Gewinnung und Nutzung nachhaltiger Rohstoffe im Fokus

„Als eine von wenigen Universitäten weltweit vereinen wir einen Großteil der Wissenschaftsgebiete aus den Bereichen der Ingenieur-, Natur- und Wirtschaftswissenschaften sowie der Geowissenschaften an einem Ort. Mit ihrem umfassenden Wissen im Ressourcenbereich arbeiten unsere sechs Fakultäten an innovativen Technologien für die Erkundung neuer Lagerstätten über die umweltschonende Gewinnung bis hin zur Aufbereitung der natürlichen Rohstoffe unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Aspekte", erklärt Rektor Prof. Dr. Klaus-Dieter Barbknecht. Mit diesem umfangreichen Wissensschatz besetzt die TU Bergakademie Freiberg auch neue Themengebiete. Eines davon ist die Exploration von Lagerstätten und der Abbau von Rohstoffen in ökologisch sensiblen und geopolitisch bedeutsamen Gebieten wie der Arktis. Das Nordpolargebiet ist wichtig für das Klima und die Artenvielfalt im komplexen System Erde sowie Lebensraum für ethnische Minderheiten. Zugleich verbergen sich dort aber auch ungeahnte Ressourcen. Das rückt die Region hinsichtlich der Sicherung der globalen Rohstoffversorgung verstärkt ins Blickfeld der Politik und Wirtschaft. Welches Potenzial die Artkis aus geologischer Sicht bietet, diskutieren Wissenschaftler, Politiker, Diplomaten und Unternehmensvertreter aus den Arktisanrainerstaaten sowie aus Deutschland vom 9. bis 10. Juni bei der Arktiskonferenz in Freiberg.

Mit ihrem einzigartigen Profil mit den vier Kernfeldern Geo, Material, Energie und Umwelt steht die TU Bergakademie Freiberg für eine exzellente Forschung und Lehre in den Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften. Seit Jahrhunderten zieht die Universität Wissenschaftler und Studierende aus aller Welt nach Freiberg. Die enge Verknüpfung von Theorie und Praxis sind ein Markenzeichen für die Lehre und Forschung an der TU Bergakademie Freiberg.

Um die zuverlässige Versorgung der Bundesrepublik Deutschland mit Rohstoffen und Baustoffen sicherzustellen, arbeiten die Wissenschaftler an Lösungen für eine nachhaltige Stoff- und Energiewirtschaft. Im Sonderforschungsbereich (SFB) 799 „TRIP-Matrix-Composite" entwickeln die Freiberger Forscher zum Beispiel innovative Hochleistungsverbundwerkstoffe aus Stahl und Keramik, die dank spezieller Eigenschaften zum Beispiel im Fahrzeugbau als Crashabsorber oder im Maschinenbau für verschleißbeanspruchte Komponenten verwendet werden können. Diese Erkenntnisse überzeugten auch die DFG, die das Projekt seit 2008 finanziert.

Ein anderer Sonderforschungsbereich an der TU Bergakademie Freiberg (SFB 920) befasst sich mit multifunktionalen Filtern für die Metallschmelzfiltration. Die Frage nach der Funktion- und Leistungsfähigkeit eines metallischen Bauteils wird in der Technik oft mit dem Begriff der Festigkeit oder Zähigkeit des eingesetzten Werkstoffs verbunden. Sicherheitsrelevante Aspekte, die vor allem in der Automobil- und Luftfahrtindustrie eine große Rolle spielen. Wie die metallischen Bauteile künftig noch reiner und damit stabiler hergestellt werden können, erforschen seit 2011 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Bergakademie Freiberg in unterschiedlichen Fachrichtungen, z. B. Werkstoffwissenschaftler, Verfahrenstechniker, Physiker, Mathematiker, Metallgießer und Informatiker. Ziel des SFB 920 ist es, eine neue Generation intelligenter Filterwerkstoffe und Filtersysteme zu entwickeln, die nicht nur den Reinheitsgrad von Metallschmelzen deutlich verbessern, sondern auch zur Entlastung der Umwelt und Schonung der Energieressourchen beitragen.

Ein weiteres interdisziplinäres Forschungsprojekt ist das Zentrum für Innovationskompetenz Virtuhcon im Bereich der Virtualisierung von Hochtemperatur-Stoffwandlungsprozessen. Gegründet durch acht Institute der TU Bergakademie Freiberg erschließen am ZIK Virtuhcon (Virtual High Temperature Conversion) seit 2009 drei Forschungsgruppen neue, ressourcenschonende Technologieansätze in Chemie und Metallurgie. Die Mission von Virtuhcon ist die Entwicklung neuer, effizienter Hochtemperatur-Konversionstechnologien mit niedrigem Energiebedarf und verringertem CO2-Ausstoß. Gefördert wird das Projekt vom Programm „Zentren für Innovationskompetenz (ZIK): Exzellenz schaffen – Talente sichern" durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie durch den Freistaat Sachsen und den Europäischen Sozialfonds.

Unter der Regie von Freiberger Wissenschaftlern entsteht gegenwärtig Europas größtes Ressourcennetzwerk – das „EIT Raw Materials". Die Wissens- und Innovationsgemeinschaft des Europäischen Instituts für Innovation und Technologie verbindet Partner aus dem Bereichen Bildung, Forschung und Wirtschaft. Die TU Bergakademie Freiberg ist dabei gemeinsam mit dem Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie einer der führenden deutschen Partner. Das Rohstoffnetzwerk, mit mehr als 120 europäischen Einrichtungen, will Ausbildung, Forschung und Innovation in diesem wichtigen Feld verbessern und zur sicheren Versorgung der europäischen Industrie mit dringend benötigten Rohstoffen beitragen. Im Fokus steht zum einen die Entwicklung innovativer Verfahren für die nachhaltige Erkundung, Gewinnung und effiziente Verarbeitung der wertvollen Rohstoffe. Zum anderen suchen die Partner in Wissenschaft und Wirtschaft neue Wege des Recyclings oder der Substitution seltener Rohstoffe durch alternative Materialien. Als lokales Büro des „EIT Raw Materials" besteht seit September 2015 das Regional Center Freiberg. Es unterstützt die regionale Vernetzung der Akteure im Rohstoffbereich und fördert die akademische Aus- und Weiterbildung von Fachkräften.