Ergebnisse

Im Verbundprojekt DESMEX II wurden neue Instrumente zur Erhebung elektromagnetischer und gravimetrischer Daten erprobt werden. Dabei wurden neuartige optisch gepumpte Magnetometer (OPM) entwickelt und die Entwicklungen zu SQUID-basierten 3D-Vektormagnetometern fortgeführt. Parallel dazu wurde eine neue gedämpfte Plattform (Stolz et al. 2022) für das SQUID-Messsystem und den OPM-Betrieb entwickelt, wobei die Grenzfrequenz für das Bewegungsrauschen auf über 1 Hz reduziert wurde.

Aufbauend auf den Ergebnissen von DESMEX I wurde die Datenprozessierung auf drohnen-gestützte Daten (Kotowski et al., 2025), auf Messungen mit Totalfeldmagnetometern (Becken et al., 2022) sowie auf natürliche Signale atmosphärischen Ursprungs (Thiede et al, 2024) ausgeweitet. Die 3D Software custEM (Rochlitz et al., 2019) wurde zu einem umfassenden Inversionspaket erweitert (Rochlitz et al., 2021; Rochlitz et al., 2023; Rochlitz et al., 2025; Schiffler et al., 2025) und für die Auswertung von semi-airborne EM-Messungen mit Hubschraubern (Rochlitz et al., 2023; Mörbe et al., 2024) und Drohnen (Kotowski et al., 2025, Rochlitz et al., 2025) sowie zur Inversion von AFMAG-Messungen (Schiffler et al., 2025) eingesetzt.

Im Rahmen des Vorhabens wurden insgesamt sechs Standorte beflogen:

• SEDEX, Gosetal/ Rammelsberg, Oberharz; semi-airborne EM, Hubschrauber
• Blei-Zink, Bad Grund, Oberharz; semi-airborne EM, Hubschrauber
• Graphit, Passau/Kropfmühl; semi-airborne EM, Hubschrauber und Drohne
• Kupfer, Kalahari Kupfergürtel, Namibia; AFMAG, Hubschrauber
• Massivsulfide, Namibia; semi-airborne EM, Drohne
• Massivsulfide, Iberischer Pyritgürtel, Spanien; semi-airborne EM, Drohne.

Alle Messungen waren erfolgreich: es konnten verwertbare Daten teils hoher Qualität erhoben und ausgewertet werden, und im Sinne von Explorationsfragestellungen interpretiert werden. Abgeleitete 3D Modelle besitzen abhängig vom Standort Aussagekraft bis zu Tiefen von 500-1500 m, bilden gut leitfähige Zonen ab, die mit bekannten Erzkörpern korrelieren, und zeigen zudem leitfähige Zonen bisher unbekannter Ursache. Die Ergebnisse haben zur hohen internationalen Sichtbarkeit beigetragen und DESMEX als Marke weltweit etabliert.

Aus dem Vorhaben haben sich gemeinsame Folgeprojekte ergeben, die sich in ihrem Kern entweder auf die Sicherung der Rohstoffversorgung beziehen (Reallabor Oberharz, Projekt DESMEX-Real, BMBF, ko-finanziert durch die EU; Mineralsystem in Europa, Projekt Undercover, Horizon Europe), methodisch orientiert sind (nachhaltige Software: custEMx, DFG) oder die Methoden und Technologien auf andere Fragestellungen übertragen (Grundwasser: Namibia/Sambia, SeeKaquA, BMFTR; Standortsuche für Endlager: Geometer, BGE). Darüber hinaus hat das Konsortium weitere begleitende Test- und Demonstrationsmessungen zur Lithiumexploration in Argentinien, zur Graphitkartierung in Norwegen und zur Vorerkundung einer potenziellen Kupfer-Gold-Lagerstätte in Namibia im Sinne einer nachfolgenden Verwertung durchgeführt.

Die Förderung von DESMEX II hat zur Umsetzung der Messverfahren in die Praxis wesentlich beigetragen und den Entwicklerteams und dem Konsortium die Möglichkeit gegeben, unverzichtbare Erfahrungen in der Anwendung zu sammeln.

Referenzen (vollständige Liste in Veröffentlichungen):

Becken, M., Kotowski, P. O., Schmalzl, J., Symons, G. & Brauch, K. (2022): Semi-Airborne Electromagnetic Exploration Using a Scalar Magnetometer Suspended below a Multicopter, First Break 40(8), 37–46, doi:10.3997/1365-2397.fb2022064.

P. O. Kotowski, P. O., Becken, M., Thiede, A., Schmidt, V., Schmalzl, J., Ueding, S. & Klingen, S. (2022): Evaluation of a Semi-Airborne Electromagnetic Survey Based on a Multicopter Aircraft System, Geosciences 12(1), Volume 26, doi:10.3390/geosciences12010026.

P.O. Kotowski, M. Becken, R. Rochlitz, J. Schmalzl, S. Ueding, P. Tolksdorf, A. Wilhelm, G. Symons (2025):  Semi-airborne electromagnetic exploration of deep sulfide deposits with UAV-towed magnetometers—Part 1: Processing and modeling. Geophysics 90(3), WA261-WA274, doi.org/10.1190/geo2024-0453.1.

Mörbe, W., Yogeshwar, P., Tezkan, B., Kotowski, P., Thiede, A., Steuer, A., Rochlitz, R., Günther, T., Brauch, K. & Becken, M. (2024): Large-scale 3D inversion of semi-airborne electromagnetic data - topography and induced polarization effects in a graphite exploration scenario. Geophysics 89(5), B339-B352, doi:10.1190/geo2023-0471.1.

Rochlitz, R., Becken, M. & Günther, T. (2023): Three-dimensional inversion of semi-airborne electromagnetic data with a second-order finite-element forward solver. Geophys. J. Int., 234(1), 528-545. doi:10.1093/gji/ggad056.

R. Rochlitz, T. Günther, P.O. Kotowski, M. Becken (2025):  Semi-airborne electromagnetic exploration of deep sulfide deposits with UAV-towed magnetometers — Part 2: Inversion and resolution analysis. Geophysics 90(3), WA307-WA322, doi.org/10.1190/geo2024-0448.1.

Thiede, A., Schiffler, M., Junge, A., & Becken, M. (2024): Multivariate processing of airborne natural source electromagnetic data—application to field data from Gobabis (Namibia). Geophysical Journal International 238.1: 573-589, doi:10.1093/gji/ggae172.

M. Schiffler, R. Rochlitz, A. Thiede (2025): Three-dimensional inversion of QAMT airborne natural-source electromagnetic data. Earth Planets Space 77, 192, doi.org/10.1186/s40623-025-02324-4.

Informationsfilm des LIAG:
Erzvorkommen im Harz: Neue Messsonde macht Bodenschätze sichtbar (DESMEX II)

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