Kokos als Begrifflichkeit für Produkte aus der Kokospalme (Cocos Nucifera) stammt allgemeinen Literaturangaben zufolge vom spanischen und portugiesischen Wort „Coco“ ab, welches zu Deutsch in Nuss oder Samen übersetzt werden kann.
Die Kokospalme ist ein Schopfbaum aus der Familie der Palmengewächse (Arecaceae). Die Palmengewächse sind die einzige Familie, der Zuordnung der palmenartigen (Arecales) innerhalb der bedecktsamigen Pflanzen (Magnoliophyta). Die Familie der Palmengewächse enthält ca. 200 Gattungen mit etwa 2.600 Arten. In der heute meistgebrauchten Klassifikation nach Dransfield und Uhl (1986) sind Palmen in sechs Unterfamilien unterteilt. Diese gliedern sich wiederum in Tribus und Subtribus. Die Kokospalme (Cocos nucifera) ist hierbei in der Unterfamilie Arecoideae Burnett, dessen Tribus Cocoeae, unter dem Subtribus Butiinae, eingestuft.
Durch die natürliche Vermehrung über den Wasserweg, hat sich die Kokospalme an den Küsten der gesamten Tropen und deren Flussläufen bis zu 150 km ins Landesinnere ausgebreitet. Durch Fossilfunde aus dem Miozän in Neu-Guinea und Australien wird vermutet, dass das Entstehungsgebiet der Kokospalme im Bereich des Sunda-Archipels (Melanesien) ist. Die Ausbreitung aus dem indischen und indonesischen Raum hinaus, ist im Wesentlichen durch den Menschen geschehen. Die heutigen Hauptanbaugebiete der seit ca. 3.000 Jahren kultivierten Pflanze sind Indien, Sri Lanka, Indonesien, Thailand, Malaysia, Vietnam, Papua Neu Guinea, tropische Regionen Afrikas, Mexikos, Brasiliens und die Philippinen.
Der Baum gedeiht nahezu pH-Wert neutral besonders gut auf sandigen Lehmen an Küsten und Flussmündungen, generell auf allen frischen, lockeren, nährstoffreichen und tiefgründigen Böden. Ungeeignet sind zeitweise überflutete oder verfestigte Böden. Wenig geeignet sind trockene leichte Sande, da es diesen an Nährstoffen und Wasser fehlt. Kalk ist vorteilhaft und die Kaliversorgung während des Wachstums wichtig. Heute sind Palmenplantagen durch Düngung auch auf nährstoffarmen Böden möglich. Für eine erfolgreiche Kultivierung benötigen die frostempfindlichen Kokospalmen mittlere Jahrestemperaturen von ca. 27 °C und im Durchschnitt 1.200 bis 2.300 mm jährlichen, gleichmäßig verteilten, Niederschlag. Kokospalmen können kürzere Trockenperioden von 5 bis 6 Monaten ertragen, jedoch wird ab dieser Zeit ein Rückgang des Fruchtsatzes beschrieben, dessen Erholung Jahre dauern kann. Neben der Temperaturempfindlichkeit besteht eine Sensibilität gegenüber sehr trockenen warmen Winden und bei Lichtmangel. Als sogenannte Lichtbäume vertragen nur die Jungbäume Halbschatten, welche zur Aufzucht bewusst schattiert und bei Trockenheit gewässert werden.
Die Palmenpflanze wird unverzweigt zwischen 20 und 30 m hoch und hat einen Stammdurchmesser von ca. 20 bis 30 cm, wobei die Stammbasis ca. 40 bis 50 cm dick wird. In den äußeren 5 cm des Stammquerschnittes befinden sich braungefärbte dichtfasrige Leitbündel, die den Stamm seilartig stabilisieren. Die Verwurzelung erfolgt über ein dichtes Wurzelgewebe aus 6 bis 7 m langen, bleistiftdicken Adventivwurzeln (sprossbürtige Wurzeln). Somit findet der wasserbedürftige Baum in Küstenregionen auch Anschluss an das Grundwassersystem. Die Kokospalme ist in der Lage, bis zu 0,638%iges Salzwasser zu ertragen. Das Wachstum geht von Scheitelmeristemen aus, die sowohl Blätter als auch Blütenstände bilden.
Die immergrüne Kokospalme trägt einen Schopf aus 30 bis 40 bis zu 7 m langen und 1 m breiten, gefiederten Blattwedeln, die in bis zu 250 schmale (2 bis 3 cm) Blattsegmente mit einer Länge von bis zu 90 cm aufgeteilt sind. Diese Blattsegmente sind im schrägen Winkel zur Blattachse angeordnet. Am Ende der Segmente befinden sich Gelenkzellen, die die Position der Segmente zur Mittelrippe verändern und durch Aneinanderlegen der Flächen mit den Spaltöffnungen die Wasserverdunstung vermindern können. Durch diese Blattform weisen die Blätter, die bis zu 15 kg wiegen und bis ca. 3 Jahre am Baum verbleiben, einen geringen Windwiderstand auf, wodurch sie auch permanent starken Winden und Stürmen widerstehen können. Junge Blätter werden am Anfang von einer bis 60 cm langen Blattscheide umschlossen, deren Reste als braungetrocknete Überbleibsel längere Zeit am Baum verweilen.
Die verzweigten Blütenstände, die i.d.R. zwischen dem 6. und 7. Standjahr wachsen, bestehen aus 200 bis 10.000 männlichen und bis zu ca. 40 weiblichen Blüten. Die Blütenstände entstehen in den Blattachseln. Im oberen Teil der Blütenstände sitzen die männlichen Blüten mit verkrümmten Fruchtknoten und im unteren Teil die weiblichen Blüten mit rudimentären Staubblättern. Die häufig fremdbestäubten weiblichen Blüten öffnen sich ca. 2 Wochen nach den männlichen und sind hierbei ca. 2 Tage bestäubungsfähig. Die Bestäubung an sich kann über den Wind oder Insekten und Vögel etc. erfolgen. Die Blütenstände, die später zu stabilen Fruchtständen werden, sind verholzte Hochblätter, die als Spathen bezeichnet werden. Die Fruchtbildung von Bestäubung bis Fruchtreife beträgt 12 bis 15 Monate, wobei die Früchte in Gruppen wachsen, die sich jeweils in unterschiedlichen Reifephasen befinden.
Die Frucht, allgemein als Kokosnuss betitelt, ist eine einsamige Steinfrucht (wie z.B. Kirschen, Pflaumen, Holunder oder Mandeln) und als diese nicht mit einer Nuss (Nussfrucht; z.B. Haselnuss) zu vergleichen. Der Steinkern der Kokosfrucht ist mit seiner harten ca. 5 mm dicken Steinschale (Endokarp) von zwei weiteren Schichten umgeben: Einer Faserschicht (Mesokarp) als Fruchtfleisch und einer grünlichen, ledrigen Außenhülle (Exokarp). Die 3 bis 4 cm dicke Schicht erfüllt in der Natur die Funktion der Schwimmfähigkeit und den Schutz gegenüber chemischen Angriffen des Salzwassers. Die Kokosfrucht kann aufgrund der Faserschicht mind. 100 Std. keimfähig im Meerwasser (Salzwasser) schwimmen und durch die Meeresströmungen mehrere tausend Kilometer Seeweg überwinden, bevor sie an Land gespült Wurzeln schlägt.
Der innere Steinkern, in welchem Fruchtfleisch und Fruchtwasser untergebracht sind, besteht aus drei miteinander zu einem Fruchtknoten (Synkarp) verwachsenen Karpellen (Fruchtblätter), woraus oftmals die leicht dreieckig, ovale Form der Kokosnuss resultiert. Die auf der Oberseite der Kokosnuss sichtbaren Male sind Keimlöcher. Von den jeweils drei Keimlöchern auf jeder Kokosnuss, wird eines für das Auskeimen genutzt ,während die beiden inaktiven im Verlauf verhärten.
Das weiße, aromatisch schmeckende, fasrige, feste Nährgewebe ist ca. 1 bis 2 cm dick und kleidet die Innenseite des inneren Steinkerns (Endokarp) vollflächig aus. Somit hält es das Fruchtwasser in seinem Zentrum. Das Fruchtfleisch bildet gemeinsam mit dem Fruchtwasser (Kokosmilch, Kokoswasser) das sogenannte Endosperm.
Ist das Fruchtfleisch getrocknet, dient es unter der Bezeichnung Kopra als Ausgangsstoff für Kokosöle, -fette, -pasten und vieles mehr. Selbst der Abfallstoff bzw. die Pressreste des Kopra bei der Aufbereitung zu Ölen und Fetten sind aufgrund ihrer reichlich beinhalteten Zucker-, Eiweiß- und Mineralstoffbestandteile noch ein wertvolles Viehfutter. Kopra enthält durch den vorgegangenen Trocknungsprozess einen Wassergehalt von ca. 5 M.-% und einen Fettgehalt von 63 bis 70 M.-%. Eine Kokospalme liefert ca. 20 kg Kopra jährlich, welches aus reifen Früchten gewonnen wird.
Die in vielen tropischen Ländern „Baum des Himmels“ genannte Pflanze dient seit Jahrtausenden als Nahrungs- und Rohstoffquelle mit unzähligen Einsatzbereichen. In der heutigen Zeit werden weltweit ca. 45 Millionen Tonnen Kokosnüsse geerntet. Diese liefern u.a. ca. 8 Prozent des Weltpflanzenölbedarfs. Weltweit werden ca. 4,8 Millionen Tonnen Kopra für die Ölgewinnung weiterverarbeitet.
Die sogenannten Coirfasern, die aus feineren Fasern der unreifen Früchte gewonnen werden, werden zu Kokosschnüren versponnen. Kleinere Kokosmatten entstehen oft durch Handarbeit auf kleinen Webstühlen. In großen Kokoswebereien werden mit Hilfe großer Handwebstühlen die zumeist von mehreren Männern bedient werden, Auslegwaren und Teppiche hergestellt. Die 20 bis 30 cm langen Coirfasern sind dauerhaft, stark verholzt und elastisch. Coirfasern gelten als strapazierfähig, scheuer- und verrottungsfest. Produkte aus Coirgarn sind pflegeleicht, schalldämmend, antibakteriell und antistatisch.
Die bis zu 120 Jahre alt werdende Palme bringt vom ca. 12. bis längstens 80. Lebensjahr ganzjährig eine Ernte von 50 bis 80 Kokosfrüchte pro Jahr. An optimalen Standorten können auch bis zu 150 Früchte pro Jahr geerntet werden. In gut gepflegten 15-jährigen Beständen erntet man i.d.R. pro Hektar und Jahr etwa 9.500 in 20-jährigen Beständen etwa 12.000 Früchte. Plantagenpflanzen werden nach ca. 30 Standjahren, aufgrund der dann aufwendigeren Ernte (Stammhöhe), gefällt. Geerntet werden, je nach späterer Verarbeitung, die 10 bis 11 Monate alten, grünen, kopfgroßen, gerade reifen Früchte von sogenannten Palmkletterern oder vom Boden mit Hilfsgeräten wie langen Stangen mit messerähnlicher Spitze. Selten, aber noch ausgeübt, ist die Ernte mit Affen (Makaken-Affen), welche auf diesen Vorgang trainiert werden. Da Kokosnüsse nach der Ernte nicht nachreifen, ist der Erntezeitpunkt an die späteren Aufbereitungs- oder Nutzungsziele gebunden.
Allgemein gilt, dass das härtere des ohnehin gering druck- und biegezugfesten Holzes, an der Basis und im äußeren Bereich des Stammes zu finden ist. Die Rohdichte im äußeren Drittel des Stammdurchmessers liegt an der Stammbasis bei ca. 0,9 g/cm3 und an der Stammspitze ca. 0,3 g/cm3, während im inneren Drittel an der Stammbasis ca. 0,35 g/cm3 und an der Stammspitze ca. 0,1 g/cm3 ermessen werden.
Die Faserschicht (Mesocarp), welche ein dichtes Geflecht aus Gefäßbündelsträngen und den sie begleitenden, stützenden Fasern ist, wird direkt nach der Ernte vom Steinkern getrennt und weiter aufbereitet. Diese zur Fasergewinnung bestimmte Ernte findet i.d.R. bis zu 4 mal im Jahr statt. Je nach späterer Nutzung werden für möglichst feine Fasern (für z.B. Garne) unreife und für grobe Fasern (für z.B. Dämmstoffe) reife Früchte getrennt voneinander verarbeitet.
In aller Regel werden die abgelösten Faserschichten hiernach einer Wasserröste unterzogen und 6 bis 9 Monate lang, von oben beschwert, unter Meerwasser in Brackwässern von Lagunen oder großen Tanks gelagert. Das Faserbündel erfährt somit einen Pektinabbau durch unterschiedliche Mikroorganismen und wird vom umfassenden Gewebe gelöst, die fäulnisanfälligen Stoffanteile werden zersetzt. Nach dieser Unterwasserlagerung wird das Fasergewebe mit klarem Wasser ausgespült und von anhängenden Gewebezellen durch händisches Ausklopfen mit Rundhölzern oder maschinell (Decorticatoren) getrennt. Bei einer maschinellen Aufbereitung werden die Faserhüllen i.d.R. in zwei Durchgängen durch eine mit einem Schlagarm ausgestattete Welle aufgeschlagen. Die Fasern werden in noch feuchtem Zustand nach Feinheit und Farbe sortiert, bevor sie natürlich (Sonne) oder industriell (Trockenstraße) getrocknet werden. Nach der Trocknung erfolgt eine erneute Sortierung in Wirrfasern und kämmbare Fasern. Kokosfasern bestehen aus ca. 45 % Lignin und 44 % Zellulose. Für eine Tonne Kokosfasern werden ca. 13.000 Kokosnüsse benötigt.
Da bei einer maschinellen, röstfreien Faseraufbereitung von Kokosfasern eher gröbere Fasern gewonnen werden, ist die händische Aufbereitung, die allgemein feinere und geschmeidigere Fasern produziert, noch weitverbreitet. Für die Faseraufbereitung werden allgemein noch nicht reife Früchte bevorzugt, da aus diesen qualitativ bessere Fasern erzeugt werden können.
Der Baumbestand wird durch eine Kokosnussernte zur Fasergewinnung nicht beeinträchtigt, jedoch sind viele Kokospalmenbestände überaltert oder durch chemische Düngemittel verseucht. Die heutigen hybriden Plantagenpflanzen können aufgrund ihrer Anfälligkeit nur mit Kunstdünger und Pestiziden angebaut werden. Ein weiteres Problem, neben den ökologisch bedenklichen Monokulturen, stellt die übermäßige Kultivierung dar. Die oftmals rücksichtslosen Anpflanzungen von Kokosplantagen bis ins Landesinnere gilt als zerstörender Faktor für Wälder, Böden und das regionale Landschaftsbild. Auch die Röstung der kokosfaseranteiligen Bestandteile gilt nach heutigem Stand als umweltbelastend, zumindest mit Blick auf die zumeist ausgeführten Wasserröste direkt im Meerwasser der Lagunen. So werden bei der Röste Faulstoffe und toxische Stoffe wie Schwefelwasserstoff-, Methan- und Phenolverbindungen freigesetzt.
Die Faserweiterverarbeitung zur Herstellung von Kokosfaserdämmplatten erfolgt im Allgemeinen identisch mit der Herstellung der Hanf- oder Flachsfaserdämmplatten.
In Bezug auf das thermische Verhalten der Kokosdämmplatte ist bei deren Anwendung zu beachten, dass sich die Kokosfasern ab einer Temperatur von ca. 270 °C zersetzen. Im Brandfall entstehen hierbei, wie bei der Verbrennung von Holz, Kohlenmonoxid, Wasser und additivabhängige Stoffe. Grundsätzlich sollte darauf geachtet werden, unbituminierte Kokosfaserplatten zu verwenden.
Im Allgemeinen bestehen Kokosfaserdämmplatten und -matten aus Kokosfasern, die mit Brandschutzmitteln (Ammoniumpolyphosphat, Borate oder Wasserglas) und Bindemitteln (Kunststoffdispersion auf Basis von Polyvinylalkohol oder Naturlatex) vernadelt werden. Nach diesem Verfahren werden so gut wie alle Kokosfaserprodukte, wie z.B. Wärmedämmplatten Rollfilze, Trittschalldämmplatten, Randdämmstreifen, o.ä., für das Bauwesen hergestellt. Stopfdämmungen aus Kokosfasern erhalten in der Regel keine Bindemittel. Sie werden nur mit einem Brandschutzmittel behandelt. Durchschnittlich kann man davon ausgehen, dass Kokosplatten für die Wärmedämmung ca. 8 bis 10 M.-% Flammschutzmittel und Trittschallplatten ca. 2 M.-% Dispersion auf Polyvinylacetatbasis beigegeben wird. Bei der Verarbeitung (zuschneiden) kann es zu Staubentwicklung und hierdurch zu Beschwerden in den Atemwegen kommen, daher wird allgemein die Verwendung einer Staubschutzmaske empfohlen.
Weitere Beispiele für Einsatzmöglichkeiten der Rohstoffbestandteile der Kokospalme im Bauwesen allgemein:
- Die Fasern für Trittschallmatten als Konstruktionsunterlagen wie beispielsweise zwischen Parkettunterbau und Deckenbalken.
- Die Fasern für Verbundplatten mit z.B. Kork o.ä. für ein Wärmedämm-Verbundsystem.
- Die Fasern für Putzträgerplatten allgemein.
- Als Faserverstärkung für Kunststoff-Formgussteile.
- Die Fasern für Akustikplatten für Böden, Wände und Trockenestrichelemente im beidseitigen Verbund mit anderen Plattenprodukten (z.B. mit Kork, Gipskarton u.ä.).
- Die Fasern als Ein-, Aufblas- und Stopfdämmstoff in Ständerkonstruktionen und zur Hohlraumdämmung.
- Die Fasern als Baustoffbestandteil für Fertigteilelemente.
- Als Faserzuschlag für Lehmputze u.ä.
- Die Fasern als Abdichtwolle für Anschlüsse zwischen Fenster/Türen und Mauerwerk u.ä.
- Die Fasern als Textilrohstoff für Dekorprodukte, Bodenbeläge und Geotextilien.
- Rohstoffgrundlage für Kokosbesen u.ä.
- Die Kopra als Kokosöllieferant für Öle, Schmiermittel, Klebstoffe und Treibstoff.
- Das Kokosholz als bedingt einsetzbares Schreinerholz im Möbelbau.
- Palmwedel für reetdachähnliche Dachdeckungen von Pavillons u.ä.
- Produktionsabfälle als Biomasse zur Gewinnung von elektrischem Strom und Wärmeenergie.
Die Dämmplatten aus Kokosfilze werden, wie auch die weichen Hanfdämmplatten, zwischen Konstruktions- oder Polsterhölze eingeklemmt. Bei Einsätzen in Dachhohlräume geneigter Dächer, sind meist zusätzliche Befestigungsmaßnahmen entgegen dem Abrutschen der Dämmfilze vorzunehmen.
Beim Verlegen der Kokosdämmplatten unter den Estrich ist, wie auch bei allen anderen schwimmenden Estrichen, ein Randdämmstreifen, der auch aus einem Kokosfilz bestehen kann, einzulegen. Die Platten sind auch hier Stoß an Stoß im Verband zu verlegen. Werden Nassestriche wie z.B. Anhydritfließestrich auf die Dämmlage aufgebracht, so ist auch hier ein vollflächiger Feuchteschutz (z.B. Schrenzpapier) zwischen dem Dämmstoff und dem Estrich einzulegen.
Für den Zuschnitt der Kokosdämmplatten eignen sich, identisch mit Hanf- und Flachsdämmplatten, herkömmliche Dämmstoffmesser mit Wellenschliff aber auch eine gewöhnliche Baukreissäge.
Quelle und mehr hierzu:
“Natürliche und pflanzliche Baustoffe” Gerhard Holzmann et al.
Springer Vieweg Verlag (ehem. BG. Teubner), ISNB 978-3-8348-1321-3