Nachhaltige Rohstofferkundung

Mit der steigenden Nachfrage nach Hoch­techno­logie­metallen für die Wirtschaft steht der Bergbau vor komplexen Heraus­forderungen. Die nachhaltige Rohstoff­versorgung erfordert energie­effiziente und sozial­verträg­liche Verfahren mit geringer Umwelt­belastung. Am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcen­technologie, einer Einrichtung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf, haben Forscher in den vergangenen zwei Jahren neuartige, digitale Kartierungs­verfahren für nachhaltige Rohstoff­erkundung und -gewinnung entwickelt und zur Marktreife gebracht.

„Wir haben hyperspektrale Bildgebungs­technologien, womit Bilder von sehr vielen, eng beieinander­liegenden Wellen­längen aufgezeichnet werden können, mit selbst entwickelten Algorithmen für maschinelles Lernen kombiniert“, erläutert Richard Gloaguen, Abteilungs­leiter Erkundung am HIF und Gründungs­gesell­schafter des Start-Ups TheiaX. „Damit können wir präzise Modelle des Unter­grundes anfertigen. Diese helfen den Bergbau­unter­nehmen bei der Ressourcen­ewertung, also ob der Mineralabbau wirtschaftlich sinnvoll ist.“

TheiaX bietet eine effiziente, berührungs­lose Rohstoff­erkundung mittels Sensoren, die – installiert auf verschiedenen Plattformen, wie Drohnen – aus der Ferne präzise Bilder des Rohstoff­vorkommens im Boden liefern. Besonders Hoch­technologie­metalle lassen sich so umwelt­verträglich aufspüren. Außerdem nutzt TheiaX das Potenzial der künstlichen Intelligenz und der virtuellen Realität, um ein wirtschaft­liches, schnelles, nicht-invasives Entscheidungs­instrument für die Rohstoff­erkundung und -gewinnung bereit­zu­stellen. Dafür haben die Wissen­schaftler neuartige, digitale Kartierungs­verfahren entwickelt.

Diese liefern digitale Abbilder, die als zuverlässige Grundlage sowohl für die strukturelle und litho­logische Kartierung als auch für ein Umwelt­monitoring dienen können. „Mit unserem Bildgebungs­verfahren können wir Aufschlüsse, Minenoberflächen und Bohrkerne mit einem besseren räumlichen Verständnis der minera­lo­gischen Variabilität darstellen, was wiederum Einfluss auf Entscheidungs­prozesse hat. Die entwickelten Technologien minimieren die Auswirkungen auf die Umwelt, stärken die Akzeptanz in der Bevölkerung und verbessern gleichzeitig bestehende Erkundungs­technologien“, so Gloaguen.

Für die Industrie bieten die Technologien den Vorteil einer schnelleren und genaueren Charakte­ri­sierung von Rohstoffen ohne große Eingriffe in die Natur. Bisher konnte das Team mit maßge­schneiderten Lösungen bereits Projekte für die Bergbau­industrie in Grönland, Bulgarien, Griechenland, der Tschechischen Republik und Deutschland realisieren.

HZDR / RK

Weitere Infos

• Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
• TheiaX, Freiberg