Studie zeigt Potenzial der Lithiumgewinnung aus Geothermie in Deutschland auf

© idw, Stephan Kelle 2016

Karlsruhe - Beim Betrieb von Geothermie-Anlagen wird heißes Wasser aus der Tiefe genutzt. In dem Thermalwasser sind verschiedene Salze gelöst, darin enthalten ist aber auch das begehrte Lithium für Batterien. Nach einer Studie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) könnten in Deutschland theoretisch Tausende Tonnen Lithium pro Jahr gefördert werden, zentrale Fragen müssen aber noch geklärt werden.

Für die Herstellung von Batterien ist derzeit noch Lithium notwendig, das vor allem aus Ländern wie Chile oder Australien importiert werden muss. Eine heimische Lithium-Quelle könnten in Zukunft auch Geothermieanlagen werden, denn das Thermalwasser enthält diesen begehrten Rohstoff.

Heimische Lithiumgewinnung in Geothermieanlagen grundsätzlich möglich
Bei den bisherigen Lithium-Gewinnungsmethoden werden Salze in Wasser gelöst und durch die Verdunstung reichert sich die Lithiumkonzentration in einem Becken an. Im Unterschied dazu kann bei der Lithiumgewinnung in Geothermiekraftwerken die ohnehin bestehende Infrastruktur in Europa genutzt werden. Nach der Energienutzung wird das Lithium technologisch abgetrennt und das Wasser, wie im Kraftwerkbetrieb üblich, direkt wieder in den Untergrund zurückgeführt. In den USA verzichtet das US-Unternehmen Schlumberger New Energy bei der Herstellung von Lithium aus einer Sole ebenfalls auf die Verdunstung und setzt auf einen nachhaltigen Lithiumextraktionsprozess, der in der Pilotanlage in Clayton Valley, Nevada, getestet wird.

Lithiumpotenzial in Deutschland: 2600 bis 4700 Tonnen jährlich
Wie viel Lithium gewonnen werden kann, hängt naturgemäß von der Zahl der Geothermieanlagen ab, aber auch von der Lithiumkonzentration im Wasser, der standortabhängigen Fließrate und der Reservoirgröße. Für ihre Schätzung haben die KIT-Forschenden potenzielle Standorte in Deutschland betrachtet, die Rohstoffmärkte analysiert und unterschiedliche Technologien hinsichtlich ihrer Effizienz, Anwendbarkeit und Integrationsfähigkeit für die geothermische Energieproduktion bewertet.

„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“, sagt Dr. Fabian Nitschke vom Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW) des KIT, der ebenfalls an den Studien beteiligt war. „Damit könnten wir etwa 2 bis 13 Prozent des Jahresbedarfs der geplanten Batteriefertigung in Deutschland decken.“

Durch den Zubau weiterer Geothermiekraftwerke ist eine Steigerung der Fördermengen grundsätzlich denkbar, allerdings dauere es mindestens fünf Jahre, bis ein neu geplantes Kraftwerk in Betrieb gehen könne.