Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gesundes Saatgut vor Ort produzieren

16.08.2016

Das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP hat gemeinsam mit Projektpartnern, u.a. der Nordkorn Saaten GmbH aus Güstrow in Mecklenburg-Vorpommern eine hochproduktive, kompakte und skalierbare Anlage zur chemiefreien Behandlung von Saatgut entwickelt. Das neue Konzept wird erstmals auf der 26. Fachausstellung für Landwirtschaft und Ernährung, Fischwirtschaft, Forst, Jagd und Gartenbau (MELA), vom 15. – 18. September 2016 in Mühlengeez, in Halle 2 Stand 249 vorgestellt.

Die Versorgung der wachsenden Bevölkerung mit gesunden Nahrungsmitteln ist eine enorme Herausforderung, deren Lösung sehr früh in der Produktionskette beginnt. Neben bekannten und etablierten chemischen Beizmitteln existiert ein weiteres Verfahren zur effektiven Abtötung schädlicher Pathogene wie Pilze und Bakterien. Dieses umweltfreundliche, rein physikalische Verfahren zur Desinfektion von Saatgut basiert auf der keimabtötenden Wirkung von beschleunigten Elektronen.


Elektronen-Ringquelle, Laboraufbau

© Fraunhofer FEP


Mobile Anlage zur Saatgutbehandlung vor Ort

© Fraunhofer FEP

Treffen die energiereichen Elektronen im Wirkbereich auf Schadorganismen, werden diese effektiv abgetötet. Bei der Elektronenbehandlung wird sichergestellt, dass die Elektronen dabei nur so tief in die Schale eindringen, dass ein Einfluss auf den Embryo und das Endosperm im Inneren des Saatkorns nachweislich ausgeschlossen werden kann.

Die sichere, chemiefreie Behandlung von Saatgut wurde in langjährigen Entwicklungsprojekten mit unabhängigen Instituten und Unternehmen nachgewiesen. Seit über 15 Jahren wird das vom Fraunhofer FEP entwickelte Verfahren zur Elektronenbehandlung von Saatgut bereits zur Saatgutproduktion eingesetzt.

Die Firma Nordkorn Saaten GmbH produziert Elektronen-behandeltes Saatgut mit Anlagen des Fraunhofer FEP und vertreibt es seit 2012 unter der Marke E-VITA®. Die Anlagen sind allerdings groß und wirtschaftlich nur zur großvolumigen Behandlung von bis zu 25 t/h Saatgut konzipiert.

Nicht immer sind jedoch große Mengen an Saatgut zu behandeln. Für kleine bis mittlere Mengen von weniger als 15 Tonnen pro Stunde lohnt sich der Kauf und Betrieb einer großen Anlage meist nicht. Nur wenige Saatgutproduktionsstandorte haben einen Jahresumsatz an Saatgut, der die Investition in eine Großanlage wirtschaftlich rechtfertigt.

Hinzu kommen Produkte, bei denen der stündliche Durchsatz meist bei weniger als 5 Tonnen pro Stunde liegt. Dazu gehören unter anderem Gräser, Sprossensamen und Feinsämereien, wie z. B. Gemüse, Klee und Blumen. Die Wissenschaftler des Fraunhofer FEP haben zu diesem Zweck in einem von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung geförderten Projekt eine neue Anlagengeneration entwickelt.

Ziel des Projektes „Ressourcenschonende Saatgutbehandlung mit neuen, preiswerten Elektronenbehandlungsmodulen“ war es, für die Elektronenbehandlung einen breiteren Marktzugang zu schaffen und die Technologie für einen größeren Anwenderkreis interessant zu machen.

Im Mittelpunkt stand daher die Entwicklung eines Grundkonzeptes für preiswerte und modulare Elektronenbehandlungseinheiten für die effektive, ressourcenschonende und umweltfreundliche Saatgutbehandlung. Dabei sollten bekannte Defizite behoben und bestehende Hemmnisse durch die Schaffung nutzerfreundlicher und flexibler Lösungen beseitigt werden.

Für die neue Generation von Elektronenquellen wurden folgende Verbesserungen angestrebt und erfolgreich realisiert:

1. Mindestens Halbierung der Investitionskosten durch Vereinfachung aller Komponenten gegenüber den bisherigen Produktionsanlagen

2. Bessere Homogenität der aufgebrachten Dosis auch in kompakten Quellen

3. Einfache und kostenneutrale Skalierbarkeit in einem Durchsatzbereich von 3 bis 12 Tonnen Getreidesaatgut pro Stunde

4. Signifikante Senkung der durch Wärmeabstrahlung verursachten Leistungsverluste

5. Einfachere Hochspannungsversorgung

6. Nutzbarkeit sowohl für etablierte Produkte wie Getreide und Mais sowie auch für neue Produkte wie Feinsämereien, Blumen- und Gräsersamen

Durch die erfolgreiche Realisierung einer solchen Elektronenquelle entstand ein innovatives Werkzeug zur effektiven Saatgutbehandlung bei optimaler Ausnutzung der eingespeisten Energie. Diese Ressourceneffizienz wird durch die Formung der Kaltkathodenquelle in Ringform erreicht.

Herzstück der Anlage ist die neu entwickelte Elektronen-Ringquelle. „Das Besondere an dieser Quelle ist, der Verzicht auf thermische Emitter, was eine freie Formung der Quelle erlaubt. Dadurch kann eine Anlage mit nur einer einzigen Elektronenquelle für die gleichmäßige und allseitige Behandlung genutzt werden“, erklärt André Weidauer, der verantwortliche Projektleiter. „Die neue kompakte Quelle ermöglicht es, die Anlage beispielsweise in einem kleinen Transporter zu montieren und zu betreiben.“
Andreas Prelwitz, Geschäftsführer der Firma Nordkorn Saaten GmbH, schwärmt: „Die neue Anlage ist eine konsequente Weiterführung der bisherigen Technologie zur Elektronenbehandlung von Saatgut. Durch die kompakte Form benötigt die Anlage weniger Energie bei gleicher Wirkung gegen die im und am Samen haftenden Erreger. Nordkorn Saaten wird auch zukünftig sehr stark auf diese alternative Form der Saatgutbehandlung setzen und dabei auch diese neue Technologie nutzen. Die große Nachfrage aus der Landwirtschaft bestätigt in eindrucksvoller Weise die positiven Erfahrungen und die hohe Akzeptanz. Die Elektronenbehandlung von Saatgut liefert einen großen Beitrag zur umweltschonenden Produktion in der Landwirtschaft.“

Diese innovative, mobile, ressourcen- und wirtschaftlich effiziente Anlage mit einem Durchsatz von bis zu 7 Tonnen Getreide pro Stunde ist ab Frühjahr 2017 in Deutschland und im Ausland im Einsatz.

Das Projekt „Ressourcenschonende Saatgutbehandlung mit neuen, preiswerten Elektronenbehandlungsmodulen“ wird aktuell vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft BMEL unter dem Förderkennzeichen 313-06.01-28-1-54.051-10 mit einer Summe von insgesamt 2.876.626 Euro gefördert. Die Projektpartner Nordkorn Saaten GmbH, BayWa AG und Glatt Ingenieurtechnik GmbH danken dem Fördergeber für die Unterstützung. Die Ergebnisse werden auf der 26. Fachausstellung für Landwirtschaft und Ernährung, Fischwirtschaft, Forst, Jagd und Gartenbau (MELA), vom 15. – 18. September 2016, in Mühlengeez in Halle 2 am Stand 249 vorgestellt.

Annett Arnold
Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP | Phone +49 351 2586 452 | Annett.Arnold@fep.fraunhofer.de
Winterbergstraße 28 | 01277 Dresden | Deutschland | www.fep.fraunhofer.de

Weitere Informationen:

http://s.fhg.de/TP7

Annett Arnold | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Forschungsteam unter Göttinger Leitung beschreibt neue Methode zur Gen-Entschlüsselung bei Pflanzen
08.10.2019 | Georg-August-Universität Göttingen

nachricht Die „kurze“ Revolution im Roggenfeld: Mit Halbzwergen zu mehr Ertrag und Trockenstress-Toleranz
24.09.2019 | Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hohlraum vermittelt starke Wechselwirkung zwischen Licht und Materie

Forschern ist es gelungen, mithilfe eines mikroskopischen Hohlraumes eine effiziente quantenmechanische Licht-Materie-Schnittstelle zu schaffen. Darin wird ein einzelnes Photon bis zu zehn Mal von einem künstlichen Atom ausgesandt und wieder absorbiert. Das eröffnet neue Perspektiven für die Quantentechnologie, berichten Physiker der Universität Basel und der Ruhr-Universität Bochum in der Zeitschrift «Nature».

Die Quantenphysik beschreibt Photonen als Lichtteilchen. Will man ein einzelnes Photon mit einem einzelnen Atom interagieren lassen, stellt dies aufgrund der...

Im Focus: A cavity leads to a strong interaction between light and matter

Researchers have succeeded in creating an efficient quantum-mechanical light-matter interface using a microscopic cavity. Within this cavity, a single photon is emitted and absorbed up to 10 times by an artificial atom. This opens up new prospects for quantum technology, report physicists at the University of Basel and Ruhr-University Bochum in the journal Nature.

Quantum physics describes photons as light particles. Achieving an interaction between a single photon and a single atom is a huge challenge due to the tiny...

Im Focus: Freiburger Forschenden gelingt die erste Synthese eines kationischen Tetraederclusters in Lösung

Hauptgruppenatome kommen oft in kleinen Clustern vor, die neutral, negativ oder positiv geladen sein können. Das bekannteste neutrale sogenannte Tetraedercluster ist der weiße Phosphor (P4), aber darüber hinaus sind weitere Tetraeder als Substanz isolierbar. Es handelt sich um Moleküle aus vier Atomen, deren räumliche Anordnung einem Tetraeder aus gleichseitigen Dreiecken entspricht. Bisher waren neben mindestens sechs neutralen Versionen wie As4 oder AsP3 eine Vielzahl von negativ geladenen Tetraedern wie In2Sb22– bekannt, jedoch keine kationischen, also positiv geladenen Varianten.

Ein Team um Prof. Dr. Ingo Krossing vom Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Universität Freiburg ist es gelungen, diese positiv geladenen...

Im Focus: Die schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

Silberameisen gelten als schnellste Ameisen der Welt - obwohl ihre Beine verhältnismäßig kurz sind. Daher haben Forschende der Universität Ulm den besonderen Laufstil dieses "Wüstenflitzers" auf einer Ameisen-Rennstrecke ergründet. Veröffentlicht wurde diese Entdeckung jüngst im „Journal of Experimental Biology“.

Sie geht auf Nahrungssuche, wenn andere Siesta halten: Die saharische Silberameise macht vor allem in der Mittagshitze der Sahara und in den Wüsten der...

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

13. Aachener Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung – »Collaborate to Innovate: Making the Net Work«

22.10.2019 | Veranstaltungen

Serienfertigung von XXL-Produkten: Expertentreffen in Hannover

22.10.2019 | Veranstaltungen

Digitales-Krankenhaus – wo bleibt der Mensch?

21.10.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Zebrafische reparieren ihr Herz dank spezieller Zellen

23.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

Abbau von Magnesiumlegierung auf der Nanoskala beobachtet

23.10.2019 | Materialwissenschaften

Physiker der Saar-Uni wollen neuartige Mikroelektronik entwickeln

23.10.2019 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics