Mineralogie Info

Die Mineralogie ist ein außerordentlich facettenreiches Fach mit zahlreichen Berührungspunkten zu Geologie, Chemie, Physik und Werkstoffwissenschaft. Historisch gesehen hat die Mineralogie auf dem Gebiet des Bergbaus, der Beurteilung, Gewinnung und Verarbeitung von Rohstoffen bedeutende Beiträge zur technisch-industriellen Entwicklung geleistet. Von ihr sind auch wichtige Impulse auf dem gesamten Feld der Festkörper- und Geowissenschaften ausgegangen. Das Bild der modernen Mineralogie wird geprägt durch eine große inhaltliche Vielfalt und Methodenbreite in Grundlagenforschung und Anwendung.

Über Jahrhunderte hat sich die Mineralogie von einem vorwiegend beschreibenden Fach zu einer quantifizierenden und in weiten Bereichen experimentellen Wissenschaft entwickelt. Die Erschließung und Nutzung von Lagerstätten, das Sammeln, Beschreiben und Klassifizieren vonMineralen waren wesentliche Ausgangspunkte. Heute sind diese traditionellen Bereiche Teile eines breiten Spektrums mineralogischer Teildisziplinen, die weite Bereiche des Makrokosmos der Gesteine und des Stoffbestandes der Erde ebenso abdecken wie den Mikrokosmos der Strukturen und Eigenschaften von Mineralen, Kristallen und Werkstoffen. Die Mineralogie ist damit gleichermaßen Erdwissenschaft wie Materialwissenschaft. Hier einige Teildisziplinen, die inzwischen eine gewisse Eigenständigkeit erreicht haben und deren wesentliche Forschungsschwerpunkte:

Kristallographie: Erforschung des atomaren Aufbaus und der Eigenschaften anorganischer und organischer Kristalle (Strukturforschung, Kristallchemie, Kristallphysik, Kristallwachstum und -züchtung)

Spezielle Mineralogie: Systematik, Eigenschaften der Minerale; Bio-, Tonmineralogie, Edelsteinkunde

Petrologie/Petrographie: Entstehung, Herkunft und Umwandlung der Gesteine; Untersuchungen und Synthesen unter simulierten Bedingungen des Erdinneren (Experimentelle Petrologie), Gefügeuntersuchungen

Geochemie: Verteilungsgesetze, Häufigkeit und Mobilität der chemischen Elemente in der Erde, den Meeren, der Atmosphäre u. im Weltraum (Analytische, Experimentelle, Theoretische, Angewandte, Umwelt-Geochemie)

Kosmochemie: Meteoritenforschung, Entstehung des Sonnensystems, Differentiation des Erdkörpers

Lagerstättenkunde: Entstehung, Exploration, Gewinnung und Aufbereitung von Rohstoffen (Theoretische, Experimentelle und Angewandte Lagerstättenforschung)

Angewandte (Technische) Mineralogie: Aufbereitung und Verarbeitung von Rohstoffen, Mineralogie technischer Verfahren, Entwicklung, Herstellung und Charakterisierung von Werkstoffen, Umweltmineralogie, Archäometrie, Denkmalpflege, Denkmalschutz

Instrumentelle Methoden (Auswahl)

Beugungsmethoden

• Pulverdiffraktometrie
• Einkristalldiffraktometrie
• Kleinwinkelstreuung
• Elektronenmikroskopie

• Polarisationsmikroskopie
• Rasterelektronenmikroskopie
• Rastersondenmikroskopie (Rastertunnel-, Rasterkraft-, Nahfeld-Mikroskopie)
• Röntgentopographie

• Mikroskopie
• Texturgoniometrie

• Kristallzüchtung (aus Lösung, Schmelze u. Gasphase)
• Hydrothermalsynthese
• Hochdrucksynthese

• Differentialthermoananlyse
• Thermogravimetrische Analyse

• Gamma-Strahlen-Spektrometrie (Neutronenaktivierung)
• Röntgenspektroskopie
• Infrarot-Spektroskopie
• Mößbauer-Spektroskopie
• Raman-Spektroskopie
• Elektronenspinresonanz-Spektroskopie
• Kernresonanz-Spektroskopie
• Emissionsspektroskopie
• Atom-Absorptions-Spektroskopie
• Röntgenfluoreszenzspektroskopie
• Elektronenstrahlmikrosonde
• Sekundärionen-Massenspektrometrie
• Plasma-induzierte Atom-Emissions- und Massen-Spektrometrie
• Protonen-/Partikel-induzierte Röntgenemissions-Analyse
• Spektroskopische und massenspektrometrische Verfahren in
  Kombination mit hochortsauflösender Laser-Anregung
  
  

  Tätigkeiten und Berufsfelder für Mineralogen

  Die breitgefächerte naturwissenschaftliche Grundausbildung und das reichhaltige Spektrum instrumenteller analytischer Methoden befähigt den Mineralogen - unabhängig vom gewählten Kernfach - zur Bearbeitung vielfältiger wissenschaftlicher und technischer Fragestellungen. Diese Vielseitigkeit macht es dem Außenstehenden oft schwer, die Konturen des Berufsbildes zu erkennen. Deshalb bestehen wenig konkrete Vorstellungen über die Einsatzmöglichkeiten von Mineralogen in Industrie, Technik und Umweltforschung.

  Neben wissenschaftlichen Tätigkeiten an Hochschulen (Grundlagenforschung und Lehre) und anderen staatlichen Forschungseinrichtungen Max-Planck-, Fraunhofer-Institute), Ämtern (Umwelt-, Denkmalschutz-, Geologische Landesämter), Materialforschungs- und Prüfanstalten, für die in der Regel eine Promotion erforderlich ist, bestehen für Diplom-Mineralogen Beschäftigungsmöglichkeiten in den unterschiedlichsten Industriesparten.

  Eine auch nur annähernd vollständige Aufzählung dieser Sparten und der Problemstellungen würde den Rahmen dieser Kurzinformation sprengen, deshalb können nur einige Beispiele genannt werden:

  • Glasindustrie
    Glas und Glaskeramik
  • Keramische Industrie
    Steingut, Porzellan, Oxidkeramik, Sinterwerkstoffe, Biokeramik, Keramische Farben
  • Feuerfestindustrie
    Silikatische u. oxidische Ofensteine u. andere hochtemperaturbeständige Werkstoffe
  • Baustoff- und Bindemittelindustrie
    Zement-, Gips-, Kalk-Industrie, Dämmstoffe, Naturbausteine
  • Steine- und Erdenindustrie
    Mineralkonzentrate, Aufbereitungstechnologien; Flotation
  • Chemische Industrie
    anorgan. Füllstoffe, Pigmente, Fasern, Katalysatoren, Ionenaustauscher, Korrosionsschutz)
  • Schleifmittelindustrie
    Mineralische und synthetische Hartstoffe, Industriediamanten
  • Elektro- und Elektronikindustrie
    Halbleiterkristalle, keramische Supraleiter, Kristalle für piezoelektrische, hochfrequenztech-
    nische, optoelektronische u.ä. Anwendungen
  • Optische Industrie
    Einkristalle für Linsen, Prismen, opt. Spezialgläser, Laserkristalle
  • Umweltindustrie
    Abfallstoffe und Recyclingprodukte aus Müllverbrennungsanlagen, Kraftwerken u. ä.,
    Ölbindemittel, Deponieabdichtungsstoffe, Asbestentsorgung und Asbestersatzsstoffe)
  • Papierindustrie
    
  • mineral. Füllstoffe
    und weitere Bereiche wie:
  • Bergbau und Hüttenwesen
  • Düngemittelindustrie
  • Pharmaindustrie (incl. Zahnersatz)
  • Schmuckindustrie
  • Analytische Dienstleistungsunternehmen
  • Archäometrie u. Denkmalpflege

  Grundsätzlich können die Tätigkeiten in der Industrie in 3 Aufgabenbereiche gegliedert werden:

  Produktionsbereich
  Bereitstellung, Aufbereitung und Charakterisierung von mineralischen Rohstoffen; Produktions- und Qualitätskontrolle, Analytik - auch von Prozeßrückständen, Abwässern etc.

  Forschungs- und Entwicklungsbereich
  Neu- und Weiterentwicklung von Materialien und Produkten, Prüfung und Verbesserung ihrer Eigenschaften - große Konzerne unterhalten hierfür teilweise eigene Forschungsinstitute

  Anwendungsbereich
  Anwendungsberatung, Verschleiß-, Fehler- und Schadensanalyse; Umweltverträglichkeit, Sanierung, Recycling, Deponierung - oft Tätigkeiten beim Kunden im Außendienst

  Der Mineraloge steht meist in Konkurrenz mit Chemikern, Physikern, Verfahrenstechnikern, Chemie- oder Keramikingenieuren. Die Stärke der mineralogischen Ausbildung zeigt sich in dieser Situation in der bereits dargestellten Vielseitigkeit und, ganz wesentlich, in der Erfahrung bei der Behandlung komplexer Stoffsysteme und den gefügeanalytischen und mikroskopischen Arbeitsmethoden.