Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Korkeichen und
Kork
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Kork¬ eichen und Kork nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ei¬ ne Vorrichtung hierfür nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Naturkorken werden seit je her für das Verschließen von insbe¬ sondere Wein- und Sektflaschen verwendet. Gewonnen werden die¬ se Naturkorken aus der Borke der Korkeiche (Quircus Suber L.), welche im mediterranen Raum und insbesondere in Algerien, Frankreich, Italien, Marokko, Portugal, Spanien und Tunesien angebaut wird. Die maximale Baumhöhe beträgt etwa 25 m bei ei¬ nem maximalen Durchmesser von 1 m, wobei der Baum ein Alter von etwa 200 bis 250 Jahren erreichen kann. Etwa 50 % des Weltkorkverbrauchs wird in Portugal hergestellt, dies sind et¬ wa 180.000 t.
Im Gegensatz zu anderen Baumarten schadet es der Korkeiche nicht, wenn die Rinde abgeschält wird. Bevor jedoch ein Baum erstmals abgeerntet werden kann, müssen mindestens 20 Jahre vergehen. Um den Kork zu ernten, wird die Rinde bis zu einer dünnen, rötlichen Mutterschicht abgeschält, die nicht verletzt werden darf. Unter ihr wächst langsam wieder neuer Kork (jähr¬ lich circa 1,5 bis 4,0 mm) nach. Weitere Ernten sind dann etwa alle 9 bis 10 Jahre möglich. Geschält werden der Stamm und di-
cke Äste, wobei 20 % der Rinde stehen bleiben, um die Eichen vor dem Austrocknen zu schützen. Die Haupterntezeit ist Mai bis August, denn in dieser Zeit löst sich die Korkrinde leicht von der Mutterschicht, so dass in dieser Zeit eine Erntung, ohne den Baum zu beschädigen, möglich ist.
Die Ernte muss nach 9 bis 10 Jahren durchgeführt werden, da es nach 12 Jahren zu einer Verhärtung der Korkschicht kommt, so dass der Kork für die Herstellung von Korken nicht mehr geeig¬ net ist. Gerade in der Zeit von Mai bis August ist jedoch die Waldbrandgefahr in den Anbaugebieten besonders hoch, so dass die - oftmals gelegten - Waldbrände eine Gefahr für die ge¬ schälten Bäume darstellen. Treten Waldbrände in einem Anbauge¬ biet auf, wird deshalb das Schälen unterlassen, um den Baum nicht zu verlieren. Treten jedoch 2 Jahre hintereinander diese Waldbrände auf, kann keine Borke mit hoher Qualität mehr ge¬ erntet werden.
Darüber hinaus sind zahlreiche Korkeichen in den Anbaugebieten in den letzten Jahren durch Parasiten so stark geschädigt wor¬ den, dass nach Ausweichmöglichkeiten gesucht wird und insbe¬ sondere Kunststoffkorken entwickelt wurden. An den Naturkorken kommen diese günstig hergestellten Flaschenverschlüsse jedoch bei weitem nicht heran.
Insbesondere werden Korkeichen durch Insekten geschädigt, wel¬ che den Stamm anbohren bzw. Gänge legen. Diese sind unter an¬ derem Bomdyx Disparate, Lymantria Dispare sowie die Korkameise Cremato Gaster Scutellaris. An Xylophagen wäre der große Capricorn Cerambyx Cerdo zu nennen. Zusätzlich kann die Kork¬ eiche von Pilzen befallen werden, insbesondere Hypoxylon Medi- teranum, Diplodia Mutila sowie Phytophtora Cinnamomi.
Für die Weiterverarbeitung werden die Korkstücke bzw. die Bor¬ kenstücke gekocht. Hierbei werden die zahlreichen Parasiten und Insekten, die in der Korkrinde enthalten sind, abgetötet. Zudem verliert die Korkrinde ihre hohlzylindrische Form und kann flach ausgebreitet und angepresst werden um ebene Stücke zu erhalten. Dieses Verfahren ist jedoch relativ aufwändig.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs ge¬ nannten Art zu schaffen, welches eine zuverlässige gefahrlose Ernte und/oder die Beseitigung von Parasiten ermöglicht und einen Kork schafft, der die Richtlinien ISPM Nr. 15 erfüllt.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des An¬ spruchs 1 gelöst.
Es ist eine weitere Aufgabe eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweils abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Erfindungsgemäß wird die Korkeiche mit Mikrowellenstrahlen be¬ handelt. Diese Mikrowellenstrahlen besitzen eine Frequenz von etwa 2,48 GHz und bei einer gegebenen Wellenlänge λ=12 cm eine Eindringtiefe, die bei etwa H dieser Wellenlänge liegt und so¬ mit bei circa 3 cm liegt. Wird eine Korkrinde mit Mikrowellen behandelt, steigt die Temperatur in dem rissigen äußeren Be¬ reich, der die Parasiten und Insekten beherbergt, auf eine Temperatur von 5O0C bis 750C und insbesondere 60°C bis 650C an, wodurch diese Parasiten und Insekten, aber auch Bakterien und Pilze sicher abgetötet werden.
Wird dieses Verfahren insbesondere im November, Dezember oder Januar durchgeführt, löst sich aufgrund der Wärmeeinwirkung die Rinde vom Stamm, so dass die Rinde in dieser Jahreszeit, in der keine Waldbrände auftreten,- sicher abgeerntet werden kann. Bis zur Waldbrandzeit hat sich dann eine ausreichend starke Korkschicht gebildet, die den Baum vor Austrocknung und Feuer ausreichend schützt.
Um eine ausreichende Bestrahlung und Aufwärmung zu erreichen, wird der Stamm mit entsprechenden Vorrichtungen, die dicht an der Stammoberfläche angeordnet sind, mit Mikrowellen bestrahlt bis eine ausreichende Temperaturerhöhung auf z. B. 600C bis 650C stattgefunden hat. Diese Erwärmung wird beispielsweise mit in die Borke eingeführten Temperaturfühlern erfasst. Vor¬ her oder anschließend wird der Stamm mit Styropor umwickelt und für eine vorbestimmte Zeit von beispielsweise 15 Minuten bis 10 Stunden und bevorzugt etwa ^ Stunde bis 1 Η Stunden auf dieser Temperatur belassen. Um empirisch herauszufinden, ab welcher Einwirkungsdauer der Temperatur die Schädlinge abgetö¬ tet sind, können Vergleichsschädlinge an einem Baum angebracht werden und mitbehandelt werden. Ziel ist es die Schädlingspo¬ pulation zumindest unterhalb der Schadensschwellpopulation (Anzahl/cm2) zu bringen.
Um herauszufinden, ab welcher Einwirkdauer ein zuverlässiges Ablösen der Borke von der Mutterschicht stattgefunden hat, können an einem ausgewählten Baum Ultraschalluntersuchungen durchgeführt werden oder eine Probeschälung durchgeführt wer¬ den.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus Mikrowellenstrah¬ lern, die beispielsweise zylindrisch um den Stamm herum ange¬ ordnet sind, wobei zur Anordnung derselben beispielsweise zwei Halbkreishälften scharnierend miteinander verbunden sind. Die-
se Strahler oder ein entsprechend ausgebildeter einzelner Strahler werden dann am Stamm entlangbewegt, beispielsweise mit einer teleskopartigen Hebevorrichtung oder einer Spindel¬ hubvorrichtung. Derartige Vorrichtungen sind verbreitet und bekannt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann eine solche Strahlungsvorrichtung insbesondere eine co-axial um den Stamm gelegte Vorrichtung nach Art einer Klettersäge mit ange¬ triebenen Rollen ausgebildet sein, so dass diese Vorrichtung selbsttätig am Stamm empor rollt und wieder herab geführt wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrich¬ tung sind einzelne Strahler jeweils an einer Teleskophubein¬ richtung oder Spindelhubeinrichtung angeordnet, wobei der Strahlerkopf nach oben-unten oder rechts-links verschwenkbar angeordnet ist, so dass ein größerer Bereich als die eigentli¬ che Strahlerkopfgroße bestrahlt werden kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens wird zudem der abgeschälte Kork einer Nachbehandlung unterzogen. Üblicherweise wird der abgeschälte Kork, der meist in der entsprechenden hohlzylindrischen, ins¬ besondere zylinderschalenförmige Form vorliegt, durch Kochen und/oder Bedampfen befeuchtet und anschließend einer Pressung unterzogen, um aus den zylindrischen Stücken ebene Stücke für die Weiterverarbeitung zu gewinnen. Nach der Pressung, die mehrere Stunden dauert, erfolgt eine mehrtägige Trocknungszeit meistens im Freien. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, den Kork nach der Befeuchtung und nach dem Pressen und/oder beim Pressen einer Mikrowellenbehandlung auszusetzen. Der so mit Mikrowellen behandelte Kork neigt nach dem Pressen und beim anschließenden Trocknen und/oder Lagern nicht mehr dazu,
sich wieder leicht aufzurollen bzw. zurückzufedern. Durch die Mikrowellenbehandlung wird die Zellstruktur derart positiv be- einflusst, dass der Kork die eben gepresste Form behält. Fer¬ ner erfolgt die Trocknung entweder schon während des Pressens oder nach dem Pressen, wobei die Trocknung nur wenige Stunden dauert und nicht zwei bis drei Wochen. Wird der entsprechend mikrowellenbehandelte und ggf. mikrowellengetrocknete Kork an¬ schließend luftdicht verpackt, erfüllt er sogar die strengen ISPM Anforderungen des IPPC-Standards (Richtlinie zur Regelung von Holzverpackungsmaterial im internationalen Handel) . Dies bedeutet, dass der Kork international gehandelt werden darf, da er über eine ausreichende Dekontamination von Schädlingen, Desinfektion und Sterilisation verfügt. Selbstverständlich sind dies positive Eigenschaften wenn der Kork zum Verschlie¬ ßen von Flaschen verwendet wird, da eine Kontamination des verschlossenen Gutes verhindert wird.
Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass sich Korkeichen durch die Wärmewirkung der Mikrowellen derart stimulieren lassen, dass die für das Abschälen notwendige Ablösung von der Mutter¬ schicht auch in günstigeren Jahreszeiten erfolgen kann.
Bei der Erfindung ist zudem von Vorteil, dass in der Borke hausende Parasiten und Schadinsekten und insbesondere Schadin¬ sekten für den Baum relativ schnell und zuverlässig noch am Baum abgetötet werden können.
Darüber hinaus ist von Vorteil, dass eine aufwendige Nachbear¬ beitung des Korks durch Kochen entfallen kann, da die Parasi¬ ten bereits abgetötet sind. Es kann ausreichen, die Korkborken einer Dampfbehandlung zu unterziehen, die deutlich günstiger ist.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung beispielhaft erläu¬ tert, es zeigen dabei:
Figur 1: eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Bestrahlen einer Korkeiche;
Figur 2: eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Bestrahlen einer Korkeiche.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 besteht beispielsweise aus einer Mehrzahl von Mikrowellengeräten 2. Das Mikrowellengerät 2 besteht neben einem Steuer- und Schaltnetzteil und entspre¬ chender Verkabelung (nicht gezeigt) aus einem Magnetron (nicht dargestellt) und einer Antenne 3. Im Magnetron werden auf be¬ kannte Art hochfrequente elektromagnetische Wellen erzeugt, welche durch die Antenne 3 abgestrahlt werden. Hierzu besitzt die Antenne 3 zweckmäßigerweise eine Trichterform, so dass die Strahlung flächig direkt auf die Korkrinde oder Korkborke 4 einer Korkeiche 5 gerichtet werden kann. Die Korkrinde oder Korkborke 4 ist außenseitig auf den Stamm 6 der Eiche 5 ange¬ ordnet, wobei zwischen dem Stamm 6 und der Borke 4 eine Mut¬ terschicht 7 vorhanden ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines Mikro¬ wellengeräts 2 besteht die Antenne 3 aus einer sogenannten "Patch"-Antenne welche nicht trichterförmig, sondern als Flachantenne ausgeführt ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die An¬ tenne mit dem Magnetron über ein Co-axial-Kabel verbunden, so dass die Antenne durch die Abkopplung vom Magnetron leichter bewegbar ist und insbesondere auch an komplizierteren Formen und in engeren Bereichen eines Baums entlangführbar ist.
Um ein Mikrowellengerät 2 an einem Stamm 6 bzw. der Korkeiche 5 entlang zu fahren, ist beispielsweise eine Teleskophebevor¬ richtung 8 und insbesondere eine pneumatische oder hydraulisch betätigte Teleskophebevorrichtung 8 vorhanden. Mit der Vor¬ richtung 8 kann das Mikrowellengerät 2 nach oben und unten be¬ wegt werden, wie dies durch den Pfeil 9 (Figur 1) dargestellt ist. Zusätzlich kann das Mikrowellengerät 2 über eine Halte- rung 10 verfügen, welche das Mikrowellengerät 2 insbesondere wie ein Bügel umgreift und an Drehpunkten 11 angreift. Hiermit ist das Mikrowellengerät 2 um eine horizontale Achse schwenk¬ bar, wie dies durch den Pfeil 12 gezeigt ist. Zudem kann das Mikrowellengerät 2 auch noch um eine Hochachse bzw. die Längs¬ achse 13 der Hebevorrichtung 8 drehbar sein, wie dies durch den Pfeil 14 in Figur 1 gezeigt ist. Bei einer Anordnung ent¬ sprechend Figur 1 können ein oder mehrere Mikrowellengeräte 2 an einem Stamm 6 angeordnet sein. Anstelle einer Teleskopein¬ richtung 8 kann auch ein Spindeltrieb verwendet werden. Ferner ist es selbstverständlich auch möglich, die Mikrowellentro- ckungsgeräte an einem Kranarm, beispielsweise dem Kranarm ei¬ nes, Traktors oder eines anderen landwirtschaftlichen Fahrzeu¬ ges fr-eischwenkbar anzuordnen, um beispielweise dickere Äste oder schwer zugängliche Stellen einer Korkeiche bestrahlen zu können.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (Figur 2) sind ein oder mehrere Mikrowellengeräte 2 oder abgekoppelte Antennen 3 auf einer Ringanordnung 15 angeordnet. Die Ringan¬ ordnung 15 kann beispielsweise ein Metallring 15 sein, welcher vorzugsweise an einer Stelle (nicht gezeigt) geöffnet werden kann und diametral gegenüberliegend ein Scharnier besitzt, so dass die Ringanordnung 15 geöffnet, aufgeklappt um den Baum gelegt und anschließend wieder geschlossen werden kann. Diese Ringanordnung kann entsprechend des Pfeils 16 radial um den Baum bewegt werden, um alle Stellen des Baums gleichmäßig mit
Mikrowellen zu beaufschlagen. Ferner kann die Ringanordnung mit einer entsprechenden Hubeinrichtung 8, wie z. B. einer Te¬ leskop- oder Spindelhubeinrichtung 8 versehen sein, um eine vertikale Bewegung entlang des Stammes durchzuführen. Hierzu ist es zweckmäßig, dass die Ringanordnung 15 beispielsweise zweiteilig aus einem unteren Ring, der drehfest angeordnet ist und an dem die Hubeinrichtung 8 angreift und einem gegenüber diesem drehbar angeordneten Mikrowellentrocknungsgeräteaufnah- mering, der entsprechend die radiale Drehung durchführen kann, ausgebildet ist. Die elektrischen Kontakte sind hierbei vor¬ zugsweise als Schleifkontakte in den Ringen angeordnet, um die Stromversorgung der Mikrowellentrocknungsgeräte 2 zu gewähr¬ leisten.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform (nicht ge¬ zeigt) verfügt die Ringanordnung über Laufrollen, welche „sich diametral jeweils gegenüberliegen und vorzugsweise zwischen den Mikrowellengeräten 2 oder abgekoppelten Antennen 3 ange¬ ordnet am Baumstamm vorzugsweise unter Federdruck abstützen und ein Entlangrollen der Anordnung 15 vertikal entlang des Stammes ermöglichen. Hierzu sind die Rollen vorzugsweise ange¬ trieben ausgebildet. Gegebenenfalls können in der Ringanord¬ nung 15 Kompensationsbereiche vorgesehen sein, die eine Ver¬ jüngung des Stammes nach oben kompensieren, insbesondere Aus¬ zugsmechanismen die beispielsweise gegen eine Zugfeder arbei¬ ten müssen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfah¬ rens wird der abgeerntete Kork nach der Ernte im Dampf- und/oder kochendem Wasserbad befeuchtet. Anschließend wird der Kork in an sich bekannter Weise in ebene Form gebracht und in einzelnen Stücken oder paketweise gepresst, um aus der zylind¬ rischen Form in eine ebene Form für die Weiterverarbeitung überführt zu werden. Während des Pressens und/oder nach dem
Pressen wird der Kork in bereits beschriebener Weise mit Mik¬ rowellen beaufschlagt.
Die Beaufschlagung mit Mikrowellen erfolgt beispielsweise in einem Mikrowellentrockner, in den Wagen mit gepressten Kork¬ ballen eingefahren werden. Ferner ist es möglich, die einzel¬ nen Korkstücke durch eine Walzenstraße zu schicken, bei der die Korkstücke ober- und unterseitig beispielsweise über Wal¬ zen oder geeignete Kunststoffförderbänder mit Druck derart be¬ aufschlagt werden, dass sie eben ausgebreitet sind. Während des Zustandes der ebenen Ausbreitung wird der Kork dann ent¬ sprechend mit Mikrowellen bestrahlt. Hierdurch wird in sehr schneller und effektiver Weise eine Trocknung des Korks her¬ beigeführt. Zusätzlich konnte beobachtet werden, dass in über¬ raschender Weise der Kork in erheblich besserer Weise als durch Pressen und anschließendes Lufttrocknen seine ebene Form beibehält. Dies wird darauf zurückgeführt, dass die Zellstruk¬ tur durch die Mikrowellenbeaufschlagung positiv beeinflusst wird.
Wird der erfindungsgemäß mikrowellengetrocknete und behandelte Kork nach der Behandlung luftdicht verpackt, beispielsweise einzeln oder in Ballen, erfüllt dieser behandelte Kork den IPPC-Standard ISPM-Nr. 15 "Richtlinie zur Regelung von Holz¬ verpackungsmaterialien im internationalen Handel". Dieser Standard wurde im Rahmen des internationalen Pflanzenschutzab¬ kommens (IPPC) der FAO verabschiedet und soll sicherstellen, dass Verpackungsholz im internationalen Handel bezüglich Schädlingen dekontaminiert, desinfiziert und sterilisiert ist um die Verbreitung von Krankheiten und/oder Schädlingen über den internationalen Holzhandel auszuschalten. Durch das ange¬ wandte erfindungsgemäße Verfahren wird dieser Standard ohne weiteres in besonders kostengünstiger Weise eingehalten.
Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass eine Vorrichtung und ein Verfahren geschaffen werden, mit dem Korkeichen einfach, schnell und sicher so stimuliert werden können, dass es zu ei¬ ner Ablösung der äußeren Korkrinde oder Korkborke kommt, so dass diese leicht abgeerntet werden kann, wobei dieses Verfah¬ ren im Winter eingesetzt werden kann, so dass der ungeschützte Baum nicht der Gefahr ausgesetzt wird, auszutrocknen und sich bis zur Waldbrandsaison bereits wieder eine ausreichend schüt¬ zenden Borke gebildet hat.
Ferner ist von Vorteil, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfah¬ ren Schadinsekten bzw. Parasiten der Korkeiche zuverlässig ab¬ getötet werden.
Vorzugsweise werden die Strahlungsenergie und die Behandlungs¬ dauer so eingestellt, dass entweder beide Effekte erreicht werden, wenn dies gewünscht ist oder nur eine Abtötung der Pa¬ rasiten erreicht wird, um beispielsweise bei einem Baum, der eine noch nicht erntereife Borke besitzt, dafür zu sorgen, dass der Baum in gutem parasitenfreien Zustand erhalten wird.