Das Bild zeigt die Oberfläche eines Mineralaggregats, bei dem Kupferkristalle auf Calcit aufsitzen. Das in dieser Ausprägung seltene Stück stammt aus einer Mine in Mexico. Diese und andere Aggregate von Mineralien bilden einen der wichtigsten „Baustoffe“ unseres Planeten. Sie sind Grundbaustein der unterschiedlichen Gesteine und Sedimente der Erdkruste.
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Doch sie sind nicht nur als Baustoff wichtig, auch ihre Oberfläche spielt im System Erde eine besondere Rolle: An und auf ihnen finden vielfältige chemische, physikalische und biologische Reaktionen statt . Dieses „geologische Reagenzglas“ erstreckt sich immerhin weltweit über mehrere hundertmillionen Quadratkilometer – und spielt damit vor allem für umweltrelevante Prozesse eine herausragende Rolle. Mineraloberflächen können beispielsweise je nach Beschaffenheit und Eigenschaften ihrer Oberfläche Schwermetalle aus dem Grundwasser „abfangen“ und an sich binden, sie unter bestimmten Bedingungen aber auch freisetzen.
Ähnliches gilt auch für organische Schadstoffe im Untergrund. Doch auch in der modernen Technik spielen Reaktionen an Mineraloberflächen eine wichtige Rolle: Sie werden bei vielen Verfahren und Prozessen beispielsweise als Katalysatoren eingesetzt.
Und was hat das mit GEOTECHNOLOGIEN zu tun?
Noch hat die Wissenschaft längst nicht alle Aspekte dieser zahlreichen natürlichen und technologischen Prozesse an und auf den Mineralien verstanden. Zwar kennen Wissenschaftler inzwischen einige Charakteristika und Mechanismen der Grenzflächenreaktionen zwischen einem Mineral und dessen unmittelbarer Umgebung und Experimente haben hier neue Einblicke ermöglicht.
Doch noch immer hat unser Wissen Lücken. Um die Vorteile solcher Oberflächenreaktionen auch in konkreten Anwendungen einsetzen zu können, fehlt oft noch eine Möglichkeit, das Geschehen genau zu modellieren. Forschung in diesem Bereich soll in Zukunft unter anderem im Rahmen des Schwerpunkts „Mineraloberflächen:Von atomaren Prozessen zur Geotechnik“ des Forschungsprogramms GEOTECHNOLOGIEN gefördert werden.
(g-o.de, 21.01.2004 – NPO)
