Diamanten vom Fließband

Den alten Griechen galten sie als Tränen der Götter, den Römern als Splitter gefallener Sterne: Diamanten. An keinem anderen Material bricht sich das Licht so schön wie an diesen Edelsteinen. Genau diese starke Lichtbrechung nutzen die Forscher vom Fraunhofer-Institut für Informations- und Datenverarbeitung IITB: Ein neues optisches Sortierverfahren erkennt die begehrten Steine inmitten des abgebauten Kimberlit-Gesteins und sortiert sie blitzschnell aus.

Kernstück der Diamantensortieranlage ist eine hoch auflösende Farbzeilenkamera, die – im Gegensatz zu einer gewöhnlichen Kamera – statt Bildsequenzen ein kontinuierliches Bild aufnimmt. Die Kamera blickt auf das Gesteinsmaterial, das von einem Fließband in einen Auffangschacht geworfen wird. Während des Fluges werden die Steine in einem bestimmten Winkel beleuchtet. Treffen die Strahlen auf einen Diamanten, so lenken diese das Licht in Richtung der Kamera ab.

Diese erfasst die Lichtblitze und sendet ein Signal mit der genauen Position an einen Computer. Der Rechner wiederum ist mit 200 Düsen verbunden, deren Ventile er einzeln öffnen und schließen kann. „Der Computer hat 60 Millisekunden Zeit zu entscheiden, ob er eine Düse ansteuert, um einen Diamanten auszublasen“, erklärt Projektleiter Günter Struck von der Abteilung Sichtprüfsysteme des IITB. Die Projektgruppe hat gemeinsam mit der bei Itzehoe ansässigen Firma OptoSort die Beleuchtungstechnik entwickelt und das reaktionsschnelle Bildauswertungsverfahren an die Aufgabenstellung angepasst.

In der neuen Sortieranlage wird zudem ein spezielles Förderband verwendet, das mit einer konstanten Geschwindigkeit läuft: „Wir müssen uns darauf verlassen können, dass der Diamant, den die Kamera sieht, zu einem bestimmten Zeitpunkt bei der entsprechenden Düse angekommen ist“, so Struck.

Das neuartige Verfahren zur Gewinnung von Diamanten ist seit Anfang 2006 in zwei Abbaugebieten in Südafrika im Einsatz. Die Anlagen sortieren dort mehrere Tonnen Gestein pro Stunde und erkennen Diamanten ab einer Größe von 0,6 Millimeter Durchmesser. Die Technik ist damit effektiver und schneller als die traditionelle Diamantensortierung mittels Röntgenstrahlen. Nur die schwarz gefärbten Rohdiamanten werden nicht erfasst. „Dafür erkennt das System die äußerst wertvollen rein weißen Diamanten und die noch selteneren grünen Steine, die dem Röntgenverfahren entgehen“, erklärt Struck.