Sächsische Experten unterstützen Rohstoff-Suche in Grönland

Der Ingenieur Robert Zimmermann tauscht ab 9. August für zwei Wochen seinen Arbeitsplatz am Freiberger Helmholtz-Institut mit der Kabine eines Schiffes vor der Küste Westgrönlands. Er gehört dort zu einem kleinen internationalen Team, das dem Geologischen Dienst von Dänemark und Grönland (GEUS) sowie dem grönländischen Ministerium für Mineralische Rohstoffe zu einem besseren Bild des Rohstoffpotenzials in Grönland verhelfen soll. Dafür hat Zimmermann diverse Messsysteme im Gepäck, die zum Teil von einer Drohne aus betrieben werden.

Die Technik kommt im westgrönländischen Karrat-Gebiet zum Einsatz. Größere Vorkommen des Rohstoffs Zink werden dort vermutet, wobei im südlichen Karrat-Gebiet, im Bereich Maarmorilik, bereits Zink-Bergbau betrieben wurde. Das Rohstoffpotenzial ist im Groben also bekannt, nun soll es aber genauer lokalisiert und eingeschätzt werden. Dafür nutzt der Geologische Dienst GEUS das Know-how der deutschen Experten.

Robert Zimmermann ist in der Abteilung „Erkundung“, die Dr. Richard Gloaguen leitet, für die Messtechnik sowie für die Datenaufnahme verantwortlich. Die Aufmerksamkeit des geologischen Dienstes konnte die Gruppe bei einer Veranstaltung des europäischen Rohstoffnetzwerkes EIT RawMaterials in Kopenhagen auf sich ziehen. Gloaguen hatte dort die Arbeit seines Teams vorgestellt. Europaweit ist die Gruppe des französischen Forschers eine der wenigen, die unbemannte Luftfahrtsysteme bzw. Drohnen für die geologische Erkundung in Kombination mit diversen Messmethoden einsetzt.

Sanfte Erkundung

Die Forscher sind in der Lage, geologische Daten mit unterschiedlichen Auflösungen und von unterschiedlichen Sensoren zu einem Gesamtmodell zu verknüpfen, um damit das Potenzial von Rohstoff-Lagerstätten einzuschätzen. Dafür müssen sie nicht in den Untergrund eindringen. „Das ist unsere Stärke“, so Gloaguen. Sein Team ist dafür häufig im Ausland unterwegs, vor kurzem erst in Namibia und Spanien. Nun bringt es seine Expertise in Grönland ein.

Von ihrer Basisstation auf dem Schiff aus gelangen Robert Zimmermann und der Rest der Expeditionsteilnehmer per Hubschrauber oder Boot zu den Erkundungsgebieten. „Wir gehen von außen nach innen vor“, erklärt Zimmermann. „Viele Lagerstätten sind von sogenannten Alterations- oder Umwandlungszonen umgeben. Darin dominieren unterschiedlichste Alterationsminerale, das sind hauptsächlich verschiedene silizium- oder schwefelhaltige Verbindungen. Indem wir zunächst diese Minerale in der Umgebung der Lagerstätten nachweisen, können wir Rückschlüsse auf mögliche Zinkvorkommen ziehen.“

Die Forscher setzen dafür zwei Hyperspektralkameras, ein Röntgen-Fluoreszenz-Spektrometer und ein Reflektanz-Spektrometer ein. Damit messen sie die spektralen Eigenschaften der Mineralien, aus denen die Gesteine bestehen. Jedes Gestein zeigt charakteristische Spektren, wenn es von Sonnenlicht oder Röntgenstrahlung beschienen wird. „Aus diesen Informationen können wir ein einheitliches Bild von der Verteilung der Alterationsminerale erstellen. Zusammen mit unseren geologischen Kenntnissen können wir dann bestimmen, wo der gesuchte Rohstoff Zink angereichert ist“, so Zimmermann weiter.

Weniger Proben und Kosten

„Bei dieser Art von geologischer Erkundung sind letztendlich weniger Gesteinsproben notwendig als sonst, was wiederum den Aufwand im Labor sowie die Kosten senkt“, so Abteilungsleiter Gloaguen. „Weiterhin erlauben diese Methoden auch Informationen über schwer zugängliche Bereiche. Dann liegt es in der Hand des Geologischen Dienstes GEUS, die Daten potenziellen Investoren zur Verfügung zu stellen. Aber auch die von uns entwickelten Erkundungstechnologien könnten für die Industrie von Interesse sein.“ Die Forschungsreise nach Grönland wollen die Helmholtz-Experten auch dazu nutzen, ihren eigenen Forschungsansatz weiterzuentwickeln. Nach der Aufnahme der Daten vor Ort in Grönland wird im September eine GEUS-Mitarbeiterin am Freiberger Helmholtz-Institut arbeiten, um die Messungen gemeinsam auszuwerten.

Der Geologische Dienst GEUS geht von einer großen Vielfalt an Rohstofflagerstätten in Grönland aus. Das westgrönländische Karrat-Gebiet zählt laut GEUS zu den bekanntesten Zinkvorkommen der Insel. Diese Erze werden heute hauptsächlich in der Volksrepublik China, Australien, Peru, Indien, den Vereinigten Staaten, Mexiko und Kanada gefördert. Das Metall wird vor allem als Korrosionsschutz für Stahl- und Eisenteile verwendet. Es kommt außerdem in Batterien zum Einsatz sowie im Bauwesen.

Weitere Informationen:
Dr. Richard Gloaguen
Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie am HZDR
Tel.: +49 351 260 – 4424 | E-Mail: r.gloaguen@hzdr.de

Dr. Diogo Rosa
Geologischer Dienst von Dänemark und Grönland (GEUS) | Petrology and Economic Geology
Projektleiter „Nordzink”
Tel.: +45 9133 – 3859 | E-Mail: dro@geus.dk

Medienkontakt:
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Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) forscht auf den Gebieten Energie, Gesundheit und Materie. Es ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Das HZDR hat vier Standorte (Dresden, Leipzig, Freiberg, Grenoble) und beschäftigt rund 1.100 Mitarbeiter – davon etwa 500 Wissenschaftler inklusive 150 Doktoranden.

Das Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) hat das Ziel, innovative Technologien für die Wirtschaft zu entwickeln, um mineralische und metallhaltige Rohstoffe effizienter bereitzustellen und zu nutzen sowie umweltfreundlich zu recyceln. Es wurde 2011 gegründet, gehört zum Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf und kooperiert eng mit der TU Bergakademie Freiberg.

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