Nachhaltige Steinminen

Während dekorative Steine das Erscheinungsbild von Gebäuden verbessern, hat die Bergbauindustrie, die sie extrahiert, mit einem angeschlagenen Ruf zu kämpfen. Die Suche nach hochwertigem Gestein verschwendet Ressourcen und verbraucht große Mengen an Energie.

Um dieses Problem anzugehen, hat ein Konsortium betroffener Akteure das EU-finanzierte Projekt SUSTAMINING ("Selective and sustainable exploitation of ornamental stones based on demand") ins Leben gerufen. Forschungseinrichtungen, kleine und mittlere Unternehmen (KMU) und KMU-Verbände oder -Gruppen haben sich zusammengeschlossen, um die Steinbrüche an das 21. Jahrhundert anzupassen. Das Ziel ist es, Mithilfe von Technologie fast unsichtbare Minen ohne spürbare Auswirkungen zu schaffen.

Bodendurchdringungsradar (ground penetration radar, GPR) und Elektrische-Widerstand-Tomographie (electrical resistance tomography, ERT) werden anhand von physischen Proben und in Tests kalibriert. Die Daten und Modelle werden für zerstörungsfreie Werkzeuge verwendet, die die mechanischen Eigenschaften von Gestein hinsichtlich der Verwendbarkeit für Bausteine ermitteln können.

Das Team wählte drei Steinbrüche für Feldstudien: Granit, Kalkstein und Dolomit. Mittels Radar und anderen Messungen wurden digitale Geländemodelle als Grundlage für geophysikalische Messungen entwickelt.

Die Wissenschaftler führten eine erste erfolgreiche GPR-Messung durch, mit der Inhomogenitäten und Diskontinuitäten in verschiedenen Gesteinsarten ermittelt werden konnten. Die Daten werden für die in der Entwicklung befindlichen geologischen 3D-Modelle verwendet. Die ERT-Messungen werden fortgesetzt und als Ergänzung zu den GPR-Daten genutzt.

An allen drei Steinbrüchen wurden Proben gesammelt, die zwei verschiedenen Tests unterzogen wurden, um die mechanischen Eigenschaften mit Relevanz für die Eignung als Bausteine zu bestimmen. Diese Daten werden zusammen mit GPR-Daten für künftige geologische und geostatistische Modelle genutzt werden und auch als Qualitätsindizes für natürliche Steinbrüche dienen.

SUSTAMINING entwickelt eine technologie- und wissensbasierte Methodik und das Instrumentarium für eine nachhaltige Gewinnung von Dekorsteinen. Dabei will man keinerlei Spuren über dem Boden und fast keine Auswirkungen im Untergrund hinterlassen. Mit zerstörungsfreier Technik zur Bestimmung der Steinqualität vor dem Abbau werden Ressourcenverschwendung und Umweltschäden minimiert. Die Technologie wird auch zu Einsparungen bei Zeit, Kosten und Energieverbrauch mit dem Bergbau führen, um die Wettbewerbsfähigkeit von KMU in diesem Sektor erheblich zu verbessern.