Computer

Ohne Quarz geht nichts...

Kaum ein Tag vergeht, ohne dass wir an einem Computer sitzen, einen solchen sehen, den Begriff hören oder Anwendungen nutzen, die ohne Computertechnologie nicht denkbar wären. Was wir dabei oftmals vergessen ist die Frage nach der stofflichen Herkunft dieser alltäglichen Technik. Was ist an Rohstoffen und Wissen notwendig, um die hilfreichen und durchaus komplizierten Prozesse der Computer überhaupt erst zu ermöglichen?

Beginnen wir beim Herz Ihres PC oder Notebooks - dem Innenleben wie beispielsweise dem Prozessor und dem Arbeitsspeicher. Grundlage sind so genannte Chips, die aus Silizium-Einkristalle
Silizium-Einkristalle sind Grundlage der weiteren Chip-Herstellung - das Verfahren zur Züchtung der Kristalle wurde von Geowissenschaftlern entwickelt bestehen (siehe Bild). Diese Siliziumkristalle werden mit verschiedenen Elementen dotiert und dienen dann als Informationsspeicher und -überträger. Silizium wird in aufwändigen Verfahren aus Quarz
Quarz - Grundbaustein der Erdkruste und zugleich Grundlage moderner Technologien (chemisch Siliziumdioxid) gewonnen. Der Rohstoff Quarz stammt zu großen Teilen aus Sand
Sand ist ein Massenrohstoff, der in zahlreichen Sandgruben gewonnen wird, wie er Ihnen beim Urlaub am Meer unter den Füßen liegt, wird aber meist in Sand- und Kiesgruben abgebaut. Quarz kann auch aus Quarzgesteinen wie Quarziten oder als Gangfüllung aus dem Gebirge bergmännisch gewonnen werden. Um aus Quarz dann auch tatsächlich Siliziumkristalle herstellen zu können (in der Fachsprache "züchten" genannt), war jahrelange Forschungsarbeit der Mineralogen und Kristallographen nötig. Denn es werden nicht nur Kristalle, sondern Einkristalle benötigt. Diese Einkristalle, also Siliziumkörper, die jeweils aus nur einem großen Kristall bestehen, werden dann in dünne Scheiben zersägt. Aus einer solchen Scheibe können tausende Computerchips hergestellt werden.

Bildinfo Neben Sand dient auch Quarzit als Siliziumrohstoff und damit als Grundlage für jeden Computerchip. Wenn Sandkörner miteinander durch hohen Druck und hohe Temperaturen oder geochemisch miteinander verkittet werden, entsteht Quarzit, der viele Millionen Jahre später in Steinbrüchen bergmännisch gewonnen wird.

Ein weiterer wichtiger Rohstoff neben Quarz sind Metallerze wie Kupfer
Die Minerale Azurit (blau) und Malachit (grün) enthalten das wertvolle Kupfer.-, Aluminium- und Eisenerze
Gebändertes Eisenerz - der wichtigste Eisenrohstoff weltweit sowie Gold
Gold ist ein sehr seltenes und zudem noch äußerst aufwändig abbaubares Element - im Bild ist ein Mini-Goldbarren zu sehen. Diese Metalle finden Verwendung als Kabel und winzige Leiterbahnen auf den Steuerplatinen Ihres Computers. Schon ein kurzer Blick in das Innere eines PC zeigt Ihnen das bunte Wirrwarr aus Kabeln. Zudem ist das PC-Gehäuse oftmals aus metallischen Bestandteilen aufgebaut. Insgesamt stecken in einem Computer 32 veschiedene Metalle, ohne die er nicht funktionieren würde.

Auch Erdöl
Erdöl wird, wie im Bild, auch noch in Deutschland gewonnen - hier auf der Insel Usedom steckt im Computer. Nahezu alle Kunststoffe werden aus Erdöl gefertigt. Das Gehäuse und viele kleinere Bauteile wie Stecker, Knöpfe und Kabelhüllen bestehen aus Kunststoffen. Überlegen Sie einmal, wie Ihr PC aussehen würde, wenn alle Kunststoffteile nicht vorhanden wären.

Noch weiter gedacht, funktioniert kein Computer ohne Strom. Und Strom wird aus Braun- und Steinkohle
Braunkohle, wie im Bild, sowie Steinkohle sind wichtige Energierohstoffe, Erdöl- und Erdgas, Kernkraft oder aus erneuerbaren Energien wie Erdwärme und Solarkraft gemacht. Auch erneuerbare Energien kommen ohne metallische und andere Rohstoffe (wie zum Beispiel Silizium bei Solarzellen) und geowissenschaftliches Hintergrundwissen nicht aus.

Nichts geht heute mehr ohne Computer. Sei es Ihr Auto, das von Computerchips und Sensoren überwacht und teilweise gesteuert wird. Sei es eine Lebensmittel- oder jede andere Fabrik oder aber Ihr eigenes zu Hause mit Fernseher, Handy, Wecker, Kühlschrank, Küchengeräten und natürlich Notebook oder PC. Umso wichtiger ist es zu wissen, wo die Grundlage all dieser Technik und unseres Lebensstandards liegt: sie liegt unter unseren Füßen in den Tiefen der Erde und in den Köpfen der Geowissenschaftler und Bergbauingenieure.

Vielleicht denken Sie bei der nächsten Arbeit an Ihrem PC an die vielen dafür nötigen Rohstoffe, das geo- und montanwissenschaftliche Wissen und an uns. Wir sind überall.

Die Initiative "Wir sind überall" wird vom Netzwerk für geowissenschaftliche Öffentlichkeitsarbeit betreut und kooperiert mit

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