Der Zucker - Lernen durch Erleben - Projekt: Schulklassen auf dem ...
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I. Einleitung<br />
Was ist <strong>Zucker</strong>?<br />
<strong>Der</strong> <strong>Zucker</strong>: „Vielfalt zwischen Süße und Klima“<br />
Saccharose ist Haushalts- oder Kristallzucker, der im Allgemeinen „der <strong>Zucker</strong>“ genannt<br />
wird. Pflanzen bauen mittels Photosynthese aus Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser (H2O)<br />
<strong>Zucker</strong> <strong>auf</strong>, der wiederum aus Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O2) besteht.<br />
Für die Gewinnung des Haushaltszuckers sind vor allem <strong>Zucker</strong>rüben und <strong>Zucker</strong>rohr von<br />
Bedeutung.<br />
1<br />
Quelle: Wikipedia<br />
Eigenschaften:<br />
Beim Erhitzen von Haushaltszucker <strong>auf</strong> 185°C schmilzt er und bildet unter Zersetzung eine<br />
braun werdende Schmelze (Karamell). Des weiteren ist <strong>Zucker</strong> ist in Wasser sehr gut löslich.<br />
Bedeutung des <strong>Zucker</strong>s<br />
Kohlenhydrate sind der Hauptenergielieferant für den Organismus. Sie sind im Gegensatz zu<br />
den Fetten relativ schnell verwertbar, da sie auch anaerob (unter Sauerstoffabschluss) Ener-<br />
gie liefern. <strong>Der</strong> wichtigste Kohlenhydratbaustein im Energiehaushalt des Körpers ist die Glu-<br />
cose (auch Traubenzucker genannt). Sie enthalten keine weiteren Nährstoffe wie beispiels-<br />
weise Vitamine, Mineralstoffe oder Ballaststoffe und sollten daher nur in Maßen verwendet<br />
werden.<br />
Generell werden Kohlenhydrate unterteilt in:<br />
2<br />
Die Saccharose gehört wie alle andere<br />
<strong>Zucker</strong>arten zu den Kohlenhydraten. Sie<br />
ist ein Disaccharid (Zweifachzucker):<br />
→ hierzu verbinden sich ein Molekül α-D-<br />
Glucose (1) und ein Molekül β-D-Fructose<br />
(2) miteinander<br />
Einfachzucker oder Monosaccharide, z.B. Fruchtzucker oder Traubenzucker.<br />
Zweifachzucker oder Disaccharide, z.B. Malz-, Milch- oder Haushaltszucker.<br />
Vielfachzucker oder Polysaccaride, z.B. pflanzliche und tierische Stärke.<br />
Wie die Aufschlüsselung zeigt, ist Kohlenhydrate nur ein anderes Wort für <strong>Zucker</strong>. Daher ist<br />
zu berücksichtigen, dass alle kohlenhydratreichen Nahrungsmitteln, wie z.B. in Brot, Nudeln<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 1
und Kuchen, auch viel <strong>Zucker</strong> enthalten und bewusst in der Ernährung eingesetzt werden<br />
sollten.<br />
Ferner stellt <strong>Zucker</strong> ein wichtigen Faktor bei der Konservierung von Speisen dar. Bei der<br />
Herstellung von Konfitüre, Marmelade oder Gelee wird <strong>dem</strong> Lebensmittel eine bestimmte<br />
<strong>Zucker</strong>menge zugesetzt. <strong>Der</strong> <strong>Zucker</strong> bindet das im Nahrungsmittel frei verfügbare Wasser<br />
und schränkt so die Lebensmöglichkeit für verderbniserregende Mikroorganismen stark ein.<br />
Auch weiß man heute, dass <strong>Zucker</strong> die unabdingbare Voraussetzung ist, um Alkohol gewin-<br />
nen zu können. Denn nur aus <strong>Zucker</strong> können Gärhefen den Alkohol erzeugen. Ebenso als<br />
erneuerbare Energiequelle und Kraftstoff rückt der <strong>Zucker</strong> ins Blickfeld. Brasilien deckt be-<br />
reits einen großen Teil seines Kraftstoffbedarfs mit Alkohol, der aus <strong>dem</strong> <strong>Zucker</strong> des <strong>Zucker</strong>-<br />
rohrs gewonnen wird. Bei uns wird Alkohol als Kraftstoffzusatz derzeit aus Getreide oder<br />
<strong>Zucker</strong>rüben gewonnen.<br />
II. Geschichte des <strong>Zucker</strong>s<br />
Schon 6000 v. Chr. war das <strong>Zucker</strong>rohr in Ostasien bekannt, von wo aus es nach Indien und<br />
Persien gelangte. 600 n. Chr. entwickelten die Perser eine Methode zur Herstellung von ge-<br />
reinigtem <strong>Zucker</strong>. Die Araber haben von den Persern die Kunst des <strong>Zucker</strong>siedens gelernt.<br />
In den von ihnen eroberten Gebieten führten sie den <strong>Zucker</strong>rohranbau ein z.B. 750 n. Chr. in<br />
Spanien und 960 n. Chr. <strong>auf</strong> Sizilien. Das christliche Abendland lernte den <strong>Zucker</strong> erst 1100<br />
n. Chr. bei den Kreuzzügen kennen. Auf <strong>dem</strong> Weg des Orienthandels über Venedig und Ge-<br />
nua gelangte er schließlich mit anderen Gewürzen nach Europa.<br />
Aus <strong>dem</strong> Mittelmeerraum erreichte der <strong>Zucker</strong>rohranbau im 15. Jahrhundert Madeira, die<br />
Azoren und die Kapverdischen Inseln. Auf seiner zweiten Entdeckungsreise brachte Kolum-<br />
bus 1493 das <strong>Zucker</strong>rohr in die Karibik und begründete damit für die nächsten drei Jahrhun-<br />
derte das größte „Welt-<strong>Zucker</strong>zentrum“.<br />
Noch bis Anfang des 19. Jahrhunderts blieb <strong>Zucker</strong> ein Privileg der Reichen. Er war teuer<br />
und <strong>durch</strong> hohe Zollabgaben belastet. Hauptabnehmer des Luxusproduktes waren die begü-<br />
terten Oberschichten, in deren Küche der <strong>Zucker</strong> sehr schnell an Beliebtheit gewann. Für die<br />
große Masse der Bevölkerung blieb er unerschwinglich. <strong>Der</strong> <strong>Zucker</strong> verlor seine Exklusivität<br />
erst, als die <strong>Zucker</strong>rübe in Konkurrenz zum Rohrzucker trat. In der Regierungszeit Friedrichs<br />
des Großen (1740 – 1786) untersuchte Andreas Sigismund Marggraf, Mitglied der Königli-<br />
chen Aka<strong>dem</strong>ie der Wissenschaften in Berlin, systematisch die Inhaltsstoffe einheimischer<br />
Pflanzen <strong>auf</strong> ihren <strong>Zucker</strong>gehalt. 1747 gelang es ihm in der Runkelrübe nicht nur etwas Zu-<br />
ckerähnliches zu finden, sondern einen wahren, vollkommenen <strong>Zucker</strong>, der <strong>dem</strong> aus <strong>Zucker</strong>-<br />
rohr gefertigten <strong>Zucker</strong> entsprach. Damit entdeckte Marggraf eine Pflanze, aus der sich in<br />
unserem Klima und <strong>auf</strong> unseren Böden <strong>Zucker</strong> erzeugen ließ.<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 2
Die Schüler und Nachfolger an der Königlichen Aka<strong>dem</strong>ie, Franz Carl Achard, wurde mit<br />
50.000 Talern belohnt als er <strong>dem</strong> Preußenkönig Friedrich Wilhelm III. eine erste Probe sei-<br />
nes „Rübenzuckers“ überreichen konnte. Achard k<strong>auf</strong>te von <strong>dem</strong> Geld ein Gut im schlesi-<br />
schen Cunern und errichtete dort 1801 die erste Rübenzuckerfabrik der Welt.<br />
Auf diese weise brach das Monopol des <strong>Zucker</strong>rohrs. Jetzt wurde <strong>Zucker</strong> auch für die einfa-<br />
cheren Menschen erreichbar und ist aus der heutigen Ernährung nicht mehr wegzudenken.<br />
III. Wie kommt der <strong>Zucker</strong> in die Rübe?<br />
Alle Lebewesen <strong>auf</strong> der Erde benötigen Energie, die Sonne stellt den wichtigsten Lieferant<br />
dafür dar. Wie jede grüne Pflanze, ist die <strong>Zucker</strong>rübe in der Lage, mit Hilfe der Sonnenener-<br />
gie das Wasser des Bodens (H2O) und das Kohlendioxid der Luft (CO2) in <strong>Zucker</strong> (C6H12O6)<br />
und Sauerstoff (O2) umzuwandeln. Diesen Vorgang nennt man Fotosynthese. Anschließend<br />
wird die Saccharose an die Orte der Pflanze transportiert, an denen Energie benötigt wird<br />
oder im Speicherorgan, in diesem Falle der Rübenkörper, gespeichert.<br />
Quelle: www.ernst-beck.de<br />
Im Inneren der Blattzellen befinden sich die Chloroplasten, die wiederum den Farbstoff<br />
Chlorophyll enthalten. Sie sind photosynthetisch aktiv - quasi die Photosynthesemaschine<br />
der Pflanzenzellen. In Ihnen wird das Sonnenlichtes absorbiert und damit die Energie <strong>auf</strong>ge-<br />
nommen.<br />
Faktoren, von denen die Fotosynthese abhängt:<br />
Licht (Wachstum)<br />
Kohlendioxid (Aufnahme aus der Luft)<br />
Wasser (Aufnahme über Wurzel)<br />
Temperatur (Wachstum)<br />
fruchtbarer Boden (Aufnahme von Mineralstof-<br />
fen / Ionen)<br />
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Quelle: Wikipedia<br />
Fotosynthese<br />
<strong>Der</strong> Vorgang der Fotosynthese besteht aus einer Lichtreaktion (lichtabhängig) und einer<br />
Dunkelreaktion (lichtunabhängig), die auch als Primär- bzw. Sekundärreaktion bezeichnet<br />
werden. Doch bevor wir nun näher <strong>auf</strong> die Fotosynthese eingehen, müssen im Vorwege<br />
noch zwei Begriffe erklärt werden:<br />
ATP= Adenosintriphosphat<br />
universelle Form unmittelbar<br />
verfügbarer Energie in jeder<br />
Zelle<br />
wichtiger Regulator energieliefernder<br />
Prozesse<br />
kann aus Energiespeichern<br />
bei Bedarf freigesetzt werden<br />
Quelle: Wikipedia<br />
NADPH= Nicotinsäureamid-<br />
Adenin-Dinukleotid-Phosphat<br />
Koenzym, das an zahlreichen<br />
Redoxreaktionen (Elektronenübertragung)<br />
des Stoffwechsels<br />
der Zelle beteiligt ist<br />
als Lieferant von Elektronen<br />
und Protonen<br />
Quelle: Wikipedia<br />
Pflanzenzelle<br />
Chloroplast<br />
Chlorophyll<br />
(im Chloroplasten)<br />
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Bei der Lichtreaktion wird das <strong>auf</strong>genommene Wasser in Protonen (elektrisch positiv gela-<br />
denes Teilchen) und molekularen Sauerstoff gespalten. Für diesen Schritt ist eine hohe Akti-<br />
vierungsenergie notwendig, die Energie des Sonnenlichtes wird daher benötigt. Die Protonen<br />
des Wassers können <strong>auf</strong> diesem Wege <strong>auf</strong> das Coenzym NADP (geht Interaktionen mit En-<br />
zymen ein) übertragen werden, so dass NADPH und H+ entstehen. Darüber hinaus wird die<br />
Lichtenergie genutzt, um ATP <strong>auf</strong>zubauen, das<br />
als gespeicherte Energie in der Zelle zur Verfü-<br />
gung steht.<br />
Anschließend werden die Produkte der Primär-<br />
reaktion, ATP und NADPH, dazu genutzt in der<br />
Dunkelreaktion Kohlenhydrate herzustellen,<br />
d.h. die Bildung organischer Stoffe (hier Sac-<br />
charose) ist nicht <strong>auf</strong> die Energie des Sonnen-<br />
lichtes angewiesen. Dabei wird ATP verbraucht<br />
und Wasser abgespalten. „Nebenbei“ wird auch<br />
noch Sauerstoff freigesetzt.<br />
Dieser Vorgang erfolgt in drei Schritten und wird auch als Calvin-Zyklus bezeichnet.<br />
Die vereinfachte Fotosynthese-Gleichung lautet:<br />
Sonnenlicht<br />
6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O<br />
Blattgrün<br />
Durch Sonnenlicht entstehen im Blattgrün (Chlorophyll) aus den Ausgangsstoffen Kohlendi-<br />
oxid und Wasser die Endprodukte Traubenzucker und Sauerstoff (Sauerstoff ist eigentlich<br />
nur ein "Abfallprodukt" der Photosynthese; die Pflanze betreibt die Photosynthese nur, um<br />
Traubenzucker zu gewinnen).<br />
Quelle: www.Landschule.de<br />
Die Faktoren, die diesen Prozess beeinflussen, sind die Konzentrationen der Ausgangsstof-<br />
fe, die Qualität und Quantität des Lichtes sowie die Temperatur. Indirekt wird die Photosyn-<br />
theserate auch von weiteren Faktoren beeinflusst wie z.B. <strong>dem</strong> Salzgehalt des Bodens.<br />
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Quelle: www.soedernet.de<br />
IV. Aussaat, Wachstum und Ernte<br />
Die <strong>Zucker</strong>rübe stellt hohe Anforderungen an Boden und Klima. Sie gedeiht am besten <strong>auf</strong><br />
tiefgründigen, nährstoffreichen Böden mit guter Wasserversorgung. Warmes Klima mit lan-<br />
ger Sonnenscheindauer fördert das Wachstum.<br />
Aussaat<br />
Quelle: T. Uhrbrook<br />
Die so entstandene Saccharose wird entwe-<br />
der zu den Teilen der Pflanze transportiert,<br />
in denen ein Energiebedarf vorliegt, i.d.R.<br />
sind das die Wachstumszonen. Oder sie<br />
wird direkt zum Speicherorgan befördert, im<br />
Fall der Rübe ist dies der Rübenkörper.<br />
In den Speicherzellen können aus der Sac-<br />
charose andere Kohlenhydrate <strong>auf</strong>gebaut<br />
werden, beispielsweise wandelt die Kartoffel<br />
den <strong>Zucker</strong> in Stärke um. Die <strong>Zucker</strong>rübe ist<br />
eine der wenigen Pflanzen, die die Saccha-<br />
rose direkt speichern kann.<br />
Die Aussaat erfolgt Ende<br />
März/Anfang April bei ca. 5 °C Bo-<br />
dentemperatur mit einer Einzelkorn-<br />
sämaschine, nach<strong>dem</strong> der Boden<br />
zuvor ein feines und abgesetztes<br />
Saatbeet bekommen hat (der Was-<br />
seranschluss ist über das Kapilarsy-<br />
tem sichergestellt).Die Rübensamen<br />
werden im Abstand von 20 cm in der<br />
Reihe und mit 45 oder 50 cm Ab-<br />
stand abgelegt. Das sind ca. 100.000<br />
Saatkörner pro Hektar. Bei günstiger<br />
Witterung sprießen schon nach 2<br />
Wochen die ersten Pflänzchen.<br />
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Wachstum und <strong>Zucker</strong>einlagerung:<br />
Die Blätter wachsen zuerst schneller als der Rübenkörper. Die Pflanze bildet etwa 60 weit<br />
ausladende Blätter aus mit denen sie das einfallende Sonnenlicht optimal nutzen kann. In<br />
etwa 180 Tagen Wachstum entwickeln die Rüben ein Gewicht von 700 – 1300 Gramm. Hier-<br />
bei ist wichtig, dass in der Hauptwachstumszeit (Juni bis September) die Rübe genügend<br />
Wasser, Nährstoffe und Sonne bekommt. Vor der Ernte sind sonnige Tage sowie kühle<br />
Nächte wichtig, damit nicht zuviel <strong>Zucker</strong> wieder <strong>durch</strong> die Pflanze „veratmet“ wird. Im<br />
Schnitt, kann aus 10 <strong>Zucker</strong>rüben etwa 1 Kilogramm <strong>Zucker</strong> gewonnen werden.<br />
In ihrer relativ kurzen Lebensdauer produziert sie nicht nur <strong>Zucker</strong>, sondern mit Hilfe Ihrer<br />
zahlreichen Blätter auch jede Menge Sauerstoff. Dank der Fotosynthese, entstehen <strong>auf</strong> ei-<br />
nem Rübenfeld pro Hektar rund 15. Mio. Liter Sauerstoff. Hiervon können ca. 60 Menschen 1<br />
Jahr lang atmen.<br />
Ernte<br />
Im Herbst, ab Mitte September bis Mitte November, wird die <strong>Zucker</strong>rübe geerntet. Zu diesem<br />
Zeitpunkt macht der gespeicherte <strong>Zucker</strong> ca. 16-20% ihres Gewichts aus und bringt einen<br />
Ertrag von 400 – 700 dt/ha. Die Ernte erfolgt mit hochmodernen Rübenvollerntern, die die<br />
Blätter abschneiden (sie werden entweder als Viehfutter oder <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Feld als Gründünger<br />
genutzt), die Rübe aus der Erde heben und in einem Sammelbunker ablegen.<br />
Quelle: T. Uhrbrook<br />
Danach werden sie am Feldrand in Rübenmieten zwischengelagert, bis die La<strong>dem</strong>aus die<br />
<strong>Zucker</strong>rübe verlädt (reinigt von anhaftender Erde während des Verladens <strong>auf</strong> den Transport-<br />
Lkw) und zur Rübenfabrik transportiert. Die <strong>Zucker</strong>rübenernte und Rübenverarbeitung nennt<br />
man Kampagne.<br />
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V. <strong>Zucker</strong>gewinnung<br />
Entladung und Reinigung<br />
Mit der Rübenernte (Kampagne) im September beginnt die <strong>Zucker</strong>gewinnung. Beim Entla-<br />
den entnimmt man jeder angelieferten Fuhre Proben, die <strong>auf</strong> den <strong>Zucker</strong>gehalt, Schmutzpro-<br />
zente, Kalium, Natrium und Amoniumstickstoff untersucht werden( Kalium, Natrium und A-<br />
moniumstickstoffe sollten einen niedrigen Gehalt haben, da sie ein wichtiger Faktor für die<br />
<strong>Zucker</strong>ausbeute sind). Nach einer gründlichen Wäsche gelangen die <strong>Zucker</strong>rüben in die<br />
Fabrik (das Waschwasser wird in einer Abwasser<strong>auf</strong>bereitung gereinigt und danach erneut<br />
verwendet).<br />
Vorgang der <strong>Zucker</strong>gewinnung<br />
1.Saftgewinnung<br />
Die Rüben werden zu Schnitzeln zerkleinert und im Brühtrog vorgewärmt. In 70° heißem<br />
Wasser löst sich der <strong>Zucker</strong> aus den Rübenzellen- es entsteht der braune Rohsaft.<br />
Quelle: Südzucker AG<br />
2. Saftreinigung<br />
Anschließend wird der Rohsaft <strong>durch</strong> die Trennung von <strong>Zucker</strong>- und Nichtzuckerstoffen ge-<br />
reinigt. Hierzu werden die natürlichen Stoffe: Kalk und Kohlensäure zugesetzt, um die Nicht-<br />
zuckerstoffe zu binden. Es bleibt ein klarer Dünnsaft mit ca. 16% <strong>Zucker</strong>gehalt zurück.<br />
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Quelle: Südzucker AG<br />
3. Safteindampfung/-dickung<br />
<strong>Der</strong> Dünnsaft wird in der Verdampfstation in mehreren Stufen eingedickt, bis ein goldbrauner<br />
Dicksaft mit ca. 67% <strong>Zucker</strong>gehalt zurückbleibt. Die Verdampfstation ist energiesparend <strong>auf</strong>-<br />
gebaut. Jeder Verdampfapparat beheizt mit seinem Dampf den jeweiligen nächsten Apparat.<br />
Quelle: Südzucker AG<br />
4. Kristallisation<br />
<strong>Der</strong> Dicksaft wird gekocht, bis sich goldgelb leuchtende Kristalle bilden, die mit einem Sirup<br />
überzogen sind. Dieser wird <strong>durch</strong> Zentrifugieren (Trennung von Feststoff und Flüssigkeit<br />
mittels der Fliehkraft) sowie Spülen mit Wasser und Dampf von den Kristallen getrennt.<br />
Durch mehrfache Wiederholung dieser Vorgänge entsteht die Raffinade: weißer Kristallzu-<br />
cker von höchster Reinheit und Qualität.<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 9
Quelle: Südzucker AG<br />
<strong>Der</strong> fertige <strong>Zucker</strong> wird getrocknet, gekühlt und über Förderbänder in <strong>Zucker</strong>silos gelagert.<br />
Aus den Silos wird der <strong>Zucker</strong> entnommen und weiterverarbeitet bzw. abgepackt. Knapp<br />
84% des <strong>Zucker</strong>s landen in der Herstellung von Süßwaren, Getränken, Backwaren etc. der<br />
weiterverarbeitenden Industrie. Die anderen rund 16% werden zu den verschiedenen Sorten<br />
des Haushaltszuckersortiments weiterverarbeitet und abgepackt.<br />
Die Arbeitsbereiche der <strong>Zucker</strong>fabrik im Überblick:<br />
Quelle: Südzucker AG<br />
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Alle anfallenden Nebenprodukte werden wieder <strong>dem</strong> natürlichen Kreisl<strong>auf</strong> zugeführt:<br />
Die gepressten Rübenschnitzel finden ihre Verwendung als Viehfutter. Ferner ist der bei der<br />
Saftgewinnung entstehende Carbokalk ist ein ausgezeichneter Dünger.<br />
Sorten und Formen des <strong>Zucker</strong>s<br />
Quelle: www.botanischer-garten.uni-erlangen.de<br />
Raffinade/Feinster <strong>Zucker</strong><br />
Wie der Name schon sagt ist es die feinste Variante. Er ist schnell löslich und lässt sich spie-<br />
lend leicht verrühren. Feinsten <strong>Zucker</strong> verwendet man z. B. zum Schlagen von Eiweiß, für<br />
alle feinen Teige, für Süßspeisen und für kalte Getränke. Raffinade bedeutet im Übrigen,<br />
dass ein Verfahren zur Reinigung, Veredlung und/oder Trennung von Rohstoffen eingesetzt<br />
werden.<br />
Brauner <strong>Zucker</strong><br />
Brauner <strong>Zucker</strong> auch Kandisfarin genannt, ist ein feinkörniger Spezialzucker, der aus brau-<br />
nem Kandissirup gewonnen wird. Seine Karamell- und Bräunungsstoffe verstärken das Aro-<br />
ma und verbessern die Bräunung.<br />
Hagelzucker<br />
Hagelzucker ist ein grobkörniger <strong>Zucker</strong>, dessen Körner aus einer Vielzahl von kleinen zu-<br />
sammengeballten Kristallen bestehen. Er wird hauptsächlich zum Bestreuen von Gebäck<br />
verwendet.<br />
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Puderzucker<br />
Puderzucker wird <strong>durch</strong> Mahlen der <strong>Zucker</strong>kristalle hergestellt. Dieser staubfeine <strong>Zucker</strong> wird<br />
vor allem zur Herstellung von Glasuren verwendet sowie zum Bestäuben und Dekorieren<br />
von Kuchen und Kleingebäck.<br />
Würfelzucker<br />
<strong>Zucker</strong>kristalle werden zu kleinen Quadern gepresst und ist im Kaffee und Tee leicht löslich.<br />
Gelierzucker<br />
Gelierzucker enthält Raffinade, Pektin und Zitronensäure. Gelierzucker 1:1 wird zum Einko-<br />
chen von Konfitüren und Gelees verwendet. Die Gelierzucker 2:1 und 3:1 werden für weniger<br />
süße Frucht<strong>auf</strong>striche genommen.<br />
Weißer Kandis<br />
Zur Herstellung von weißen Kandis werden nur die hochwertigsten <strong>Zucker</strong>lösungen verwen-<br />
det. Teekenner bevorzugen weißen Kandis zum Süßen des Tees.<br />
<strong>Zucker</strong>hut<br />
<strong>Der</strong> <strong>Zucker</strong>hut wird aus Raffinade in Kegelform gepresst. Heute wird er noch gelegentlich zur<br />
Zubereitung der Feuerzangenbowle verwendet. Dagegen war im 19. und 20. Jahrhundert<br />
sehr populär, konnte jedoch nur mit kleinen “Werkzeugen“ wie <strong>Zucker</strong>hammer oder –hacke<br />
portioniert werden.<br />
VI. Gentechnik<br />
Gentechnik allg.<br />
Fast alle Lebewesen dieser Erde sind aus Zellen <strong>auf</strong>gebaut, der Mensch besteht aus ca. 100<br />
Billionen von ihnen. In jeder dieser Zellen ist das komplette Erbgut in Form von 46 Chromo-<br />
somen gespeichert, das je zur Hälfte vom Vater und von der Mutter vererbt wird. Diese 46<br />
Chromosomen setzen sich aus der Desoxyribonukleinsäure (DNS) zusammen.<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 12
Quelle: wikipedia<br />
Die Basen bilden also quasi ein sehr langes „Wort“ z.B. ATGAAGTTTCAGCGTCCATGG und<br />
codieren so die genetische Information für die Synthese von Proteinen. Dieses Prinzip der<br />
Informationscodierung ist bei den Zellen aller Lebewesen einschließlich des Menschen<br />
gleich und wird deswegen „universeller Code“ genannt.<br />
<strong>Der</strong> Begriff Gentechnik beschreibt ein Verfahren, bei <strong>dem</strong> fremde Gene gezielt in einen Gen-<br />
Bestand einer Zelle oder eines Organismus’ eingebracht werden. Nach erfolgreicher Anwen-<br />
dung kommt eine neue, gewollte Genkombination zustande, die der Zelle bzw. <strong>dem</strong> Orga-<br />
nismus neue Fähigkeiten verleiht.<br />
Gentechnik bei Pflanzen<br />
Schon vor 10.000 Jahren hat der Mensch begonnen, aus Wildformen Kulturpflanzen zu<br />
züchten, um sie seinen Bedürfnissen anzupassen. So sollen die Pflanzen zum Beispiel hö-<br />
here Erträge liefern, qualitativ besser werden (z.B. gesünder und nährstoffreicher) sowie ge-<br />
gen Krankheiten und Schädlinge geschützt sein.<br />
Hierbei sind zwei DNS-Einzelstränge<br />
schraubenartig aneinandergelagert, und<br />
zwar in entgegengesetzter Richtung.<br />
Durch die Aneinanderlagerung stehen sich<br />
in der Mitte der beiden Stränge immer zwei<br />
bestimmte Basen gegenüber, sie sind „ge-<br />
paart“. Es paaren sich immer Adenin und<br />
Thymin, die dabei zwei Wasserstoffbrü-<br />
cken ausbilden, oder Cytosin mit Guanin,<br />
die über drei Wasserstoffbrücken mitein-<br />
ander verbunden sind.<br />
Ein Gen ist ein Abschnitt <strong>auf</strong> der DNS und<br />
ist bis zu 1000 Basen lang.<br />
<strong>Der</strong> entscheidende Schritt bei der gentechnischen Veränderung einer Pflanze ist die Gen-<br />
Übertragung: das Einschleusen eines neuen Gens in eine Pflanzenzelle. Oft verwendet man<br />
hierfür das Agrobacterium tumefaciens, einem bodenbürtigen Bakterium, das ein spezielles<br />
Plasmid (tumor-indizierendes Plasmid) in das pflanzliche Genom integriert, wenn es in den<br />
fremden Gen-Bestand eindringt. Plasmide sind kleine, in der Regel ringförmige, dop-<br />
pelsträngige DNS-Moleküle, die in Bakterien vorkommen können, aber nicht zum Bakterien-<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 13
chromosom zählen. Auf diesem Weg werden bei Pflanzen die Bildung von Wurzelhalsgallen<br />
ausgelöst.<br />
Quelle: gensuisse.ch Quelle: gensuisse.ch<br />
Anschließend wird die Bakterienzelle in die Wirtspflanze eingebracht, wo sich das Plasmid in<br />
die DNA der Pflanzenzelle integriert. Aus dieser einzelnen Zelle wird im Anschluss eine kom-<br />
plette neue Pflanze gezogen, in deren Zellen jeweils das fremde Gen enthalten ist und auch<br />
weitervererbt werden kann.<br />
Virusresistente Rübe<br />
Die Wurzelbärtigkeit (Rhizomania) ist eine gefürchtete Krankheit der <strong>Zucker</strong>rübe und wird<br />
<strong>durch</strong> das gleichnamige Rhizomania-Virus verursacht. Die erkrankte Rübe bleibt klein, ihre<br />
Leitungsbahnen verholzen und die Blätter welken trotz ausreichender Bodenfeuchte.<br />
Quelle: www.zuckerruebe.ch<br />
Dieses Phänomen macht man<br />
sich in der Gentechnik zunut-<br />
ze, in<strong>dem</strong> das Ti-Plasmid, das<br />
die Tumorbildung auslöst,<br />
stillgelegt und <strong>durch</strong> ein ande-<br />
res Plasmid mit Fremdgenen,<br />
mit der gewünschten Eigen-<br />
schaft ersetzt wird.<br />
Darüber hinaus erzeugt sie wenig bis gar keinen<br />
<strong>Zucker</strong>, so dass Ertragseinbußen bis zu 50%<br />
drohen. Die Gentechnik ermöglicht es eine Zu-<br />
ckerrübe herzustellen, die gegen den Rhizoma-<br />
nia-Virius resistent ist. Hierbei bedient man sich<br />
wieder des Agrobacteriums tumefaciens:<br />
Zunächst wird aus der <strong>Zucker</strong>rübe ein Rhizomania-Vrius isoliert und man schneidet aus der<br />
Virus-DNA den Abschnitt heraus, der die kodierte Bauanleitung für die Hülle des Virus trägt<br />
(=Hüllprotein-Gen). Dieses Hüllprotein-Gen wird in das Agrobacterium tumefaciens einge-<br />
schleust und dar<strong>auf</strong>hin werden die <strong>Zucker</strong>rübenzellen mit <strong>dem</strong> Bakterium infiziert. Da das<br />
Bakterium den Bauplan für den Virus trägt, geht die <strong>Zucker</strong>rübe davon aus, dass es sich um<br />
den vollwertigen Rhizomania-Virus handelt und reagiert mit einem Schutzmechanismus, da-<br />
mit nicht noch mehr Viren eindringen können: die Pflanze entwickelt eine Resistenz. Diese<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 14
<strong>Zucker</strong>rübenzelle wird <strong>auf</strong> einem Nährboden ausgebracht, aus der sich dann ein Keim entwi-<br />
ckelt. Die daraus wachsende <strong>Zucker</strong>rübe liefert wiederum Samen, die die Virus-Resistenz in<br />
sich tragen und von Generation zu Generation weitervererbt wird.<br />
Herbizidresistente <strong>Zucker</strong>rübe<br />
Neben <strong>dem</strong> Virusbefall stellt auch das Unkraut ein Problem für die Landwirtschaft dar. Die<br />
<strong>Zucker</strong>rübe ist im Vergleich weniger konkurrenzfähig gegenüber Unkräutern. Die Unkräuter<br />
werden der Nutzpflanze in <strong>dem</strong> Sinne „gefährlich“, dass sie ihr wichtige Nährstoffe, Wasser,<br />
Licht sowie Platz zum Wachsen nehmen. Weiterhin erhöht sich auch der Arbeits<strong>auf</strong>wand bei<br />
der Ernte, da die Rübe erst von <strong>dem</strong> Unkraut gereinigt werden muss. Um den Ertragseinbu-<br />
ßen entgegenzuwirken, werden in der Landwirtschaft Unkrautvernichtungsmittel (Herbizide)<br />
eingesetzt.<br />
Ein vielverwendetes Herbizid in Verbindung mit <strong>Zucker</strong>rüben ist das Roundup, dessen Wirk-<br />
stoff (Glyphosat) für fast alle Pflanzenarten toxisch ist. Glyphosat hemmt das Enzym EPSPS,<br />
wo<strong>durch</strong> lebenswichtige Aminosäuren <strong>durch</strong> die Pflanze nicht hergestellt werden können.<br />
Gelangt es <strong>auf</strong> die Pflanze, stellt sie ihr Wachstum ein und stirbt ab. Da Roundup nicht selek-<br />
tiv wirkt, kann es <strong>dem</strong>nach nicht unterscheiden, ob es sich um ein Unkraut oder eine Rübe<br />
handelt. Daher ist es notwendig die Nutzpflanze gegen das Herbizid zu immunisieren. Kon-<br />
kret bedeutet das, dass in Gebieten in denen Roundup als Herbizid direkt im Bestand einge-<br />
setzt wird, auch roundup-resistente <strong>Zucker</strong>rüben angebaut werden müssen.<br />
Die genetische Veränderung beruht in der Toleranz der Rübe gegen den Wirkstoff Glyphosat<br />
des Roundup. Das Agrobacterium sp. besitzt ein Gen, welches das Enzym EPSPS von Na-<br />
tur aus herstellt, genauer gesagt CP4-EPSPS, und ist somit gegen das Glyphosat resistent<br />
ist. Analog zum Verfahren bei den virusresistenten Rüben, wird auch in diesem Falle das<br />
tumor-induzierende Gen des Agrobacterium tumefaciens entfernt und <strong>durch</strong> das Gen, wel-<br />
ches das Enzym CP4-EPSPS herstellt, ersetzt. Die <strong>Zucker</strong>rübenzellen werden nun wieder<br />
mit <strong>dem</strong> Bakterium infiziert. Die „neue“ <strong>Zucker</strong>rübe ist in der Lage das CP4-EPSPS zu pro-<br />
duzieren und bildet somit eine Resistenz gegen das Glyphosat aus. Folglich kann diese Rü-<br />
be ohne Probleme mit Roundup behandelt werden, die Unkräuter daneben gehen zugrunde.<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 15
Genehmigungsverfahren für die Freisetzung von Pflanzen<br />
Quelle: www.mpiz-koeln.mpg.de<br />
Ebenso eingebunden sind das Umweltbundesamt und die Biologische Bundesanstalt für<br />
Land- und Forstwirtschaft, die den Freisetzungsantrags prüfen. Weitere Fachbehörden sind<br />
die Zentrale Kommission für Biologische Sicherheit , die zuständige Landesbehörde Gefähr-<br />
dungen der Umwelt sowie die EU-Kommission und die EU-Mitgliedstaaten.<br />
VII. Bioethanol – <strong>Der</strong> Kraftstoff aus der <strong>Zucker</strong>rübe<br />
Fossile Brennstoffe wie Braunkohle, Steinkohle, Torf, Erdgas und Erdöl, sind vor Jahrmillio-<br />
nen <strong>durch</strong> die Zersetzung abgestorbener Pflanzen und Tiere unter <strong>dem</strong> Druck darüber lie-<br />
gender Gesteinsschichten entstanden. Die Nutzung von Fossilen Brennstoffen ist jedoch<br />
<strong>durch</strong> ihre Energiereserven begrenzt. Daher müssen Überlegungen angestellt werden wie<br />
diese Brennstoffe sinnvoll ersetzt werden können, um den Energiebedarf für die Zukunft zu<br />
decken. Hierfür bietet die Landwirtschaft vielseitige Möglichkeiten für erneuerbare Energien<br />
an. Eine davon ist die <strong>Zucker</strong>rübe. Sie liefert Bioethanol- getreu <strong>dem</strong> Motto: Energy-farming<br />
("Energie wächst <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Feld").<br />
Die Herstellung, Freisetzung<br />
(Freilandversuch zu Forschungs-<br />
zwecken) sowie das Inver-<br />
kehrbringen gentechnisch verän-<br />
derter Organismen wird in<br />
Deutschland <strong>durch</strong> das Gentech-<br />
nikgesetz geregelt. Zuständig für<br />
die Genehmigung von Freiland-<br />
versuchen mit gentechnisch ver-<br />
änderten Pflanzen ist das Robert-<br />
Koch-Institut in Berlin.<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 16
Die Bundesrepublik Deutschland hat sich im Kyoto-Protokoll (Protokoll zum Klimaschutz)<br />
verpflichtet, die Emissionen aus Treibhausgasen bis 2012, im Vergleich zu 1990, um 21% zu<br />
reduzieren (siehe Abbildung). Dieses Ziel soll unter anderem mit der Verwendung von alter-<br />
nativen Brennstoffen wie Bioethanol umgesetzt werden. Damit der Absatz von Biokraftstoffen<br />
auch sichergestellt wird, wurde 2007 in Deutschland ein Beimischungszwang für Treibstoffe<br />
festgelegt.<br />
Quelle: KWS Saat AG<br />
Was genau ist Bioethanol?<br />
Bioethanol ist aus landwirtschaftlich angebauten Pflanzen hergestellter Alkohol (synonyme:<br />
Ethanol, Spiritus, Weingeist). Es kann grundsätzlich aus allen Rohstoffen hergestellt werden<br />
die <strong>Zucker</strong> oder Stärke enthalten. In Europa wird Bioethanol hauptsächlich aus Rübenzucker<br />
oder Getreidestärke gewonnen.<br />
Industrielle Herstellung von Bioethanol<br />
In der <strong>Zucker</strong>fabrik können zuckerhaltige Säfte in unterschiedlichen Prozessschritten zur<br />
Ethanol-Produktion abgezogen werden.<br />
Am gebräuchlichsten ist die Verwendung von Dicksaft oder auch Melasse. Wichtig ist, dass<br />
alle Rüben, egal ob sie zur <strong>Zucker</strong>- oder zur Ethanol-Produktion bestimmt sind, einen Groß-<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 17
teil des Produktionsprozesses der <strong>Zucker</strong>fabrik <strong>durch</strong>l<strong>auf</strong>en müssen. <strong>Der</strong> <strong>Zucker</strong> aus Roh-<br />
oder Dicksaft, stellt eine ideale Nahrungsgrundlage für die Hefen dar, die den <strong>Zucker</strong> zu Al-<br />
kohol vergären.<br />
Quelle: KWS Saat AG<br />
Zunächst wird der Dicksaft (oder der Rohsaft) aus der <strong>Zucker</strong>fabrik mit Bierhefen versetzt.<br />
Diese können <strong>durch</strong> die alkoholische Vergärung den <strong>Zucker</strong> der Rübe direkt in Alkohol um-<br />
wandeln. In der sich anschließenden Destillation, wird der Alkohol von der restlichen Flüssig-<br />
keit getrennt. Abschließenden wird der Alkohol mit Hilfe der Rektifikation (Verfahren zum<br />
Auftrennen eines Vielstoffgemisches) und Dehydrierung (Abspaltung von Wasserstoff aus<br />
organischen Molekülen) <strong>auf</strong> einen Prozentsatz von nahezu 100% <strong>auf</strong>konzentriert.<br />
Alkohol-Gehalte in den einzelnen Prozessschritten:<br />
Fermentation: 12-14 Vol. % Alc. (technische Bioreaktion, bei der<br />
Materialien mit Hilfe von Bakteri-<br />
en-, Pilz- oder Zellkulturen oder<br />
Enzymen umgesetzt werden)<br />
Destillation: 82-87 Vol. % Alc. (thermisches Trennverfahren,<br />
Rektifikation: > 96 Vol. % Alc. (s.o.)<br />
um ein flüssiges Gemisch ver-<br />
schiedener Stoffe zu trennen; z.B.<br />
Brennen von Alkoholen)<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 18
Absolutierung >99,7 Vol. % Alc. (absolute Reinigung eines<br />
Quelle: FNR 2003<br />
Lösungsmittels <strong>auf</strong> 100 % Gehalt)<br />
Als Nebenprodukt der Ethanolgewinnung fällt Vinasse an. Hierbei handelt es sich um den<br />
entzuckerten Dicksaft, <strong>dem</strong> Ethanol entzogen wurde. Dieser wird anschließend in der Tierer-<br />
nährung zur Optimierung von Mischfuttern eingesetzt. Weiterhin ist auch der Einsatz als Kali-<br />
Dünger möglich, da es reich an Kalium und organisch gebundenen Stickstoff ist. Es können<br />
somit alle Ressourcen der <strong>Zucker</strong>rübe voll genutzt werden.<br />
In Deutschland gibt es seit 2007 in Klein Wanzleben/Nähe Magdeburg ein Werk, das speziell<br />
zur Ethanolgewinnung in Betrieb genommen wurde (www.fuel21.de).<br />
Erwartungen an die Verwendung von Bioethanol:<br />
-Klimaschutz<br />
→ Kyoto-Protokoll = CO2-Reduktion (Verkehrswesen verursacht höchste CO2-Emission)<br />
-Versorgungssicherheit<br />
→ mehr (Energie)Unabhängigkeit von Öl- und Ergasimporten<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 19
-Einkommensalternativen für heimische Wirtschaft<br />
→ Arbeitsplätze im ländlichen Raum<br />
→ Entlastung der Agrarmärkte<br />
→ Alternativeinkommen für Landwirte (aber Flächenkonkurrenz mit Nahrungsmittelprodukti-<br />
on)<br />
Umweltvorteile <strong>auf</strong> einen Blick<br />
Bioethanol ist inzwischen eine wichtige Größe in der Energieversorgung der USA, Südame-<br />
rika (<strong>Zucker</strong>rohr) und der Europäischen Union (<strong>Zucker</strong>rüben) und damit in den größten Wirt-<br />
schaftszonen der Welt. Voraussichtlich werden die großen Automobilhersteller immer weiter<br />
kompatible Motoren mit „Klimagedanken“ entwickeln. Schon jetzt gibt es „Flex-Fuel-Autos“,<br />
die mit E-85, einem Treibstoff mit 85% Anteil Bioethanol, fahren können.<br />
Quelle: Institut für Weltwirtschaft, Kiel 2006<br />
Das Ersetzen von Benzin <strong>durch</strong> Bioethanol, kann die Emissionen von Gasen reduzieren,<br />
die zum sogenannten Treibhauseffekt beitragen. Die Hauptursache des vom Menschen<br />
verursachten Treibhauseffekt liegt in der Freisetzung von Kohlendioxid (CO2). Die CO2-<br />
Bilanz kann sich, im Vergleich zum Benzinbetrieb, um bis zu 80% verbessern. Als Zahlen-<br />
beispiel dargestellt bedeutet das, dass die Beimischung von 5% Bioethanol zum Benzin, den<br />
CO2-Ausstoß unterm Strich um rund 4,5% reduziert kann(www.fuel21.de). Zuvor wurde CO2<br />
bereits <strong>durch</strong> die angebauten Pflanzen gebunden.<br />
Aus einem Hektar <strong>Zucker</strong>rüben können rund 4,7 Tonnen Bioethanol produziert werden. Das<br />
ist die Menge, mit der ein Flex-Fuel-Auto rund 93.500 Kilometer fahren kann, also mehr als<br />
zweimal um die Welt!<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 20
In Deutschland wird nur Bioethanol aus nachhaltiger Erzeugung verwendet, d.h. dass aus-<br />
schließlich ökologisch unbedenkliche und sozial verträgliche Produktionsverfahren zum Ein-<br />
satz kommen.<br />
Verwendung des Bioethanols<br />
1. Verwendung als Additiv ETBE<br />
Die synthetisch hergestellte Verbindung ETBE (Ethyl-Teritär-Butyl-Ether) verbessert die<br />
Klopffestigkeit von Brennstoffen. Eine gute Klopffestigkeit fördert gleichmäßig rundes und<br />
ruhiges L<strong>auf</strong>en der Motoren, sowie die optimale Verbrennung des Kraftstoffes. Ferner ersetzt<br />
es das bisher verwendete MTBE (Methyl-Tertiär-Butyl-Ether), dessen mögliche Wirkung <strong>auf</strong><br />
die Umwelt und die Gesundheit zum Handeln anregte. ETBE besteht zu 45% aus Ethanol<br />
und ist als Additiv (Zusatzstoff, der Produkten in geringen Mengen zugesetzt wird, um be-<br />
stimmte Eigenschaften zu erreichen oder zu verbessernbis zu 10% in Ottokraftstoffen enthal-<br />
ten.<br />
2. Direkte Beimischung zu Ottokraftstoffen<br />
Ethanol kann fossilen Brennstoffen in unterschiedlichen Anteilen von 5% (E 5, d.h. direkte<br />
Beimischung, welches von den aktuellen Ottomotoren ohne Umrüstung verbrannt werden<br />
kann) bis 85% (E 85) beigemischt werden. Flex-Fuel-Motoren können sowohl mit E-8 als<br />
auch mit normalem Benzin fahren. Die Technik ist heute schon verfügbar und findet in Brasi-<br />
lien sowie Schweden weite Verbreitung.<br />
<strong>Der</strong>zeit gängig ist eine Beimischung von 5% (E-5). In Zukunft sind sogar E-10 Beimischung<br />
denkbar- die deutsche Automobilindustrie hat sich dafür ausgesprochen.<br />
Auch die langfristigen Perspektiven für Ethanol sind hervorragend. Für Brennstoffzellen, den<br />
Energieaggregaten der Zukunft, kann Ethanol als Wasserstoffträger und damit als Brennzel-<br />
len-Treibstoff dienen. Bei einem Blick in die Zukunft, wird Bioethanol, als Kraftstoffversor-<br />
gung der großen automobilen Länder, vermutlich nicht mehr wegzudenken sein!<br />
Was bedeutet <strong>Zucker</strong> für unsere Zukunft, Umwelt und unser Klima?<br />
Das absehbare Ende der Erdölvorräte verändert in geradezu atemberauben<strong>dem</strong> Tempo die<br />
Strategien der Energiegewinnung. Die Frage, welchen Stellenwert aus Pflanzen gewonnener<br />
Treibstoff in der neuen Energiepolitik spielen kann und soll, ist eine der umstrittensten Fra-<br />
gen, auch innerhalb der Umweltbewegung. Viele sehen in den Agrotreibstoffen eine Chance<br />
für Landwirtschaft und Klimastrategien. Allem voran hat der <strong>Zucker</strong>, ein Produkt das in Form<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 21
von <strong>Zucker</strong>rüben und <strong>Zucker</strong>rohr in vielen Regionen der Erde (z.B. in Asien, Australien, Bra-<br />
silien und Europa) angebaut wird, einen immer höheren Stellenwert in der Gewinnung von<br />
Biobrennstoffen bekommen: „Bioethanol als Alternative für fossile Brennstoffe.“<br />
Neben der gesetzlich geregelte Beimischung von Bioethanol in Benzin, fördert die Entwick-<br />
lung der Flex-Fuel-Motoren, die in beliebiger Mischung mit Benzin und Alkohol betankt wer-<br />
den können, seit 2003 den Anbau von <strong>Zucker</strong>rüben und <strong>Zucker</strong>rohr.<br />
Während in Europa der Anbau von <strong>Zucker</strong>rüben, auch für die Ethanolgewinnung, über Lie-<br />
ferkontingente geregelt ist und daher beschränkt, wird sie in Brasilien als neue Möglichkeit<br />
gesehen, die Abhängigkeit von Ölimporten zu verringern.<br />
Doch um den hohen Treibstoffbedarf zu decken werden größere Anb<strong>auf</strong>lächen benötigt. In<br />
Brasilien wurden daher die Anb<strong>auf</strong>lächen für <strong>Zucker</strong>rohr <strong>auf</strong> 6 Mio. Hektar erhöht. Das er-<br />
scheint als eine riesige Fläche, ist aber im Vergleich zu anderen landwirtschaftlichen Anbau-<br />
flächen (Soja 22 Mio. Hektar, 34 Mio. Hektar gehen in andere landwirtschaftliche Produkte)<br />
eher gering. <strong>Der</strong> größte Flächenverbrauch geht in die Weidewirtschaft für die Viehhaltung mit<br />
etwa 200 Mio. Hektar.<br />
Für die Forscher des Interdisziplinären Instituts für Energieplanung (NIPE) der Universität<br />
von Caminas, ist eine Ausweitung der <strong>Zucker</strong>produktion <strong>auf</strong> 30 Mio. Hektar bis 2025 möglich<br />
und realistisch. Ausgehend von der heutigen Produktivität und der Tatsache, dass die Hälfte<br />
der <strong>Zucker</strong>rohrproduktion zu Alkohol verarbeitet wird, ergäbe dies eine Produktion von 100<br />
Mrd. Liter Ethanol pro Jahr. Die Menge ließe sich <strong>durch</strong> Produktionssteigerungen leicht er-<br />
höhen. Damit hätte Brasilien das Potenzial, 10% des weltweit verbrauchten Benzins <strong>durch</strong><br />
Alkohol zu ersetzen.<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 22
Literatur:<br />
Was ist Was: Landwirtschaft<br />
Quellenverzeichnis:<br />
Lehrmittelverlag Wilhelm Hagemann GmbH: Medienpaket „Unser <strong>Zucker</strong>“; Düsseldorf,<br />
2004<br />
Kinderleicht Wissen Verlag: <strong>Zucker</strong>- aus der Rübe in die Tüte; Regensburg, 2004<br />
KWS Saat AG: Infopaket <strong>Zucker</strong>rübe<br />
aid: <strong>Zucker</strong>, Sirupe, Honig, <strong>Zucker</strong>austauschstoffe und Süßstoffe; Bonn, 2007<br />
Internet:<br />
Zentrum der Gesundheit: <strong>Zucker</strong>- Auswirkungen <strong>auf</strong> den Körper; http://www.zentrum-dergesundheit.de/<br />
Planet Wissen: <strong>Zucker</strong>- Rat & Tat; http://www.planetwissen.de/pw/Artikel,,,,,,,F372B5BEEEE21194E0340003BA5E0905,,,,,,,,,,,,,,,.html<br />
Wikipedia: <strong>Zucker</strong>; http://de.wikipedia.org/wiki/<strong>Zucker</strong><br />
Wirtschaftliche Vereinigung <strong>Zucker</strong>: von der Rübe zum <strong>Zucker</strong>;<br />
http://www.zuckerwirtschaft.de/3_3.html<br />
Heinrich Böll Stiftung: Mit Agrotreibstoffen aus Brasilien gegen den Klimawandel?;<br />
http://www.boell.de/downloads/Agrotreibstoffe_Brasilien_Fatheuer.pdf<br />
CropEnergies AG: Bioethanol; http://www.cropenergies.com/de/Bioethanol/<br />
<strong>Zucker</strong> Museum Berlin: Ausstellungen; http://www.sdtb.de/Ausstellungen.884.0.html<br />
Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft: Gentechnisch<br />
verändert?; http://www.bmelv.de/cln_044/nn_750598/SharedDocs/downloads/04-<br />
Landwirtschaft/Gentechnik/Faltblatt_3AGentechnischveraendert_3F,templateId=raw,property=publica<br />
tionFile.pdf/Faltblatt:Gentechnischveraendert?.pdf<br />
Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft: Gentechnik:<br />
Was genau ist das?; http://www.bmelv.de/cln_044/nn_750598/DE/04-<br />
Landwirtschaft/Gentechnik/Gentechnik__Wasgenauistdas.html__nnn=true<br />
Thomas Manni Hauske: Gentechnisch veränderte Grundnahrungsmittel;<br />
http://www.hauske.de/biologie/facharbeit.htm<br />
Gen Suisse: Gentechnik- Grundlagen, Anwendung, Diskussion¸<br />
http://www.gensuisse.ch/service/pdfs/GenSuisse_Broschuere_Gentechnik.pdf<br />
Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung: Grüne Gentechnik¸ http://www.mpiz-<br />
koeln.mpg.de/downloads/publicRelation/Bro_grueneGentechnik.pdf<br />
Trans Gen: Gv-<strong>Zucker</strong>rüben mit Herbizidresistenz;<br />
http://www.transgen.de/pflanzenforschung/anbaueigenschaften/920.doku.html<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 23
Genetic-Diner: <strong>Zucker</strong>rübe; http://geneticdiner.de/kap5_3.htm<br />
Zentrale für Unterrichtsmedien: Gentechnologie; http://www.zum.de/Gentechnik/<br />
Ernst Georg Beck: Photosynthese; http://www.egbeck.de/skripten/12/bs12p.htm?bs12-<br />
10.htm<br />
Ulrich Helmich: Zellbiologie; http://www.u-helmich.de/<br />
Treeland.de: Photosynthese - Wie aus Luft, Wasser und Licht Biomasse wird;<br />
http://www.treeland.de/Baeume/Photosynthese.htm<br />
<strong>Projekt</strong> „<strong>Schulklassen</strong> <strong>auf</strong> <strong>dem</strong> Bauernhof“ Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein 24