Wertstoffe in Halden

Wie viele Halden, Deponien und andere Aufschüttungen gibt es, die möglicherweise Wertstoffe enthalten? Und welche Mengen sind dort verborgen? Antworten will das Verbundprojekt REStrateGIS geben, das vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT koordiniert wird. Dazu ist ein deutschlandweites Ressourcenkataster geplant, das die in Deutschland bestehenden Halden und Deponien systematisch erfasst.

„Möchte man sich einen Standort näher anschauen, reicht in Zukunft ein Klick und man sieht die gewünschte Lagerstätte im Großformat. Technisch ist es ohne weiteres möglich, auch zusätzliche Informationen wie historische und aktuelle Luftbilder, Fotos sowie Informationen zum Haldenkörper mit seinen Inhaltsstoffen einzubinden“, heißt es seitens UMSICHT. Insgesamt vier Partner sind an REStrateGIS beteiligt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF finanziert das Projekt.

Basis für die visuelle Darstellung ist ein Geo-Informationssystem, in das die Forscher die entsprechenden Daten eingepflegt haben. „Diese zu beschaffen ist Detektivarbeit“, sagt Jochen Nühlen, Wissenschaftler am UMSICHT. „Wir haben Unterlagen gewälzt und das Puzzle Stück für Stück zusammengesetzt.“ Die Forscher durchforsteten Landesarchive und Altlastenkataster, stöberten in Archiven von Bergbehörden und Unternehmen. Mit Erfolg: Mittlerweile ist die Lokalisierung abgeschlossen, die Basis für das Ressourcenkataster gelegt. Dabei ist eine Methode entstanden, die aufzeigt, wie Halden am effizientesten charakterisiert und beschrieben werden können. „In unserem Handbuch steht beispielsweise, wo man die richtigen Daten findet und wer die richtigen Ansprechpartner sind“, so Nühlen.

Reststoffe mit hohem Eisengehalt

Während die Forscher vom UMSICHT sich durch die Archive arbeiten, analysieren ihre Kollegen der EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH Satellitendaten bestimmter Testregionen: Dazu gehören das Saarland, das westliche Ruhrgebiet und das Mansfelder Land. Diesen Bildern entnehmen sie automatisiert mögliche Standorte von Halden. Die erhaltenen Daten vergleichen die Oberhausener Wissenschaftler mit ihren eigenen Ergebnissen – und spielen die Resultate an die EFTAS zurück. „So können wir helfen, die Satellitenfernerkennung für diese Aufgabe zu optimieren“, sagt Asja Mrotzek, Gruppenleiterin am UMSICHT. „Künftig wäre sogar denkbar, die Methode für eine weltweite Detektion von Lagerstätten einzusetzen – auch in Gegenden, wo die Archive weniger Daten bereithalten.“

Eine Halde haben die Forscher vom UMSICHT genauer untersucht, gemeinsam mit den Kollegen der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, dem Institut für Baustoffforschung FEhS aus Duisburg und der Stahlwerk Thüringen GmbH. Nachdem Experten interviewt, Altunterlagen gesichtet und das Gelände begangen war, nahmen die Forscher Proben, die die Mitarbeiter am FEhS chemisch analysierten. Das Ergebnis: Eine genaue Auflistung der Inhaltstoffe. Die Partner der Universität Halle untersuchten die Proben über reflexionsspektrometrische Messungen und beantworten die Frage: Welchen spektralen Fingerabdruck haben die Materialien? Über den Vergleich mit den chemischen Analysen erstellen sie so eine Datenbank. „Diese ermöglicht eine zielgerichtete Suche: Man könnte die Messtechnik an unbekannten Halden anwenden, um eine erste grobe Information darüber zu bekommen, welche Materialien sich an diesem Standort verbergen. An potenziell interessanten Stellen könnte man dann weitere Analysen durchführen“, erläutert Nühlen.

Doch was lagert nun eigentlich in den Halden? „Prozessbedingt vor allem Eisen“, weiß Mrotzek. „Auch phosphatreiche Schlacke wurde eine Zeit lang eingelagert – diese lässt sich beispielsweise direkt als Düngemittel nutzen. Reststoffe mit hohem Eisengehalt können unter bestimmten Voraussetzungen wieder in der Eisen- und Stahlindustrie eingesetzt werden.“

In einem weiteren Schritt werden die Forscher des UMSICHT nun eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchführen. Dabei soll die entscheidende Frage beantwortet werden, ob sich die Rückgewinnung der Stoffe aus den Halden auch wirtschaftlich lohnt.