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Ein Stück Gestein kann viel erzählen: aus welchen Mineralen es besteht, wie es sich gebildet hat und welche Spuren jüngere Prozesse hinterlassen haben. Sichtbar wird das in hauchdünnen Scheiben unter dem Mikroskop. Gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) überträgt das Projekt „AI Rocks!“ der TU Bergakademie Freiberg (TUBAF) dieses Wissen aus den Sammlungsschränken in einen weltweit nutzbaren Datenkorpus.
In zwei Jahren sollen rund 11.000 sogenannte Dünnschliffe digital erfasst und mit wissenschaftlichen Beschreibungen verbunden werden. Die etwa 0,03 Millimeter dünnen Gesteinsscheiben sind auf Glasträgern fixiert. Unter speziellem Licht zeigen sich Minerale in unterschiedlichen Farben und Helligkeiten. Ein automatischer Mikroskopscanner in der Universitätsbibliothek Freiberg hält diese Informationen in hochauflösenden Bildern fest. Eine besondere Bedeutung kommt hier der Lehrsammlung zu. Nur die Universitäten haben vom selben Gestein 20 gleiche Dünnschliffe - als Lehrmittel. So soll ein Datenkorpus entstehen, der viele, sehr ähnliche Bilder enthält. Diese Variation ist sehr wichtig, denn die Information eines jeden Dünnschliff ist dieselbe. Das erzeugte Datenvolumen wird ca. 300 TB betragen werden.
Was ein Bild über ein Gestein verraten kann
Eine Aufnahme allein reicht für viele KI-Forschungsfragen nicht aus. Deshalb verknüpft das Team die Bilder mit Angaben zur Herkunft, zur Zusammensetzung und zur Herstellung der Proben. Diese Begleitinformationen helfen, die Daten richtig einzuordnen und miteinander zu vergleichen. Die Sammlung soll viele und qualitativ hochwertige Daten für KI-Anwendungen liefern.
Zu ausgewählten Proben liegen ergänzende Daten vor, nicht nur petrographische Informationen, sondern auch geotechnische, wie die Druckfestigkeit und das Bruchverhalten. Von zahlreichen Gesteinen gibt es zudem Schnitte in drei zueinander senkrechten Richtungen. Sie zeigen dieselbe Probe aus unterschiedlichen Perspektiven und liefern Anhaltspunkte für ihren räumlichen Aufbau. Solche Daten könnten künftig helfen, Gesteine mit weniger Energie zu zerkleinern und Rohstoffe effizienter aufzubereiten.
Auch ältere Sammlungsbestände stehen im Blickpunkt. Vergilbte Einbettungsmaterialien oder Kratzer können wichtige Details verdecken. Neu hergestellte Dünnschliffe werden deshalb vor und nach gezielt erzeugten Alterungsschäden gescannt. An diesen Bildpaaren lässt sich untersuchen, wie KI störende Veränderungen digital korrigieren und die eigentlichen Gesteinsstrukturen wieder erkennbar machen kann.
Weltweit forschen – mit Anwendungsfällen und Vergleichstests
Die digitalen Aufnahmen und ihre Beschreibungen sollen verschiedenen internationalen Fachgemeinschaften offen zur Verfügung stehen, in erster Linie Forschenden und Lehrenden aus den KI-Bereich, aber auch aus den Geowissenschaften, den Materialforschungen und den Ingenieurwissenschaften sollen ebenso damit arbeiten können. Erste Datensätze werden im Projektverlauf über die Hochschulplattform TUBAFmedia veröffentlicht; ein wissenschaftliches Datenarchiv soll sie langfristig zugänglich halten.
Dabei werden die jeweiligen Datenpakete zusammen mit konkreten Anwendungsfällen und passenden Benchmark-Tests veröffentlicht. Solche standardisierten Vergleichstests machen überprüfbar, wie gut ein Verfahren beispielsweise Bilder entfernt. Dafür stellt das Projekt aufbereitete Trainings- und Prüfdaten, Bewertungskriterien sowie Beispielprogramme und Referenzmodelle bereit. Forschungsteams aus aller Welt können so unmittelbar mit den Daten arbeiten und ihre Ergebnisse unter gleichen Bedingungen vergleichen.
In dem Projekt werden ein Data Steward und ein Scientific Data Engineer für 2 Jahre eingestellt, studentische Hilfskräfte haben die Aufgabe, die Dünnschliffe zu scannen.
Viele Fachgebiete, eine gemeinsame Datengrundlage
In dem Projekt sind weitere Fachleute der TU Bergakademie Freiberg unverzichtbar: Prof. Guido Meinhold und Dr. Michael Magnus aus der Sedimentologie und Vulkanologie, Dr. Christin Kehrer, Kustodin der Petrologischen und der Lagerstätten-Sammlungen und Prof. Jan-Michael Lange, Kustos der Petrographischen Sammlung, Senckenberg Naturforschenden Sammlungen Dresden tragen geowissenschaftliche und sammlungsbezogene Expertise bei. Prof. Holger Lieberwirth und Patricia Vivanco bringen die Dünnschliffsammlung des Instituts für Aufbereitungsmaschinen und Recyclingsystemtechnik ein. Dr. Stefanie Nagel und Oliver Löwe aus der Universitätsbibliothek sowie Dr. Friederike Röver und Dr. Sebastian Borrmann aus dem Universitätsrechenzentrum unterstützen die Aufbereitung, Veröffentlichung, Speicherung und Verarbeitung der Daten. Studentische Hilfskräfte helfen bei Digitalisierung und Dokumentation.
Hintergrund
Hauptantragstellende sind Prof. Gerhard Heide vom Institut für Mineralogie mit Prof. Bernhard Eidel vom Institut für Mechanik und Fluiddynamik IMFD (beide TU Bergakademie Freiberg), Dr. Julia Meyer (Universitätsbibliothek Freiberg) und Dr. Andreas Kluge (Universitätsrechenzentrum Freiberg). Heide verbindet seine Expertise in der Mineralogie mit den Geowissenschaftlichen Sammlungen, Eidel bringt Erfahrung mit künstlicher Intelligenz (KI) und der Modellierung von Materialeigenschaften ein. Mit Meyer als Direktorin der Universitätsbibliothek und Kluge als Direktor des Universitätsrechenzentrums gehören auch Datenmanagement, Massendatenspeicherung und leistungsfähige Rechentechnik für die benchmark-Tests zum Kern des Vorhabens.
Prof. Dr. Gerhard Heide
Gerhard.Heide@mineral.tu-freiberg.de
+49 3731 39-2665
https://tu-freiberg.de/news/mitteldeutschlands-einzige-petrographische-spezialsc...
Das "AI Rocks!"-Forschungsteam beim Kick Off am 19.10.2026
Source: Philipp Reichelt
Copyright: TUBAF
Dünnschliff eines Greisen mit Quarz (Fundort Zinnwald-Georgenfeld)
Source: TUBAF
Copyright: TUBAF
Petrographischer Spezialscanner der TU Bergakademie Freiberg
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars, all interested persons
Geosciences, Information technology
transregional, national
Research projects
German
Das "AI Rocks!"-Forschungsteam beim Kick Off am 19.10.2026
Source: Philipp Reichelt
Copyright: TUBAF
Dünnschliff eines Greisen mit Quarz (Fundort Zinnwald-Georgenfeld)
Source: TUBAF
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