Unterirdische Sprengkammer
Explosive Forschung unter Tage

Die Bergakademie Freiberg besitzt als einzige Universität der Welt ein eigenes Bergwerk. Künftig wird es dort im Dienste der Forschung ordentlich krachen: Bei Detonationen in einer der weltweit größten unterirdischen Sprengkammer sollen superharte Materialien entstehen.
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FREIBERG. In Zeiten allgemeiner Terrorwarnung bleibt der Chef des Lehrbergwerks „Reiche Zeche“ in Freiberg wortkarg. Zur Frage nach der Menge hier gelagerten Sprengstoffs schweigt Klaus Grund und lächelt nur. Fest steht jedoch eines: Künftig wird die Bergakademie Freiberg als Grubenbesitzer erheblich mehr Sprengstoff brauchen – ganz legal und zu friedlichen Zwecken. „Wir sprengen hier nicht, um Dinge zu zerstören, sondern um neue Stoffe zusammenzusetzen“, sagt der Mineralogie-Professor Gerhard Heide.

Unter seiner Regie entsteht in dem Bergwerk eine der weltweit größten unterirdischen Sprengkammern im Dienste der Forschung. Im kommenden Frühjahr sollen hier in 150 Meter Tiefe Versuche zur stofflichen Veränderung unter extremem Druck beginnen. Der ist nach menschlichen Maßstäben kaum fassbar. Die Freiberger sprechen von mehreren hundert Gigapascal und bringen selbst einen lustigen Vergleich: Würde man den Eiffelturm in Paris auf einer Fingerspitze balancieren, entspräche das einem Druck von zehn Gigapascal.

Bis zu 20 Kilogramm Sprengstoff können in der sechs mal sechs Meter großen und fünf Meter hohen Kammer im harten Freiberger Gneis gezündet werden. Die Detonation erzeugt eine Druckwelle, die direkt auf den Berg prallt.

In der sogenannten Schockwelle fliegt auch eine kleine Metallscheibe mit. Mit einer Geschwindigkeit von zwei Kilometern pro Sekunde trifft sie auf eine Werkstoffprobe, deren stoffliche Struktur sich bei derartiger Krafteinwirkung verändert. Die Wissenschaftler nennen das Höchstdrucksynthese.

In Freiberg will man vor allem Nitrite wie Bornitrid oder Siliziumnitrid auf ihre Fähigkeit zur „Verhärtung“ testen. Das Ziel sind superharte Werkstoffe beispielsweise für Bohrköpfe oder die optische Industrie. Sprengmeister Thomas Schlothauer verweist darauf, dass sich in der Natur ähnliche Prozesse abspielen. So führen Meteoriteneinschläge bei „passendem“ Untergrund zur Entstehung von Diamanten. „Wir simulieren Drücke, wie sie im Erdkern vorhanden sind“, sagt Schlothauer. Er hält bis zu 500 Gigapascal für möglich.

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