Die Böhmische Masse könnte massig Grafit bergen. Der Rohstoff für Feuerfestmaterialien und Bremsbeläge ist europaweit begehrt wie rar.

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Grafit ist nicht gerade das trendigste Material in der Erdkruste. Es verblasst ein wenig neben "Berühmtheiten" wie Lithium oder seltenen Erden. Dennoch hat es einen fixen Platz in der wirtschaftlichen Verwertung. Hauptsächlich kommt es in Feuerfestmaterialien zum Einsatz, mit denen Hochöfen ausgekleidet werden. Parallel dazu wird sein Einsatz in Elektroden von Lithium-Ionen-Batterien immer wichtiger.

Die Europäische Kommission hat natürliches Grafit 2020 zu einem "kritischen Rohstoff" erklärt. Politisch brisant ist der Umstand, dass Europa fast die Hälfte seines Grafitbedarfs aus China bezieht. Nur zwei Prozent werden von EU-Staaten geliefert, weitere drei Prozent aus Recycling gewonnen. Ein Ausbau der innereuropäischen Grafitgewinnung wäre politisch wie wirtschaftlich durchaus vorteilhaft, setzt jedoch eine Erhebung der Potenziale in den jeweiligen Ländern voraus.

In Österreich obliegt diese Aufgabe der Geologischen Bundesanstalt, einer Forschungseinrichtung, die organisatorisch dem Wissenschaftsministerium untersteht. Hierzulande blickt man auf eine lange Tradition im Grafit-Bergbau zurück, die ihre Ursprünge im 18. Jahrhundert hat. Die Hochzeit des Abbaus ist längst vorüber, dennoch vermuten Experten große heimische Vorkommen.

Verborgene Schätze

Insbesondere die Böhmische Masse gilt als Gebiet mit vielversprechenden Lagerstätten. Im vier Jahre laufenden Projekt "PotGraf" untersuchen Forschende der Geologischen Bundesanstalt derzeit, ob und wo Potenziale für einen möglichen Abbau liegen. Ausgangspunkt ist der Blick in die Geschichte. Wo Grafit-Vorkommen dokumentiert sind, vielleicht sogar kommerzieller Abbau stattgefunden hat, könnte noch mehr verborgen sein.

Zudem kennt man das geologische Milieu, in dem das Mineral typischerweise zu finden ist. Grafit entsteht durch Umwandlung kohlenstoffreicher Sedimente unter hohem Druck und bei Temperaturen von mehreren Hundert Grad.

In der Böhmischen Masse fand dieser Prozess vor rund 500 Millionen Jahren statt. Dabei entstanden auch typische Begleitmineralien, die in unmittelbarer Umgebung von Grafit zu finden sind.

In der Tiefe

Durch dieses Vorwissen und die Kenntnis der geologischen Situation vor Ort kann man die Suche nach Grafit-Vorkommen schon deutlich einschränken. Spätestens dann gilt es, im Feld weiterzusuchen. Da die meisten Grafit-Vorkommen in Oberflächennähe bereits abgebaut sind, erstrecken sich mögliche Lagerstätten in die Tiefe. Wie weit und in welcher Form, ist von außen natürlich nicht erkennbar.

Daher nutzen die Wissenschafter die Geoelektrik. Dabei werden in regelmäßigen Abständen Elektroden und Sonden in den Boden getrieben und über einen Leiter miteinander verbunden.

Durch die Elektroden speist man Gleich- oder Wechselspannung ins Erdreich ein und misst mittels der Sonden den spezifischen elektrischen Widerstand und die Aufladbarkeit der Gesteinsschichten. Eine andere geoelektrische Methode besteht darin, das Eigenpotenzial des Materials im Boden zu messen.

Chemische Analyse

Geoelektrische Verfahren liefern den Forschenden ein recht zuverlässiges Bild des geologischen Profils bis zu 80 Meter Tiefe sowie der horizontalen Ausdehnung von bis zu einigen Hundert Metern. Daraus lassen sich detaillierte Rückschlüsse auf die geologische Zusammensetzung des Messbereichs ziehen, auch darauf, ob Grafit vorhanden ist.

Der nächste Schritt im Methodenkanon ist die Entnahme von Bodenproben, die im Labor chemisch untersucht werden. Ein wesentliches Ziel des Projekts "PotGraf", das vom Wissenschaftsministerium finanziert wird, ist es, die Explorationsmethoden nicht nur erfolgreich anzuwenden, sondern auch weiterzuentwickeln.

Eine weitere Aufgabe des Projekts ist die geologische Kartierung. Die Forschungsresultate sollen in verschiedene geologische Karten einfließen, insbesondere in das Interaktive Rohstoff-Informations-System (IRIS). Das frei verfügbare, webbasierte Tool erlaubt eine Online-Suche nach bestimmten Rohstoffen. Resultate werden als kleine Quadrate auf einer Österreichkarte eingeblendet. Ein Klick darauf liefert weitere Detailinformationen.

Internationaler Schulterschluss

Künftige Einträge in IRIS sollen sich am UNO-Klassifizierungssystem United Nations Framework Classification for Resources (UNFC) orientieren. Es klassifiziert die prognostizierbare wirtschaftliche Verfügbarkeit eines Rohstoffs anhand von drei Kriterien: technische Umsetzbarkeit, sozioökonomische Bedingungen und geschätztes Vorkommen.

Das System stellt eine länderübergreifend vereinheitlichte Bewertungsmethode dar. Obwohl es von der Fachwelt begrüßt wird, bestehen noch Unsicherheiten ob seiner Komplexität und in der konkreten Anwendung auf einzelne Rohstoffklassen. Das Projekt "PotGraf" soll erlauben, Erfahrungen beim Einsatz des UNFC zu gewinnen und die internationale Zusammenarbeit zu verbessern. (Raimund Lang, 18.12.2021)