Ausgründungsprojekt der TU Bergakademie Freiberg entwickelt intelligente Sensorik für Gewinnungsmaschinen

Auf dem Gelände der Freiberger Landschaftsgestaltungs-, Straßen-, Tief- und Wasserbau GmbH hat das Ausgründungsprojekt „RockFeel“ am Institut für Bergbau und Spezialtiefbau der TU Bergakademie Freiberg einen mobilen Teststand für Sensorik an Gesteinsabbaumaschinen eingerichtet.

Mit einer an einem Kettenbagger angebauten Gesteinsfräse testet das angehende Gründerteam an mehrschichtigen Probekörpern aus Beton einen Prototyp seiner Erfindung – ein sensorbasiertes Analysesystem für schneidende Gewinnungsmaschinen im Bergbau und Bauwesen. Anhand berührungslos messender, robuster Sensoren direkt an den Rundschaftmeißeln auf dem Schneidkopf wollen die Ingenieure um Projektleiter Dr. Taras Shepel Festigkeitsunterschiede im geschnittenen Material erkennen. Es wird aber auch geprüft, inwieweit sich Überlastung, Blockade oder Bruch der Meißel erkennen und damit der Verschleiß der Werkzeuge und Gesamtmaschine reduzieren lässt.

Das System nutzt High-Tech-Sensorik und moderne Datenanalysemethoden, um Erze auch aus geringmächtigen Ganglagerstätten wirtschaftlich gewinnen zu können.

„Wenn anhand von Unterschieden in der Gesteinsfestigkeit Schichtgrenzen auch ohne direkte Sicht durch den Bediener während des Schneidvorgangs erkannt werden können, lassen sich Wertminerale selektiv und perspektivisch auch automatisiert gewinnen. Das spart erhebliche Ressourcen und Kosten in der Prozesskette und verringert die Umweltbelastung deutlich – für den schlanken Bergbau der Zukunft“, skizziert die in Freiberg ausgebildete Wirtschaftsingenieurin Katharina Rosin, zuständig für Geschäftsentwicklung und Finanzen, das Geschäftsmodell der künftigen Firma.

„Unser aktuell zum Patent eingereichtes System sollte auch klüftiges Gebirge rechtzeitig vor dem Unterfahren erkennen können. Zudem sind wir zuversichtlich, eine verschleißbasierte Optimierung der angewandten Lösekräfte und Instandhaltungsintervalle zu erreichen. Das hilft Bergleuten und Tunnelbauern unmittelbar, die Kosten bei schneidender Gewinnung oder im Vortrieb zu reduzieren und die Arbeitssicherheit zu erhöhen“, meint Serdar Yasar, Ph.D., der seit mehr als zehn Jahren in Istanbul an Bergbaumaschinen geforscht hat.

„Die extremen Erschütterungen am Arbeitswerkzeug sind eine besondere Herausforderung für jede Sensorik und Elektronik. Wir betreten hier mit HighTech-Sensorik Neuland im Bergbau. Auch die Variabilität der Gesteinsfestigkeit innerhalb von Lagerstätten stellt hohe Anforderungen an unsere Datenanalyse“, erklärt Dr.-Ing. Jörg Bretschneider, Mathematik/Informatik-Absolvent der Bergakademie, Sensorikfachmann und künftiger Geschäftsführer der RockFeel GmbH. „Für die Erprobung unseres Systems in realen Bergwerken und Bergbaumaschinen gewinnen wir bereits jetzt Partner – das Interesse ist erheblich.

Lean Mining – Green Mining. Wissen anwenden und weiterentwickeln

Dr.-Ing. Taras Shepel, der am Bergbauinstitut der TU Bergakademie Freiberg promoviert hat, betont: „Wer in Freiberg studiert, lernt nicht nur natur- und ingenieurwissenschaftliche Grundlagen, sondern wird auch dazu befähigt, das Wissen in die Anwendung zu übertragen. Die direkten Verbindungen in die Bergbauindustrie sind dafür ein wesentlicher Pluspunkt. Wir leisten mit unserem Projekt einen Beitrag, um künftig eine umweltschonende Gewinnung von Wertmineralen zu ermöglichen und so auch in Sachsen den Bergbau neu zu beleben“.

Das RockFeel-Team wird seit Oktober 2020 vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) über einen EXIST-Forschungstransfer über zwei Jahre finanziert. Parallel haben sich mehrere renommierte Industriepartner durch vergünstigte Leistungen und die Bereitstellung von Infrastruktur an der Errichtung der Pilotanlage beteiligt, was den Bedarf an der RockFeel-Technologie unterstreicht. Vom Gründernetzwerk SAXEED an der TU Bergakademie Freiberg sowie externen Beratern wird RockFeel bei der Gründung begleitet. „Rockfeel ist ein sehr gutes Beispiel, wie Innovation im Bergbausektor umgesetzt werden kann. Dank der Förderung durch den EXIST Forschungstransfer kann aus der potenzialreiche Technologie ein marktfähiges Produkt entwickelt werden“, erklärt Andre Uhlmann, Standortleiter des Gründernetzwerks SAXEED an der TU Bergakademie Freiberg.

Weitere Informationen: tu-freiberg.de/forschung/forschungsprojekte/projekte/rockfeel