Rohstoffsuche per Satellit

  • 18. May 2017

Verfahren zeigt räumliche Verteilungen von Eisen, Seltenen Erden und Karbonaten.

Die Suche nach minera­lischen Rohstoffen ist bisher ein aufwändiges und damit kosten­intensives Unterfangen mit großem unter­nehmerischem Risiko. Ein neues, satelliten­basiertes Verfahren namens ReSens+ (Resource Sensing) kann maß­geblich dazu beitragen, die Effi­zienz und die Qualität beim Auf­suchen und Erkunden solcher Ressourcen deutlich zu steigern. Entwickelt haben es Wissenschaftler am Deutschen Geo­forschungs­zentrum GFZ in Potsdam. ReSens+ ist ein Ergebnis der Forschung im Rahmen der EnMAP-Satelliten­mission (Environ­mental Mapping and Analysis Program) und steht ab sofort zur Ver­fügung.

Abb.: Das am GFZ entwickelte Satellitenverfahren zeigt am Beispiel der Kupfermine El Abra in Chile auffällige Element- und Mineralverteilungen an der Oberfläche. (Bild: C. Rogaß, GFZ)

Abb.: Das am GFZ entwickelte Satellitenverfahren zeigt am Beispiel der Kupfermine El Abra in Chile auffällige Element- und Mineralverteilungen an der Oberfläche. (Bild: C. Rogaß, GFZ)

„Das Verfahren zeigt räumliche Vertei­lungen sowie Gehalte von Eisen, Seltenen Erden, Karbonaten und Tonen in minera­lischen Rohstoff­lagerstätten – und zwar in ariden und semiariden Gebieten belie­biger Größe und an jedem Ort der Welt“, sagt Christian Rogaß von der GFZ-Sektion Ferner­kundung und Projekt­leiter für ReSens+. „Es stellt Ergeb­nisse verläss­lich und genau und unter opti­malen Bedingungen innerhalb weniger Tage zur Verfügung. Konven­tionelle Explorations­techniken können dann deutlich gezielter einge­setzt werden.“

Grundlage von ReSens+ ist ein eigens entwickeltes Analyse­modell, das aus frei verfüg­baren Satelliten­bildern hoch­genaue Karten erzeugt, die Infor­mationen zu Ele­menten und Mineral­verteilungen und markanten Explorations­anomalien enthält. Dafür wird die spektrale Zusammen­setzung des Sonnen­lichts verglichen mit der Strahlung, die von der Erdober­fläche zurück­geworfen und vom Satelliten gemessen wird. Jedes so normierte, unbe­kannte Pixel­spektrum wird mit den Spektren bekannter Minerale oder Elemente abgeg­lichen. Da dieser spektrale Finger­abdruck eindeutig ist, kann das Verfahren weltweit eingesetzt werden, um An­reicherungen bestimmter Elemente und Minerale an der Erdober­fläche aufzu­spüren.

„Die bisher uner­reichte Daten- und Ergebnis­qualität gründet sich auf mehrere Säulen“, sagt Rogaß. „Dazu gehören multi­temporale Satelliten­beobachtungen, ein zum Patent ange­meldetes Verfahren zur Spektral­analyse sowie unser Querschnitts­wissen von Geologie und Spektro­skopie.“ Das Verfahren wird außerdem bereits für spektro­skopische Analysen aus Drohnen- und Flugzeug­befliegungen sowie von Abbau­wänden, Bohr­kernen und Hand­stücken eingesetzt. Eine Grundlage für weitere Dienst­leistungen ist damit vorhanden. „Unser Ziel ist es, den Bergbau von der Pro­spektion über die Explo­ration und Extrakt­ion bis hin zur Rohstoff­transforma­tion und dem Halden­monitoring zu unter­stützen, um der gesell­schaftlichen Heraus­forderung nach umwelt­freundlichem und effizientem Umgang mit Ressourcen bereits an der Quelle gerecht zu werden“, sagt Rogaß.

Die zugrunde liegende Techno­logie der abbildenden Spektro­skopie mit Hilfe multi- und hyper­spektraler Satelliten­sensoren wird am GFZ bereits erfolg­reich für land- und forst­wirtschaft­liche Zwecke routine­mäßig eingesetzt. Aktuelle Forschungs­vorhaben sollen die Detektion von Landminen und Munitions­resten ermögl­ichen, um bisher gesperrte Lebens­räume nach einer Beräumung wieder zu er­schließen.

GFZ / JOL

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  • 30. November 2017

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