Rohstoff-Analytikzentrum

Das LfU unterhält eine Reihe eigener Labore, um Proben von Luft, Wasser, Boden und Gestein entsprechend der vielfältigen Fragestellungen zu untersuchen. Die Labore für Boden, Gestein und Wasser sind in ihren Zuständigkeiten gebündelt und arbeiten fachübergreifend. Informationen über deren Ausstattung und Leistungsspektrum finden Sie im Bereich "Analytik/Stoffe" (Hauptnavigation oberhalb).

Daneben unterhält der Geologische Dienst mehrere eigene Labore, vor allem um seine Aufgaben im Rahmen der Rohstoffsicherung wahrnehmen zu können. Insbesondere werden dort Qualitäts- und Materialeigenschaftsprüfungen von Fest- und Lockergesteinen im Hinblick auf ihre Eignung und Verwendbarkeit in Industrie und Baugewerbe durchgeführt.

Eine Aufgabe ist die begleitende rohstoffgeologische Analytik bei der Erkundung und Bewertung strategisch wichtiger Bodenschätze im Vorfeld der Wirtschaft (im Zuge von Rohstoffprogrammen des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie): Hochreine Quarze für die Silizium-, Solar- und Computer-Industrie; höchstreine Quarze für die Mikrochip- und Glastechnologie; Weißkalke für die Papierindustrie; Sulfatgesteine (Gips, Anhydrit) für die Bauindustrie; Selten Erd Elemente u.a. für Hybridmotoren, Handys und Windräder.

Eine weitere wichtige Aufgabe sind Untersuchungen im Rahmen von Bergrechtsverfahren (als gesetzlicher Auftrag) an feuerfesten Quarzrohstoffen, an säurefesten Tonen sowie an Bentoniten. Als Analytikverfahren werden hierfür durchgeführt: Segerkegelfallpunkt, Säurebeständigkeit sowie Smektitgehalt (Methylenblau-Methode).

Zudem werden Wärmeleitfähigkeitsmessungen für die Oberflächennahe Geothermie durchgeführt.

Schematische Skizze des Rohstoff-Analytikzentrum bestehend aus Aufbereitung, Präparation und Analytik Bild vergrössern Rohstoff-Analytikzentrum bestehend aus Aufbereitung, Präparation und Analytik

Locker- und Festgesteinsanalytik (ohne keramische Rohstoffe)

Auf- und Vorbereitung

Um die Untersuchungen an den Proben (Sande, Kiese, Natursteine, Naturwerksteine) genormt durchführen zu können, sind verschiedene Präparationsschritte notwendig:

  • Grobformatieren
  • Bohren von Gesteinszylindern
  • Zuschneiden der Zylinder und Scheiben
  • Brechen und Mahlen der Gesteine für chemische und mineralogische Analysen
  • Sieben und Schlämmen
  • Abtrennen von Schwermineralen mittels Sink-Schwimmverfahren
  • Thermisches Behandeln
Durchtrennen von großformatigen Gesteinsproben Bild vergrössern Durchtrennen von großformatigen Gesteinsproben
Naßraum für Säge- und Siebarbeiten Bild vergrössern Naßraum für Säge- und Siebarbeiten

Messverfahren

Im Gesteinslabor werden Proben im Rahmen der Rohstofferkundung und –sicherung bzw. für Bergrechtsverfahren analysiert und charakterisiert. Zu folgenden Kenngrößen werden Untersuchungen durchgeführt:

  • Reindichte, Rohdichte
  • Porosität
  • Wasseraufnahme bei Atmosphärendruck
  • Wasseraufnahme unter Vakuum
  • Sättigungswert
  • Feuchteaufnahme bei 45, 75 und 100% relative Feuchte
  • Kapillare Wasseraufnahme
  • Frost-Tau-Wechsel
  • Einaxiale Druckfestigkeit und E-Modul-Bestimmung
  • Einaxiale Biegefestigkeit
  • Zugfestigkeit
  • Hygrische Dilatation
  • Integritätsmessung mittels Ultraschall
  • Weißgrad-Messung
  • Auflicht-Mikroskopie
  • Korngrößenanalyse
  • Feuerfestigkeit mittels Segerkegel (Bergrecht)
Prüfzylinder nach der Prüfung der Druckfestigkeit Bild vergrössern Prüfzylinder nach der Prüfung der Druckfestigkeit
Segerkegel nach Brand Bild vergrössern Segerkegel nach Brand

Keramotechnische Analytik

Auf- und Vorbereitung

  • Vorzerkleinern mit Backenbrecher und Feinwalzwerk
  • Labormischer (homogenisieren)
  • Feuchtigkeitsgehalt / Anmachwasser
  • Mauken
  • Herstellen von Prüfkörpern (mittels Handextruder bzw. Vakuumstrangpresse)
Bereich Aufbereitung Keramotechnik, zur Untersuchung von Lehmen u. Tonen (u.a. Bergrechtsanalytik) mit Darstellung von: Labormischer, Vakuum-Strangpresse, Handextruder, Feinwalzwerk Bild vergrössern Bereich "Aufbereitung Keramotechnik", zur Untersuchung von Lehmen u. Tonen (u.a. Bergrechtsanalytik): von links nach rechts: Labormischer, Vakuum-Strangpresse, Handextruder, Feinwalzwerk

Messverfahren

  • Plastizitätszahl nach Pfefferkorn
  • Plastizität / Zustandsgrenzen
  • Korngrößenanalyse
  • Methylenblau-Tüpfelmethode (Smektitgehalt, Bergrecht)
  • Trockenbiegefestigkeit
  • Trockenverlust
  • Trocken-, Brenn- und Gesamtschwindung
  • Glühverlust
  • Rohstoffverhalten bei Trocknung und bei oxidierendem Brand im Elektroofen
  • Beschreibung der Gefügeentwicklung und Brennreaktionen / Brennreihe im Labormaßstab
  • Wasseraufnahme bei Atmosphärendruck
  • Wasseraufnahme unter Vakuum
  • Sättigungswert
  • Porosität
  • Frostbeständigkeit
  • Feuerfestigkeit mittels Segerkegel (Bergrecht)
  • Farbmessung der Roh- und Brennfarben mittels Lab-Wert, DIN, C.E.C
Darstellung der Untersuchungsmethode Methylenblau zur Bestimmung des Smektitgehaltes in Tonen Bild vergrössern Untersuchungsmethode Methylenblau zur Bestimmung des Smektitgehaltes in Tonen