Institut für Angewandte Geowissenschaften
1

Digitalisierung, Robotertechnik, KI, autonome Systeme – Chancen für nachhaltigen zukünftigen Bergbau (ThinkTank)

  • Ansprechpartner:

    Prof. Dr. Christoph Hilgers

  • Endtermin:

    12/2020

Ressourcendaten und Rohstoffverfügbarkeit sind keine fixen Größen, weshalb diese Volumen jährlich neu von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Zusammenarbeit mit der Deutschen Rohstoffagentur (DERA) für die Bundesrepublik erhoben werden. Einerseits verschieben neue Lagerstättenfunde und neue, innovative Technologien zur Rohstoffgewinnung und -aufbereitung kontinuierlich das prognostizierte Ende der gesicherten Rohstoffversorgung. Andererseits werden zahlreiche Rohstoffe (z.B. Industrieminerale, Seltene Erden Elemente) nicht an transparenten Märkten gehandelt und neue Lagerstättenfunde z.B. zur Stabilisierung eines hohen Rohstoffpreises nicht immer frühzeitig veröffentlicht.

Der Anteil Westeuropas an den globalen Ausgaben zur Rohstoffexploration ist mit 3% am geringsten (China 26%, Kanada 11%, Australien 10%) (MinEx Consulting 2017). In diesem Zusammenhang ergibt sich für den Think Tank die Aufgabe, Strategien vorzustellen, die den wichtigen Investititionen in Recyclingtechnologien Entscheidungsszenarien in neue Technologien bei der Aufsuchung und Gewinnung von Rohstoffen gegenüberstellen.

Innovative Ansätze der autonomen Schwerkraftwagen können zu autonomen Minen und minimalinvasive, gerichtete Bohrtechniken weiterentwickelt werden. Die Digitalisierung des Gesteinsuntergrunds erlaubt die bessere Anpassung von Werkzeugen und Maschinen an die Lagerstätten. Neue Analytik wie kontaktfreie Sichtprüfsysteme, die unter anderem auf Kameras im Hyperspektralbereich basieren, ermöglicht eine verbesserte materialselektive Sortierung, wodurch die Rohstoffeffizienz gesteigert und der Eingriff in die Umwelt verringert wird. Geochemische Sensoren an Abbaumaschinen können online die Erzqualität bestimmen und damit einen gezielten, qualitätsgesteuerten Abbau sowie zukünftig einen autonomen Abbau ermöglichen. Die Entwicklung neuer Technologien und die Digitalisierung kann sowohl als Exporttechnologie als auch bei der Exploration und Produktion von Massenrohstoffen wie Steine und Erden in Deutschland Anwendung finden.

Im Rahmen des Think Tank soll der Stand der Technologieentwicklung in der Bundesrepublik aufgezeigt und Stakeholder identifiziert werden. Dabei soll das Potential der Digitalisierung und neuer Technologien, wie der Einsatz von Hyperspektralkameras und moderner geochemischer Sensorik für den Abbau, aufgezeigt und evaluiert werden. Daraus ergeben sich Empfehlungen zu speziellen Förderprogrammen mit dem Ziel autonomer Minen und minimalinvasiven Eingriffen in den Naturraum insbesondere bei Massenrohstoffen.