Rohstofferkundung

Wie man mit einem fliegenden Auge Rohstoffvorkommen in Sachsen aufspüren will

Noch bis Ende der Woche fliegt der Erkundungshubschrauber der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe über Sachsen – auf der Suche nach kostbaren Erzen.

Ingo Eckardt
Ingo Eckardt
7 Min
Navigator Hauke Petersen (l.) und der Freiberger Bergakademie-Professor Thomas Günther bei den Absprachen zum Erkundungsgebiet. Erzvorkommen sollen hier in 3D kartiert werden.

Navigator Hauke Petersen (l.) und der Freiberger Bergakademie-Professor Thomas Günther bei den Absprachen zum Erkundungsgebiet. Erzvorkommen sollen hier in 3D kartiert werden.

© Ingo Eckardt

Der Rotorlärm liegt wie ein schwerer Teppich über dem Flugplatz in Auerbach/Vogtland. Der von den Rotorblättern erzeugte Wind drückt auf das Gras auf dem Rollfeld, ein paar lose Blätter wirbeln auf, während sich die Sikorsky 76-B langsam erhebt, um ein paar Meter näher an ein kleines weißes, zeppelinartiges Gerät mit aufgespreiztem blauen „Schwanz“ zu fliegen. 1000 PS pro Turbine, gebaut in den USA, seit 1986 im Einsatz – das ist der Hubschrauber der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe mit Sitz Hannover, unterstellt dem Bundes-Wirtschaftsministerium. Das Fluggerät soll helfen, im Westerzgebirge und im Vogtland in den Boden hineinzuschauen.

Nicht mit Bohrgestänge und Sprengungen, sondern mit einem Messsystem, das unter dem Rumpf an einem rund 60 Meter langen Seil hängt. Der sogenannte „Bird“ wiegt 300 Kilogramm und ist prall gefüllt mit hochmoderner Technik. Eingelegt in kühlendem Flüssighelium ist eine Sonde, das Herzstück der Forschungen. Der „Bird“ schwebt über einem der acht festgelegten Gebiete, während der Hubschrauber mit etwa 100 Stundenkilometern und rund 120 Metern Abstand über dem Boden seine Linien entlang verlegter Kabeltrassen zieht. Aus der Luft werden Magnetfelder und die elektrische Leitfähigkeit tief im Gestein gemessen.

„Trockenheit und gute Sicht, keine tiefhängenden Wolken und kein Nebel sind wichtig“, sagt Navigator Hauke Petersen. Auch starker Wind behindert die Flüge. Bei mehr als 60–65 Stundenkilometern werde die Pendelbewegung der Sonde unter dem Hubschrauber schwer beherrschbar.

Der "Bird" trägt hochmoderne Messonden in sich - gelagert in verflüssigtem Helium. So kann dieser Zeppelin bis zu tausend Meter unter die Erde schauen.

Der "Bird" trägt hochmoderne Messonden in sich - gelagert in verflüssigtem Helium. So kann dieser Zeppelin bis zu tausend Meter unter die Erde schauen.

© Ingo Eckardt

Sonde schaut bis zu tausend Meter in den Boden

Seit dem 3. September wird im Vogtland und im Westerzgebirge geflogen, um mehr Aufklärung zu bekommen, wo es in der Region Lagerstätten von Rohstoffen gibt und wie umfangreich diese wohl sind. Die Messlinien führen über acht Untersuchungsgebiete mit jeweils etwa 25–30 Quadratkilometern Fläche – zusammen rund 100 Quadratkilometer. Im Fokus stehen die Gebiete zwischen Carlsfeld, Mühlleithen, Jägersgrün und Eibenstock. Damit reicht das Suchraster vom Vogtland hinein ins Westerzgebirge. In der Nähe von Gottesberg sollen die Erkundungen ab Dienstag weitergehen.

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Die bereits weit fortgeschrittenen Projekte zwischen Pöhla und dem Fichtelberg stehen als Vergleich im Raum: Dort ist die Förderbereitschaft nach früheren Einschätzungen deutlich näher – 2033 wäre ein Abbau möglich, wie Prof. Thomas Günther von der TU Bergakademie Freiberg erzählt.

„Das Erzgebirge ist mit Bohrungen und geochemischen Daten punktuell schon gut erkundet, allerdings fehlt es an dreidimensionalen Modellen besonders für große Tiefen. Die können indirekt über die Verteilung von Leitfähigkeiten gewonnen werden und damit bessere Berechnungsgrundlagen und Bohransatzpunkte für Bergbauunternehmen liefern“, erklärt der Professor für Angewandte Geophysik. Erste Ergebnisse der Messungen aus dem Westerzgebirge erwartet das Team im Herbst 2026.

In verschiedene Flugzonen ist die Grenzregion zwischen Vogtland und Westerzgebirge eingeteilt: Die Befliegung erfolgt entlang extra verlegter Kabelzüge, die mit einem Stromfluss versehen für ein Magnetfeld sorgen.

In verschiedene Flugzonen ist die Grenzregion zwischen Vogtland und Westerzgebirge eingeteilt: Die Befliegung erfolgt entlang extra verlegter Kabelzüge, die mit einem Stromfluss versehen für ein Magnetfeld sorgen.

© Ingo Eckardt

3D-Modelle der Erzlagerstätten werden erstellt

Bei den Flügen empfängt die am Hubschrauber angebrachte Sonde mit hochsensiblen Magnetfeldsensoren elektrische Signale leitfähiger Erzkörper, die von auf dem Boden verlegten Stromkabeln angeregt werden. Die umweltschonende Erkundungsmethode wird Semi-Airborne-Elektromagnetik genannt. Sie wurde in Vorgängerprojekten von den Partnern entwickelt und schon in verschiedenen internationalen Explorationsgebieten im Harz, in Schweden, Spanien und Namibia erprobt. Nun wendet das Team die Weiterentwicklung erstmals im Erzgebirge an.

„Zusammen mit Daten aus existierenden Bohrungen erzeugen wir bis zum Frühjahr 2027 belastbare 3D-Modelle. Daraus können genauere Lagerstätten-Prognosen generiert werden, die dann durch Bohrungen verifiziert werden können“, so Günther. Im August 2027 wird es eine weitere Befliegung mit Fokus auf das Projektgebiet Hämmerlein-Tellerhäuser geben. Das komplexe Erkundungsverfahren soll von der Forschung in die industrielle Praxis gebracht werden, weshalb auch Industriepartner aus der Region wie der Geodienstleister Beak Consultants und das Bergbauunternehmen Saxore Bergbau beteiligt sind.

Im Hubschrauber sitzt Pilot Bernhard Stooss. Seit 15 Jahren fliegt er Hubschrauber und Starrflügler, hat nach eigener Erfahrung bereits weit mehr als tausend Flugstunden gesammelt. Normalerweise arbeitet er mit zwei Kollegen für die Öl- und Gasindustrie in Nigeria – bringt und holt Personal zu und von den Bohrplattformen im Meer. Für die Rohstofferkundung im Erzgebirge sieht die Aufgabe anders, aber nicht weniger anspruchsvoll aus: zwei Stunden Flugzeit pro Einsatz, danach Auftanken in Zwickau. Zwischen 800 und 900 Liter Sprit gehen dann in die Tanks, bei einem Preis von 3,18 Euro pro Liter nicht gerade ein Schnäppchen.

Hochwissenschaftliche Geräte suchen nach Erz im Boden

Am Boden bereitet während der Projektvorstellung ein Team die Messung vor. Im Wald wird eine Sendeeinheit aufgebaut, vier Kilometer Kabel werden ausgerollt. Mit acht Ampere bei 12 Kilovolt wird Strom in den Untergrund geleitet. Die Antwort des Gesteins wird dann aus der Luft erfasst. „Wir können zunächst nur die Leitfähigkeit messen“, erklärt Michael Schneider, Physiker beim Jenaer Mittelständler Supracon. Das Unternehmen entwickelt supraleitende Technologien für Anwendungen von der Medizintechnik bis zur Meteorologie. Für den Einsatz im Erzgebirge hat das Team die hochempfindliche Trägerplattform mit heliumgekühlten Supraleitern und Sensoren entwickelt.

Kryotechniker Stefan Bräuer sorgt dafür, dass die Technik ihre außergewöhnliche Empfindlichkeit behält. Acht Liter flüssiges Helium kühlen den Supraleiter im Innern des „Bird“-Zeppelins. So lassen sich selbst geringe Veränderungen des Magnetfeldes registrieren. „Unter guten Bedingungen können wir Strukturen bis in mehr als tausend Meter Tiefe sichtbar machen“, sagt Schneider.

Kryotechniker Stefan Bräuer beim Bestücken des „Bird“ im Hangar auf dem Auerbacher Flugplatz.

Kryotechniker Stefan Bräuer beim Bestücken des „Bird“ im Hangar auf dem Auerbacher Flugplatz.

© Ingo Eckardt

Doch das Messverfahren liefert keine Etiketten für einzelne Metalle. „Wir sagen erstmal nicht, dass es Zinn ist, wenn wir etwas finden. Aber die früheren Bohrungen legen das natürlich nahe“, betont Thomas Günther. Entscheidend sei zunächst die geologische Umgebung. Sie könne Hinweise darauf geben, ob eine leitfähige Struktur eher zu Zinn- oder Kupfervererzungen passe. Alte Bohrdaten, neue Bohrungen und die luftgestützten Messungen sollen anschließend zusammengeführt werden. Daraus entsteht ein geologisches Modell – möglichst genau, möglichst tiefreichend.

Gewaltige Preisanstiege sorgen für umfassende Suche

Genau darin sieht Thomas Günther den Wert der Kampagne. „Zwischen zwei Bohrungen weiß man oft nicht, was dazwischen ist“, sagt er. Die Messungen sollten diese Lücken schließen – ohne Eingriff in die Landschaft. Es gehe darum, tiefer und genauer zu schauen, bevor später über weitere Bohrungen, Wirtschaftlichkeit und mögliche Betriebspläne entschieden werde.

Firmen seien bereits eingebunden, darunter die Firma Saxore Bergbau mit ihren Projekten im Gebiet Gottesberg. Zinnvorkommen seien dort grundsätzlich seit Langem bekannt. Doch ob sich ein Vorkommen wirtschaftlich gewinnen lässt, entscheidet sich erst nach vielen weiteren Schritten: mit Prognosen, Bohrungen, Messdaten und bergbaulichen Berechnungen.

Der Hintergrund ist strategisch. Die Preise vieler Rohstoffe sind gewaltig gestiegen, bekannte Lagerstätten in anderen Teilen der Welt werden intensiv ausgebeutet. Zugleich will die Europäische Union bei kritischen Rohstoffen weniger abhängig sein und stärker wissen, was im eigenen Boden steckt. Im Erzgebirge geht es nicht allein um Zinn und Kupfer. Auch Indium oder Germanium stehen für kostbare Rohstoffe, die beispielsweise in Batterie-, Sensor- und Steuerungstechnik gebraucht werden.

Der Hubschrauber fliegt mit einer Messsonde über ein Waldgebiet im Erzgebirge. Mit der Sonde und kilometerlangen, auf dem Boden verlegten Stromkabeln will ein Team der TU Bergakademie Freiberg den Untergrund rund um Gottesberg vermessen, um ein möglichst genaues 3D-Modell der Erzlagerstätten im Untergrund zu erhalten.

Der Hubschrauber fliegt mit einer Messsonde über ein Waldgebiet im Erzgebirge. Mit der Sonde und kilometerlangen, auf dem Boden verlegten Stromkabeln will ein Team der TU Bergakademie Freiberg den Untergrund rund um Gottesberg vermessen, um ein möglichst genaues 3D-Modell der Erzlagerstätten im Untergrund zu erhalten.

© Bodo Schackow/dpa

Noch drehen sich die Rotoren über Wäldern, Wiesen und den Höhen zwischen Vogtland und Westerzgebirge. Etwa 20 Menschen sind parallel in den beflogenen Gebieten im Einsatz, dazu die Crew am Flugplatz Auerbach. Was am Ende im Gestein tatsächlich liegt, wird der „Bird“ nicht allein verraten. Aber er kann zeigen, wo es sich lohnt, genauer hinzusehen. „Die Datenlage sieht hoffnungsvoll aus, die Qualität ist gut“, sagt Günther. Und fügt mit Blick auf das riesige Untersuchungsgebiet hinzu: „Wir hoffen natürlich auch auf Zufallsfunde.“

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