Erfolgsgeschichte HiTEM

Motivation des Projektes war die Erkundung von tiefliegenden sulfidischen Lagerstätten mit Tiefenerstreckung von unterhalb 500 m auf Basis von Hochtemperatur-SQUID (HTS) basierten Transiente Elektromagnetik-Instrumenten (TEM (Geophysikalische Methode)). Ziel der Arbeiten war es mit derartigen Systemen ein besseres Verständnis der räumlichen Ausdehnung insbesondere in Tiefe, Genese und Höffigkeit der Lagerstätte zu erzielen. Dazu stand die Entwicklung rauschärmerer und empfindlicher HTS-Sensoren, die Reduktion des System-Rauschens sowie die Verminderung des Einflusses äußerer Störgrößen durch sogenannte remote reference-Verfahren im Fokus des Vorhabens.

Im Rahmen der TEM-Methode werden mittels oberflächlich ausgelegter und periodisch mit Strom durchflossener Spulen sich verändernde Magnetfelder erzeugt, die zu Wirbelstromsystemen im Untergrund führen und somit eine Erkundung anhand der unterschiedlichen Leitfähigkeiten (als Materialeigenschaft der Gesteine) erlauben. Eine verbesserte Detektionstiefe (Tiefe aus der noch Signale akquiriert werden können) wurde durch die Steigerung der Empfindlichkeit der SQUID-Sensoren des TEM-Empfängers erreicht, da dadurch das nutzbare Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) verbessert werden kann. Ein größeres SNR ermöglicht eine verlängerte Datenaufnahme-Phase, da die limitierende Rauschbegrenzung erst bei späteren Zeiten greift. Eine Verlängerung der Aufnahmezeit ist gleichbedeutend mit einer Erhöhung der Detektionstiefe.

Anhand der auf Sensorebene weiterentwickelten TEM-Technologie konnte eine Innovation der Explorationsmethode erreicht werden, die die Möglichkeiten zur Erkundung massiv-sulfidische Lager­stätten als mögliche Quelle von Hightech-Metallen in Tiefen größer als 500 m verbessert. Die Empfindlichkeitssteigerung der Sensoren bietet zukünftig die Möglichkeit, das bisher begrenzte Wissen gerade über die Tiefenerstreckung der Erzvorkommen zu erweitern und neue tiefliegende Vorkommen überhaupt erst zu erkennen. Damit wird die Exploration von wirtschaftsstrategischen Rohstoffen, als Grundlage innovativer Schlüsseltechnologien, begünstigt. Neben der Erschließung neuer Vorkommen, die das Angebot an wirtschaftsstrategischen Rohstoffen steigert, ermöglicht die neu HTS-Technologie eine genauere Charakterisierung dieser potenziellen Vorkommen. Zudem sorgt die detailliertere Erfassung der Leitfähigkeitsverteilung dafür, dass Bohrlöcher gezielter gesetzt werden können und viele zusätzliche Bohrlöcher, die zur Bestimmung des Vorkommens erforderlich sind, vermieden werden können. Dadurch wird eine Kostenreduktionen erzielt und unnötige Bodeneingriffe vermieden. Dies steigert zugleich die Umweltverträglichkeit im Sinne der Nachhaltigkeit und kann zu einer verbesserten öffentlichen Akzeptanz für die Rohstoffexploration beitragen.

Die neue Generation von HTS-Systemen bietet durch gesteigerte Stabilität eine bessere Signal-Qualität, wobei die gesteigerte Leistungsfähigkeit der Systeme im Vorhaben nachgewiesen wurde. Es wird davon ausgegangen, dass abschließende Tests in bergwerksnaher sowie durch städtische Infrastruktur gestörter Umgebung erfolgreich verlaufen und eine zeitnahe Einführung in den internationalen Markt erfolgt.