknen. Fachleute nennen diese Technologie In-Bowl-Drying. Dabei wird heiße Luft in die Beizschüssel geleitet. Diese lässt große Mengen Wasser verdampfen, und es wird Platz gemacht für weiteres Beizmittel. Mairata: „Dadurch wird der Durchsatz erheblich gesteigert.“ Die Herausforderung bestand nicht zuletzt darin, dafür zu sorgen, dass das Saatgut völlig gleichmäßig von der heißen Luft durchströmt wird. Möglich machte dies eine spezielle Metallplatte mit entsprechenden Aussparungen. Kein Zufall: Eine ähnliche Einrichtung war schon einmal in der Vergangenheit verwendet worden – für ein Medikament bei der Tablettentrocknung. 

Doch wann ist eigentlich der richtige Zeitpunkt zur Beendigung des Beizvorgangs erreicht? Schließlich beeinflusst er, in welchem Ausmaß bei der Aussaat Staub entstehen kann. Zu feuchtes Saatgut lässt die Körner aneinanderkleben, und sie lassen sich nicht in gewünschter Weise draußen auf dem Feld aussäen. Wird hingegen zu lange gebeizt, kann vermehrt Abriebstaub auftreten. Deshalb steht stets ein besonders qualifizierter Mitarbeiter neben dem Kessel, in dem das Saatgut gebeizt wird. Der kann aufgrund seiner langen Erfahrung genau hören, wann sich das Geräusch verändert. Das ist das Signal, dass die Trocknung beendet werden muss. So wird erreicht, dass die Beize möglichst optimal am Saatkorn haftet. Denn Versuche ergaben, dass zehn Sekunden zu spätes Stoppen bis zu 30 Prozent mehr Abriebstaub zur Folge hatte.

Doch dieses Verfahren lasse sich noch weiter verbessern, meinten die Experten der Prozessanalysetechnik von Bayer Technology Services. Ein Fall für Applikationsingenieur Reinhard Gross und sein Team. Gross hatte die Idee, statt auf das menschliche Gehör lieber auf ein empfindliches Mikrofon zu setzen. Doch in einer üblicherweise sehr lauten Umgebung ist die Umsetzung dieser Idee keine leichte Aufgabe. Inzwischen sind zwei Jahre vergangen: Das Problem ist gelöst und ein Patent erteilt.

„Aber für uns war von Anfang an klar, dass hier nur die Sache im Vordergrund steht“, erklärt Dr. Antoni Mairata. Das Ziel sei sogar, dass auch die Wettbewerber von Bayer diese Technologie einsetzen. Schließlich gehe es letztlich für alle um weniger Wirkstoff in der Umwelt. Obwohl: „Es ist schon sehr befriedigend“, räumt Mairata ein, „bei einem Unternehmen zu arbeiten, das so viel unternimmt, um den Abriebstaub zu reduzieren.“

Ob der sich einmal ganz vermeiden lässt? Die Wirkung der einzelnen Teilprojekte lasse sich nicht einfach addieren, betont Dr. Jens Uhlemann, der bei Bayer Technology Services den Bereich Formulation & Crystallization leitet. Aber er ist sicher: „Ich bin davon überzeugt, dass wir in diesem Zusammenhang noch einige gute Ideen präsentieren werden.“ Schließlich verfüge Bayer Technology Services über eine so breite Expertise, „dass wir tatsächlich alle Aspekte dieses Themas behandeln können“.

Und welche andere Firma könne das schon von sich behaupten? „Ehrlich gesagt, mir fällt jetzt auf Anhieb keine ein.“

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