Rohstoffwende: Mit Geothermie Lithium gewinnen

24.10.2022 – Wärme und ganz nebenbei auch Lithium für Energiespeicher gewinnen: Das klingt fast zu gut, um wahr zu sein. Ein Team des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat nun die Chancen der heimischen Lithiumgewinnung aus Geothermie untersucht.

Ein umweltfreundliches Nebenprodukt

Für die Energiewende werden Rohstoffe gebraucht. Lithium ist einer davon. Grundsätzlich gibt es große Lithiumvorkommen in vielen Teilen der Welt, auch in Europa und Deutschland. Doch es gilt, den Rohstoff schnell, umweltschonend und gleichzeitig marktwirtschaftlich rentabel aus der Erde zu holen. Das ist eine größere Herausforderung als es vielleicht zunächst scheint. Die EU stufte Lithium deshalb auf ihrer aktuellen Liste als kritischen Rohstoff ein. Besonders für die derzeit gängigsten Energiespeicher ist Lithium unabdingbar.

 „Wir sind dabei vollständig auf Importe angewiesen, weltweit stammen 80 Prozent des Lithiums aus Chile und Australien“, sagt Valentin Goldberg vom Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW) des KIT. „Gleichzeitig nehmen wir erhebliche Umweltkosten beim konventionellen Abbau in diesen Ländern in Kauf.“

Mit neuen Technologien soll Lithium aus Thermalwasser gewonnen werden, das mit Hilfe von Geothermieanlagen an die Oberfläche geholt wird. In verschiedenen Regionen Deutschlands ist dieses Tiefenwasser reich an Lithium, dass nur herausgefiltert werden muss. So könnten tausende Tonnen Lithium pro Jahr gefördert werden, folgert das Team des KIT.

Verschiedene Technologien vergleichen

Das genaue Potenzial für Lithium aus Geothermie muss für jeden Standort analysiert und berechnet werden. Denn wie viel Lithium gewonnen werden kann, ist nicht nur von den Konzentrationen im Wasser abhängig, sondern auch von der standortabhängigen Fließrate, der Reservoirgröße und der genutzten Technologie.

„Auf dieser Basis halten wir bei einer optimistischen Abschätzung eine jährliche Produktion von ungefähr 2 600 bis 4 700 Tonnen Lithiumkarbonat-Äquivalent für möglich, wenn alle relevanten Geothermiestandorte mit entsprechenden Anlagen ausgerüstet werden“, so Fabian Nitschke, ebenfalls vom AGW. Damit könnten etwa 2 bis 13 Prozent des Jahresbedarfs der geplanten Batteriefertigung in Deutschland gedeckt werden.

Regional fördern statt importieren

Wird Lithium in Europa in Geothermiekraftwerken gewonnen, fallen nicht nur lange Transportwege weg. Auch die Umweltkosten fallen deutlich geringer aus und es wird weniger Fläche verbraucht. Trotz valider Analysen gibt es aber auch unsichere Faktoren. Die verschiedenen Technologien zur Extraktion sind noch in der Entwicklung und was Langzeittests ergeben, steht ebenfalls aus.

Auch die Akzeptanz der Anwohner vor Ort spielt eine bedeutende Rolle. In den vergangenen Jahren gab es bereits Proteste nach Geothermiebohrungen im Oberrheingraben. Dort war es nach Bohrungen zu Erdbewegungen gekommen, die vermutlich Risse in Gebäuden im Umkreis verursacht hatten. Im Oberrheingraben wird das größte Lithiumvorkommen Deutschlands vermutet. Forscher sind allerdings bisher der Auffassung, dass dies mit Hilfe guter Analysen und Technologien vermeidbar sei, wie die Tagesschau berichtet. „Grundsätzlich sehen wir die Technologie sehr positiv“, bestätigt auch Goldberg vom KIT. jb