GFZ-Nachwuchsgruppe wertet Satellitendaten für Rohstoffsuche aus
Am GFZ Potsdam entsteht mit Geospex eine neue Nachwuchsgruppe, die Daten der Satellitenmissionen EnMAP und CHIME für die Rohstoffexploration auswertet, gefördert vom BMFTR mit über drei Millionen Euro über fünf Jahre. Aus den spektralen Signaturen der Satellitenaufnahmen sollen Methoden entstehen, um an fünf internationalen Standorten kritische Mineralressourcen für die Energiewende aufzuspüren.
Bild: CCBY 4.0 Asadzadeh et al. (2026) Sci Rep 14, 20766 (2024)./Asadzadeh et al.
Kritische Rohstoffe für die Energiewende
Der Übergang zu einer kohlenstoffarmen Wirtschaft lässt die Nachfrage nach kritischen Rohstoffen steigen. Neodym und Dysprosium, beides Metalle der Seltenen Erden, werden für Hochleistungsmagnete in Windkraftanlagen und Elektrofahrzeugen benötigt. Lithium und Nickel sind zentrale Bestandteile wiederaufladbarer Batterien, Kupfer bildet die Grundlage wachsender Stromnetze. Geopolitische Unsicherheiten verschärfen den Handlungsdruck zusätzlich.
Die EU und Deutschland stehen deshalb vor der Aufgabe, ihre Rohstoffquellen zu diversifizieren und Lieferketten widerstandsfähiger zu gestalten. Dafür braucht es mehr Fachwissen und neue Technologien, um unentdeckte Lagerstätten aufzuspüren. Satellitengestützte Fernerkundung soll dabei eine Schlüsselrolle einnehmen.
Satellitendaten als Grundlage der Exploration
Geospex verbindet multiskalige Bildspektroskopie, die auf Daten von Erdbeobachtungssatelliten zurückgreift, mit künstlicher Intelligenz und realen Explorationsdaten. Aus den spektralen Signaturen, die Satelliteninstrumente aus dem All erfassen, sollen Methoden entstehen, mit denen sich Eigenschaften von Erzsystemen auf unterschiedlichen räumlichen Skalen charakterisieren und vorhersagen lassen.
Zentral ist dabei die deutsche Satellitenmission EnMAP, die hyperspektrale Aufnahmen der Erdoberfläche liefert. Sabine Chabrillat, Leiterin der Arbeitsgruppe und wissenschaftliche Projektleiterin von EnMAP, verweist auf die Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) bei dieser Mission sowie auf den Beitrag zur kommenden ESA-Mission CHIME. Beide Missionen liefern die spektralen Daten aus dem Orbit, auf denen Geospex aufbaut.
Martin Herold, Leiter der Sektion Fernerkundung und Geoinformatik am GFZ, ordnet Geospex in das Forschungsprogramm „Eine Erde" des Helmholtz-Forschungsfelds Erde und Umwelt ein, das 2028 startet und Georessourcen zu einem Schwerpunkt macht. Sascha Brune hebt den interdisziplinären Ansatz hervor, der satellitengestützte Fernerkundung mit Lagerstättenforschung verbindet.
Die Satellitendaten werden an fünf Standorten in Australien, Chile, Kanada, Namibia und Brasilien mit Felddaten abgeglichen. Dort liegen Lagerstätten für Lithium, Seltenerdelemente, Kupfer, Gold und Nickel. Für das Projekt werden zudem vier Doktorandinnen und Doktoranden und zwei Masterstudierende eingestellt, die an der Schnittstelle von satellitengestützter Fernerkundung, künstlicher Intelligenz und Mineralexploration forschen.