China macht sich bereit für mehr Rohstofffunde – mit einem „CT der Erde“ aus der Luft

Aus China kommen immer wieder Meldungen über neue Rohstoffvorkommen – von Metallen bis zu strategisch wichtigen Mineralien. Künftig könnten es noch mehr werden. Denn tief unter Bergen und Wüsten liegen mögliche Lagerstätten, die bislang nur mit großem Aufwand zu finden sind. Ein Team der Jilin University setzt deshalb auf eine Rohstoffsuche aus der Luft: Messsysteme an Hubschraubern erfassen geologische Strukturen in mehr als 1.000 Metern Tiefe und sollen zeigen, wo sich genauere Untersuchungen und später möglicherweise Bohrungen lohnen.

Hinter der Technik steht das Team um Professor Wang Yanzhang, das nach Angaben der chinesischen Nachrichtenagentur Xinhua seit 2008 an den Verfahren arbeitet. Die Forscher kombinieren dabei zwei Messprinzipien: ein elektromagnetisches System unter dem Hubschrauber und hochempfindliche Atommagnetometer. So erfassen sie unterschiedliche Eigenschaften des Gesteins und können Bereiche identifizieren, die sich geologisch deutlich von ihrer Umgebung unterscheiden.

Rohstoffsuche aus der Luft reicht tief in den Untergrund

Das elektromagnetische System funktioniert wie eine Art „CT der Erde“. Es misst, wie Gesteinsschichten auf elektromagnetische Signale reagieren. Ihre elektrische Leitfähigkeit liefert Hinweise darauf, wie der Untergrund aufgebaut ist und wo sich geologisch auffällige Strukturen befinden.

Das erste hubschraubergestützte System des Teams absolvierte 2012 einen Testflug. Seit 2021 kommt die Technik unter anderem in Xinjiang und Qinghai zum Einsatz. Beide Regionen im Westen Chinas bestehen zu großen Teilen aus Wüsten, Hochland und Gebirge. Dort sollen die Messungen Strukturen in mehr als einem Kilometer Tiefe erfasst haben.

Atommagnetometer registrieren winzige Veränderungen

Eine zweite Messmethode ergänzt die elektromagnetischen Daten. Das Team nutzt sogenannte SERF-Atommagnetometer. Die Abkürzung steht für „Spin Exchange Relaxation Free“. Diese Sensoren können selbst äußerst kleine Veränderungen eines Magnetfeldes registrieren. Nach Angaben von Xinhua erfassen sie Unterschiede, die etwa einem Milliardstel des Erdmagnetfeldes entsprechen. Solche Abweichungen entstehen unter anderem dort, wo sich die magnetischen Eigenschaften von Gesteinen oder mineralischen Strukturen verändern.

Beide Verfahren liefern damit unterschiedliche Informationen. Das elektromagnetische System reagiert vor allem auf Unterschiede in der elektrischen Leitfähigkeit, das Atommagnetometer auf magnetische Veränderungen. Treten Auffälligkeiten an denselben Stellen auf, können die Forscher mögliche Zielgebiete für weitere Untersuchungen genauer eingrenzen.

Rohstoffsuche aus der Luft kann Bohrungen gezielter machen

Damit könnte sich vor allem die Entscheidung verändern, wo Geologen später genauer suchen. Statt viele Bohrungen über ein großes Gebiet zu verteilen, lassen sich zunächst geologisch auffällige Zonen identifizieren.

Bohrungen ersetzt die Technik allerdings nicht. Erst Bohrkerne und weitere Analysen können bestätigen, welche Rohstoffe tatsächlich vorhanden sind, wie groß ein Vorkommen ist und ob sich ein Abbau wirtschaftlich lohnt.

Nach Angaben von Xinhua sind mehrere Einsatzfelder vorgesehen:

• Rohstoffsuche: Auffällige Strukturen sollen mögliche Lagerstätten eingrenzen.
• Geologische Gefahren: Bruchzonen und andere Besonderheiten im Untergrund können genauer untersucht werden.
• Infrastruktur: Die Messdaten könnten bei der Planung großer Bauprojekte zusätzliche Informationen liefern.

Technik kann auch bei Straßen und Tunneln helfen

Der Blick in den tiefen Untergrund ist nicht nur für die Rohstoffsuche interessant. Bei Tunneln, Straßen oder anderen Großprojekten spielt der Aufbau des Gesteins eine wichtige Rolle. Bruchzonen oder andere geologische Strukturen können beeinflussen, wie und wo gebaut werden kann.

Für China hat die Entwicklung deshalb noch eine zweite Bedeutung. Wang Yanzhang verbindet sie ausdrücklich mit dem Ziel, wichtige Erkundungstechnologien im eigenen Land zu beherrschen.

„Wir Menschen von der geologischen Erkundung an der Jilin University nehmen Berge und Flüsse als unser Arbeitsfeld und technologische Innovation als Werkzeug“, sagt Wang laut Xinhua. Die Schlüsseltechnologien für die Erforschung des tiefen Untergrunds wolle sein Team „fest in den eigenen Händen halten“.

Nach jahrelanger Entwicklungsarbeit sind die Systeme damit aus der Testphase herausgewachsen. Entscheidend wird nun sein, wie zuverlässig sie im Gelände geologische Auffälligkeiten finden – und ob daraus tatsächlich häufiger neue Rohstofffunde entstehen.

Kurz zusammengefasst:

• Die Jilin University entwickelt eine Rohstoffsuche aus der Luft, die geologische Strukturen in mehr als 1.000 Metern Tiefe erfassen soll.
• Ein elektromagnetisches Hubschraubersystem und empfindliche Atommagnetometer liefern unterschiedliche Messdaten über Gestein und mögliche Lagerstätten.
• Die Technik kann Bohrungen nicht ersetzen, aber große Gebiete schneller vorsortieren und damit die weitere Erkundung gezielter vorbereiten.

Übrigens: China setzt bei der Rohstoffsuche längst auch auf künstliche Intelligenz. Wie KI die Suche nach Lagerstätten von Monaten auf wenige Tage verkürzen kann, lesen Sie in unserem Artikel.

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