Röntgendetektor für Gesteinsproben: vom Mars zum Bergbau
17.10.2019 — 2004 flog der Silicon-Drift-Detector der Firma KETEK auf den Mars, um dort an Bord des Curiosity-Rovers der NASA Gesteinsformationen zu untersuchen. Jetzt kommt er auch auf der Erde zum Einsatz, genauer gesagt im Bergbau. Dort wird er genutzt, um zu bestimmen, wie hoch der Metallanteil im abgebauten Gestein ist. Das klingt leichter als es ist: Sind die gewonnenen Gesteinsbrocken zerkleinert, werden sie über zügig fahrende Transportbänder bewegt. Dem Detektor bleibt dabei nur sehr wenig Zeit, um zu erkennen, welche Steine ausreichend Erze enthalten und welche zum überwiegenden Teil aus „taubem“ Gestein bestehen – und direkt aussortiert werden sollen. Dementsprechend hoch muss die Signalübertragungsrate des Sensors sein, am besten in Echtzeit. Zudem muss der Detektor widerstandsfähiger sein als für den Einsatz im All, weil die Bedingungen im Bergbau tatsächlich extremer sind. Deshalb wurde der Detektor komplett umgebaut – mit Unterstützung der internationalen Regierungsinitiative EUREKA, für die in Deutschland der DLR Projektträger Informations- und Kontaktstelle ist.
Weltweit im Bergbau so viel Energie einsparen, wie Deutschland jährlich verbraucht
Der Detektor arbeitet mit der sogenannten Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF), mit der man schnell bestimmen kann, ob der Metallgehalt im Gestein hoch genug ist und es sich lohnt, weiter zu baggern – oder nicht. Dadurch lässt sich nicht nur viel Wasser, sondern auch viel Energie einsparen. Schätzungen zufolge benötigt der Bergbau rund sechs Prozent der Energie, die insgesamt auf der Erde verbraucht wird. Würden die entwickelten Sensoren weltweit eingesetzt, ließe sich damit in etwa so viel Energie einsparen, wie Deutschland 2016 verbraucht hat.
Der KETEK-Detektor ist bereits in Kanada, Südamerika, Afrika und Australien im Realbetrieb getestet worden. Die Ergebnisse versprechen ihm eine gute Zukunft im Bergbau – und anderen Bereichen: Die Sensoren können auch andere Metalle aufspüren, zum Beispiel bei der Müllsortierung in Recyclinghallen.
EUREKA – Initiative zur Innovationsförderung in Europa
Die Initiative EUREKA unterstützt europäische Unternehmen und wissenschaftliche Einrichtungen bei Projektkooperationen in Forschung, Entwicklung und Innovation. Technologieübergreifend und marktorientiert stellt EUREKA eine wichtige Ergänzung zu den Forschungsprogrammen der Europäischen Union dar. Sie koordiniert nationale Mittel und stellt sie dezentral zur Verfügung, unter Einhaltung der Souveränität der beteiligten Länder.
Derzeit zählen 40 Staaten und die Europäische Kommission zu den Vollmitgliedern im EUREKA-Netzwerk: Neben allen Mitgliedsländern der Europäischen Union sind dies Island, Israel, Monaco, Montenegro, die Republik Nordmazedonien, Norwegen, Russland, San Marino, die Schweiz, Serbien, die Türkei und die Ukraine. Die Republik Korea ist Partnerland; Kanada, Südafrika und Chile haben den assoziierten Status.
Ansprechpartner in Deutschland ist das EUREKA-Büro im DLR Projektträger (DLR-PT). Der DLR-PT arbeitet im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) und hat bei diesem Projekt bei der Initiierung, der Antragsphase und in der gesamten Projektlaufzeit bis zum erfolgreichen Abschluss beraten und unterstützt.