entdeckt_01_2016

TITEL // DAS FORSCHUNGSMAGAZIN AUS DEM HZDR WWW.HZDR.DE 16 17 die Forscher die elektrische Leitfähigkeit, die Anzeichen für im Gestein vorhandene Erzminerale liefern kann. Außerdem tes- ten die Geowissenschaftler, wie man Drohnen mit verschie- denen Erkundungsmethoden der Luftbildvermessung oder Spektroskopie kombinieren kann, um hochaufgelöste Modelle der Erdoberfläche zu generieren. Gewinnungsprozesse in Echtzeit optimieren Das Laser-Verfahren könnte allerdings nicht nur für die direkte Erkundung von Seltenen Erden nützlich sein, auch Gewinnungs- und Aufbereitungsprozesse könnten von dieser Technologie profitieren. Um die Förderung und Verarbeitung der Erze konstant an deren Zusammensetzung anzupassen, wird das abgebaute Material ständig untersucht. In regelmäßi- gen Abständen werden dafür Proben genommen und meist in aufwendigen und langwierigen Labortests analysiert. Scanner, die Veränderungen der Zusammensetzung fortwährend, auto- matisch und quasi in Echtzeit messen, wären weitaus energie- und kosteneffizienter. „Damit das Verfahren richtig funktioniert, müssen wir aber noch viele Hürden nehmen, wie zum Beispiel die Übertragung der Laborergebnisse auf natürliche Bedingungen“, gibt Marg- ret Fuchs zu bedenken. Vor kurzem erst hat die Geografin die Emissionsspektren von gezüchteten und natürlichen Mine- ralen miteinander verglichen. Im Gegensatz zu den gezüch- teten Proben kann sich im Kristallgitter natürlicher Minerale ein ganzes Sammelsurium an Fremdatomen einlagern. Die Fingerabdrücke zweier gleicher Minerale unterscheiden sich somit erheblich voneinander. Außerdem sind reine Minerale in der Natur eher selten. Vielmehr kommen sie in natürlichen Gesteinen und Erzen als komplexe Mischungen vor, sodass sich immer mehrere Spektren überlagern. „Damit wir solche Mischspektren besser voneinander unterscheiden können, müssen wir die Fluoreszenz-Eigenschaften einzelner Minerale untersuchen“, ergänzt die Forscherin. Für ihre Analysen nutzt Margret Fuchs das Labor für optische Charakterisierung am Institut für Angewandte Physik der TU Bergakademie Freiberg, dem wichtigsten Kooperationspartner des Helmholtz-Instituts. Gemeinsam mit den Wissenschaft- lern der Universität untersucht sie die Spektren der Minerale. Mit den daraus gewonnenen Daten will sie Algorithmen erstellen, die die gemessenen Emissionssignale automatisch auswerten und aus Punktmessungen ganze Karten erzeu- gen. Für das Entwicklerteam hat sich das Helmholtz-Institut auch die Freiberg Instruments GmbH ins Boot geholt. Das Unternehmen baut Spezialmesstechnik für den internatio- nalen Markt. Seine Aufgabe wird es sein, den LIF-basierten Scanner zu entwickeln und schließlich zu bauen. Im Moment steckt das Verfahren allerdings noch in den Kinderschuhen. Bis es für die Praxis gewappnet ist, wird Margret Fuchs noch viele Labortage damit verbringen, den Mineralen ihr leuchtendes Geheimnis zu entlocken. WWW.HZDR.DE 16 17 ANREGUNG: In der leuchtenden Probe ist Europium – ein Element der Seltenen Erden – im Kristallgitter eines künstlichen Minerals enthalten. Foto: Detlev Müller SIGNATUR: Die Geografin Margret Fuchs untersucht die fluoreszieren- den Eigenschaften von Mineralen. Foto: Detlev Müller KONTAKT _Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie am HZDR Dr. Margret Fuchs m.fuchs@hzdr.de tu-freiberg.de/fakultaet2/angph

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