"Relativ hohe Lithiumgehalte" im Oberrheingraben

Ob Netzspeicher oder Elektrofahrzeuge – Lithiumionen-Batterien sind aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken. Für die Produktion werden jedes Jahr Millionen Tonnen Lithium gefördert. Deutschland muss diesen begehrten Rohstoff allerdings importieren. Daher erhofft man sich, dass Geothermiekraftwerke – wenn die Zusammensetzung des Thermalwassers günstig ist – als Nebenprodukt Lithium künftig mit abbauen könnten. Erste Forschungsprojekte sind angelaufen.

Eines davon ist das Projekt "UnLimited" am Kraftwerksstandort Bruchsal im Oberrheingraben (Baden-Württemberg). Mit daran beteiligt ist neben der EnBW das Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Prof. Jochen Kolb vom KIT gab im Webinar "Blickpunkt Geothermie − Mit Energie ins Wochenende" am 20. August einen Überblick über den Stand des Projekts. Demnach ist das Projekt gut angelaufen. "Wir sehen einen relativ hohen Lithiumgehalt", so Kolb. "Die ersten Vortests im Geothermiekraftwerk liefen gut". Und er zeigte sich zuversichtlich, dass die Pilotanlage spätestens im nächsten Jahr in Betrieb gehen kann.

Unterirdische Tiefenwasservorräte bleiben erhalten

Für die Gewinnung des Rohstoffs bringen die Unlimited-Partner einen Ionensieb in den Kreislauf aus gefördertem und zurückgeführten Thermalwasser ein: In Zylindern werden in einem ersten Schritt die Lithiumionen aus dem Thermalwasser herausgefiltert und in einem zweiten Schritt weiter konzentriert, bis sich das gelöste Lithium als Salz ausfällen lässt. Weil das in einem geschlossenen Kreislauf zirkulierende Thermalwasser nach der Nutzung wieder in den Untergrund zurückfließt, bleiben die unterirdischen Tiefenwasservorräte erhalten.

Laut Kolb arbeiten die Experten insbesondere daran, mit welchem sogenannten "Sorbenten" – also mit welchem Material − sich das Herauslösen des Rohstoffes am besten eignet. Thermalwasser enthält viele weitere gelöste Feststoffe und Gase. Dazu komme ein hoher Salzgehalt. Hier nur den gewünschten Rohstoff zu erhalten, sei herausfordernd.
 Gewinnung aus Geothermieanlagen rechnet sich langfristig

Bei der Nachfrage nach Lithium könnte sich der Forschungsaufwand allerdings lohnen: Von 2004 bis 2018 hatte sich der Preis für eine Tonne Lithium an den Märkten verzehnfacht. Wachsende Produktionskapazitäten und ein zunehmendes Recycling von Lithium aus alten Batterien bremsen derzeit zwar die Preise. Die steigende Nachfrage dürfte jedoch dazu führen, dass sich die Gewinnung von Lithium aus Geothermieanlagen langfristig rechnet, so die Meinung der EnBW.

In Deutschland kommen Lithiumkonzentrationen in salzigen Tiefenwässern vor – so viel ist bekannt. Prognosen zu den Potenzialen gibt es bislang aber noch nicht. Das Wasser sei aber im Oberrheingraben relativ reich an Lithium. Kolb sagte bei dem Webinar, die Lithiumgehalte variieren allerdings im Oberrheingraben – je nach Lage, Tiefe und Temperatur. Weiteres Ziel des Forschungsprojekts ist daher auch, ein besseres Verständnis für das Potenzial lithiumreicher Tiefenwässer in Deutschland zu gewinnen.

Neben dem KIT und der EnBW am Projekt beteiligt sind die Universität Göttingen und die Unternehmen Bestec sowie Hydrosion.