Weißes Gold: Wie Niedersachsen zum Lithium-Lieferanten werden will

Ob für Batterien in Elektrofahrzeugen, zur Speicherung regenerativer Energien oder für Handy- und Notebook-Akkus – unsere Technik benötigt immer mehr Lithium. Bisher stammt das weltweite Angebot vor allem aus Südamerika und Australien. Laut einem Dokument der Europäischen Kommission deckt die EU fast ihren gesamten Bedarf an Seltenerdmetallen wie Lithium aus China, der Türkei und Südafrika. Dabei liegt die größte Lithiumquelle Europas in Deutschland: im Thermalwasser, 5000 Meter tief unter der Erde im Oberrheingraben.

Das will das Land Niedersachsen nun fördern: In Zukunft sollen ungenutzte Gas-Bohrlöchern verwendet werden, um das angereicherte Thermalwasser an die Oberfläche zu pumpen. Neben Fernwärme könnte so auch Lithium gewonnen werden – nachhaltig und lokal. Den deutschen Bedarf an Lithium kann das nicht decken. Es könnte jedoch eine sinnvolle ökologische – und in Zukunft vielleicht sogar wirtschaftliche – Ergänzung zu importiertem Lithium sein: Laut Prognosen wird die globale Nachfrage nach Lithium bis zum Jahr 2030 um 637 Prozent steigen – auf bis zu 1,9 Millionen Tonnen jährlich. Alleine die Europäische Union wird bis 2030 ungefähr 18-mal mehr Lithium benötigen, die Bundesregierung geht von einer zukünftigen Lithiumnachfrage von 9.000-30.000 Tonnen jährlich aus.

Lithium aus Munster

Unter der Erde in Niedersachen gibt es große Lithiumvorkommen. Zum Beispiel in Munster, unter einem Areal in dem über zehn Jahre Gas gefördert wurde. Als die Bohrlöcher mit Wasser voll liefen, wollte das fördernde Unternehmen sie verschließen. Der Geschäftsführer der Stadtwerke Munster-Bispingen verhinderte das: Man könne bereits Vorhandenes nutzen, und aus den Bohrlöchern Erdwärme und Lithium gewinnen.

Geplant ist nun, dem 147 Grad warmen Wasser auf seinem Weg durch die Geothermieanlage das begehrte Metall zu entziehen. Die Stadtwerke Munster-Bispingen gehen von 350 Milligramm Lithium pro gefördertem Liter Wasser aus, und rechnen mit einer Extraktionsquote von circa 90 Prozent, um jährlich 500 Tonnen Lithium zu gewinnen. Voraussetzung sei eine Geothermische Dublette die bis zu 40 Liter Thermalwasser pro Sekunde an die Oberfläche fördere und dabei einen Kreislauf von Wärmetauschern und einer Extrahierungsanlage durchlaufe, so Sebastian Spöring von den Stadtwerken Munster-Bispingen. Mit der Fertigstellung rechne man im Jahr 2026.

Die lokale Gewinnungsmethode aus geothermalen Wässern gilt als umweltschonende Alternative zum herkömmlichen Bergbau und der Förderung aus Salzseen. Zum einen fallen viel weniger Emissionen durch den Transport an, zum anderen wird durch die Salzseen dem Umland Wasser und damit der Bevölkerung die Lebensgrundlage entzogen. Die Arbeitsbedingungen und die Entsorgung der giftigen Abfallprodukte stehen zusätzlich in der Kritik.

Doch die Technologie steht erst am Anfang, noch wird mit der neuartigen Methode deutschland- und weltweit kein Lithium gewonnen. Aufgrund der Preisentwicklung und hohen Nachfrage nach Lithium gibt es einige (Pilot-)Projekte, die sich mit der Extraktion des „weißen Goldes“ aus Thermalwässern beschäftigen. Am Oberrhein werden derzeit Messungen durchgeführt und geothermische Kraftwerke gebaut – in Betrieb sind sie aber noch nicht.

Eine Studie vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat die Methoden untersucht und kommt zu dem Schluss, dass eine „selektive Extraktion von Lithium aus geothermalen Wässern technologisch möglich ist und im Labor validiert wurde“. Optimistisch abgeschätzt halte man eine jährliche Produktion von ungefähr 2.600 bis 4.700 Tonnen Lithiumkarbonat-Äquivalent für möglich, wenn alle relevanten Geothermiestandorte mit entsprechenden Anlagen ausgerüstet würden.

Baldige Förderung oder ferne Zukunft?

Jedoch zeigt die Studie auch deutlich die Grenzen einer solchen Lithiumgewinnung. Sie kritisiert, dass die unter Laborbedingungen erzielten Extraktionseffizienzen von 50 bis 90 Prozent nicht auf einen laufenden Anlagenbetrieb unter realen Bedingungen anwendbar seien. Man solle sich eher am unteren Ende orientieren als an optimistischen Szenarien.

Wie wirtschaftlich eine solche Industrieanlage wäre, könne sich „erst sagen lassen, wenn sie kontinuierlich arbeitet. Dass es profitabel funktionieren kann, ist bei der aktuellen Lithiumpreisentwicklung wahrscheinlich. Ob es günstiger ist als die konventionellen Produktionstechnologien, ist aber fraglich“, erklärt M. Sc. Valentin Goldberg vom KIT. Er weist jedoch auch darauf hin, dass sich mit einem Ausbau der Geothermie das Potential steigern ließe und der lokale Lithiumabbau mittelfristig eine Ergänzung zu Importen sein könne. So sieht es auch die Bundesregierung: Man geht davon aus, dass „Deutschland mittel und langfristig aufgrund der steigenden Nachfrage auch bei einer einheimischen Gewinnung und bei einem langfristig stärker an Bedeutung gewinnenden Recycling auf Importe angewiesen sein wird“.

Laut KIT bringe der Zubau weiterer Werke eine zusätzliche Steigerung der Fördermengen, allerdings dauere es mindestens fünf Jahre bis ein Kraftwerk in Betrieb gehen könne. „Gerade bei einer akut drohenden Lithiumknappheit könnte die heimische Grundversorgung gesichert werden und zusätzlich hätte man eine umweltschonende und eigenverantwortliche Produktion."