Mit Highspeed vom Mars zum Bergbau

Ein Röntgendetektor, der schon außerirdische Gesteinsproben untersucht hat, wird nun im Bergbau eingesetzt und spart so auf der Erde viel Energie. Dafür musste er aber komplett umgebaut werden.

Der Ketek-Sensor auf dem Curiosity-Rover von 2012 auf der Oberfläche des Mars.
Der Ketek-Sensor auf dem Curiosity-Rover von 2012 auf der Oberfläche des Mars. © NASA JPL Caltech MSSS

Nachdem der Mond für die Menschheit anscheinend ein wenig langweilig geworden ist, richten sich derzeit alle Blicke auf einen anderen Himmelskörper: den Mars. Auch wenn es wohl noch etwas dauern wird, bis der erste Mensch den Planeten betreten wird – irdische Dinge waren längst dort. So auch der Silicon Drift Detector der Firma KETEK. 2004 flog er auf den Mars, um dort Gesteinsformationen zu untersuchen. Jetzt ist er wieder da – und setzt sein galaktisches Wissen auf der Erde ein, genauer gesagt im Bergbau.

Dort herrschen extreme Bedingungen. Eine Bergbau-Baggerschaufel zum Beispiel schließt sich mit der über 50-fachen Geschwindigkeit der Erdbeschleunigung. Das müssen die verbauten Teile erst einmal aushalten. Aber auch die eigentliche Bestimmung des Metallanteils ist nicht leicht, weil sie sehr schnell geschehen muss: 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. Denn minderwertige Stücke sollen möglichst noch am Transportband aussortiert werden. Dementsprechend hoch muss die Signalübertragungsrate des Sensors, am besten in Echtzeit, sein.

Das Verfahren spart Energie

Zum Einsatz kommt dabei die sogenannte Röntgenfluoreszensanalyse (XRF), mit der der Gehalt von Metallen im Gestein bestimmt werden kann. Das ist weniger selbstverständlich als es klingt, denn für die extremen Bedingungen im Bergbau müssen die Detektormodule noch viel widerstandsfähiger sein als für den Einsatz im All.

Deshalb haben die Firma KETEK und ihr kanadischer EUREKA-Forschungspartner Minesense Technologies Ltd. den Mars-Detektor umgebaut. Mit ihm gelingt es bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt zu erkennen, ob die Metallgehalte im Gestein hoch genug sind und ob es sich lohnt, weiterzubaggern – oder nicht. Dadurch kann nicht nur viel Wasser, sondern auch viel Energie eingespart werden. Nach Schätzungen fließen rund sechs Prozent der auf der Erde verbrauchten Energie in den Bergbau. Würden die entwickelten Sensoren weltweit eingesetzt, könnte in etwa so viel Energie eingespart werden, wie Deutschland im Jahr 2016 verbraucht hat.

Ein Test des KETEK-Detektors im Realbetrieb in Kanada, Südamerika, Afrika und Australienverspricht eine gute Zukunft für den Mars- und nun auch Bergbauspezialisten. Die Sensoren könnten nämlich auch andere Metalle aufspüren, zum Beispiel bei der Müllsortierung in Recyclinghallen.

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