Motivation
Neue Bergbaustätten zur Rohstoffgewinnung zu finden, zu erschließen und dabei die Standards bezüglich ökologischer, ökonomischer sowie sozialer Nachhaltigkeit zu erfüllen, stellen aufgrund unsicherer Erfolgsaussichten und hoher Investitionen ein hohes wirtschaftliches Risiko für Bergbauunternehmen dar. Aus diesem Grund kann es eine attraktive Alternative sein, sekundäre Lagerstätten bzw. Bergehalden stillgelegter Bergwerke zu nutzen, um Rohstoffe zurückzugewinnen. Allerdings mangelt es an Daten zu genauen Standorten, Mengen und der mineralogischen Zusammensetzung. Die Vor-Ort-Erkundung bekannter Bergehalden, um die Wirtschaftlichkeit einzelner Lagerstätten bewerten zu können, kostet bisher oft mehrere Hunderttausend Euro pro Expedition.
Ziele und Vorgehen
Im Projekt „AuBeSa“ soll eine Datenbank entwickelt werden, die Informationen zu GPS-Koordinaten, Volumen und Mineralzusammensetzung von Bergehalden bereitstellt. Damit sollen Bergbauunternehmen sekundäre Lagerstätten kostengünstig und effizient erkunden und hinsichtlich einer wirtschaftlichen Rückgewinnung bewerten können. Dafür werden im Projekt Methoden des maschinellen Lernens entwickelt, die anhand von Satellitendaten aus dem europäischen Erdbeobachtungsprogramm „Copernicus“ Bergehalden und -teiche automatisch identifizieren und lokalisieren können. Daneben soll mithilfe von Techniken zur Analyse von „Sentinel-2“-Spektraldaten die mineralogische Zusammensetzung bestimmt werden. Darüber hinaus werden (SRTM-)Satellitendaten genutzt, um digitale Höhenmodelle zu erstellen, die eine Volumenbestimmung von Bergehalden und -teichen ermöglichen. Außerdem sollen Bergehalden, die bisher behördlich nicht erfasst sind, z.B. in Entwicklungs- und Schwellenländern, automatisch identifiziert werden.
Innovationen und Perspektiven
Zur wissenschaftlichen Untersuchung, Methodenentwicklung und Validierung sind sowohl Kompetenzen in der KI-basierten Erdbeobachtung als auch im Bergbauwesen notwendig. Das KMU dida und das Bergbauinstitut der RWTH Aachen (MRE) bringen diese Kompetenzen in das Konsortium ein. Zudem konnte ein Bergbauunternehmen als assoziierter Partner gewonnen werden, das während der Projektlaufzeit die wirtschaftliche Nutzbarkeit der entwickelten Methoden und der Datenbank validiert und Daten über bekannte Bergehalden zur Verfügung stellt. Für das KMU dida bietet „AuBeSa“ die Möglichkeit, KI-basierte Methoden in der Erdbeobachtung und für die Bergbauindustrie neu zu entwickeln, in weiteren Projekten zu nutzen und das resultierende Datenbank-Produkt am Markt zu platzieren. Das MRE erweitert durch das Projekt seine Kompetenzen in der wissenschaftlichen, KI-basierten Erkundung von Bergbaustätten mittels Satellitendaten. Außerdem profitiert die deutsche Industrie von einem Zugang zu nachhaltig und kosteneffizient erschlossenen Rohstoffquellen.