Reynolds Cup 2002, 2004, 2006, 2008, 2010, 2012, 2014, 2016, 2018, 2020

Abb.1: Der Wanderpokal „Reynolds Cup“ Quelle: BGR

Im Zuge der gestiegenen Qualitätsmanagement-Anforderungen ist die Teilnahme an Ringversuchen für BGR-Labors Routine. Ein besonders schwieriges Fachgebiet für solche internationalen Plazierungsvergleiche ist jedoch die Tonmineralogie, insbesondere die Quantifizierung. Ein gutes Abschneiden sichert hier die Qualität auf hohem Niveau.

Wie schon am 30. Januar 2002 von der Chevron Texaco in Houston/Texas wurde auch 2014 ein Aufruf für einen internationalen Tonmineralogie-Ringversuch verbreitet. Ziel ist die Quantifizierung des Mineralbestandes von drei künstlichen Ton-Mischproben bekannter Zusammensetzung. Die gewählte Mineralpalette gilt in der Regel als typisch für Rohstoffe bzw. Tonprodukte oder Bohrklein und wird als schwierig für eine Quantifizierung eingestuft. Der hohe Schwierigkeitsgrad ergibt sich vor allem aus der uneinheitlichen chemischen Zusammensetzung der beteiligten Tonminerale. Dies führt dazu, dass eine Routineauswertung nicht erfolgreich sein kann. Hoher präparativer und apparativer Aufwand und vor allem Erfahrung in der Auswertung sind unabdingbar.

2002 belegte unser Tonminerallabor den 2. Platz, knapp hinter dem Institut für Mineralogie, TU Freiberg/Sachsen. 2004 nahmen deutlich mehr Labore an dem Ringversuch teil, hier ereichten wir ebenfalls eine Platzierung unter den ersten 5. Eine weitere Verschärfung des Schwierigkeitsgrades trennte 2006 die Spreu vom Weizen, unser Tonmineralogielabor konnte sich an Position 4 behaupten und bewies damit Kontinuität in der Gruppe der besten Tonmineral-Quantifizierungslabore. Nach Platzierungen unter den Top 5 in 2010, 2012 und 2014, 2016 sowie Platz 7 in 2018 (im Wettbewerb mit je ca. 60 bis 70 Laboren) konnten wir uns 2020 bei 76 teilnehmenden Laboren auf Platz 4 behaupten.

Um Erfolg zu haben, wurden zuverlässige Analysen benötigt: Röntgenbeugung, Röntgenfluoreszenz, Kationenaustauschkapazität, Korngrößenverteilung, Abtrennung einzelner Fraktionen, Rasterelektronenmikroskopie und Infrarotspektroskopie.

Abb.2: In Boulder/Co überreicht Victor Drits die Siegerplaketten Quelle: BGR

Die Synthese der Daten ist mit einem großen Entwicklungs- und Rechercheaufwand verbunden, weil die eingesetzten Schichtgitterminerale teilweise sehr untypische kristallchemische Zusammensetzungen aufwiesen. Zur Auswertung der Röntgendiffraktogramme kommt die Fundamentalparameter-Rietveldsoftware BGMN® bzw. AutoQuan® zum Einsatz. Die gemeinsame Entwicklung neuer Fehlordnungsmodelle mit der RWTH Aachen und der TU Freiberg trägt Früchte: Tonminerale der Smektitgruppe und auch quellfähige Wechsellagerungsminerale können seit der Entwicklung von Dr. Kristian Ufer (Ufer et al. 2004, Z. Kristallogr. 219: 519–527; Ufer et al. 2012a. Clays and Clay Minerals 60, 507–534.; Ufer et al. 2012b. Clays and Clay Minerals 60, 535–552.)) ebenfalls berechnet werden. Alle verfügbaren Analyseergebnisse wurden in Form einer Komplexen Mineralogischen Phasenanalyse bei der Quantifizierung berücksichtigt. Die hervorragende Qualität jedes einzelnen Bausteins war entscheidend für das Ergebnis.