Batterieherstellung 22.01.2021, 10:55 Uhr

Deutschland produziert Lithium bald selbst

Aus Thermalquellen, die zur Stromgewinnung und für Heizzwecke angebohrt werden, lässt sich quasi nebenbei Lithium gewinnen. Einen anderen Weg schlägt die Deutsche Lithium GmbH ein. Sie baut im Osterzgebirge ein neues Bergwerk, um den wertvollen Rohstoff zu gewinnen.

Die Untertage-Förderung von Lithium wird derzeit an der tschechischen Grenze vorbereitet. Vielversprechend ist auch die Gewinnung aus geothermischen Quellen. Foto: TU Bergakademie Freiberg /  Detlev Müller

Die Untertage-Förderung von Lithium wird derzeit an der tschechischen Grenze vorbereitet. Vielversprechend ist auch die Gewinnung aus geothermischen Quellen.

Foto: TU Bergakademie Freiberg / Detlev Müller

In Europa fertigen fünf Unternehmen Zellen für Lithium-Ionen-Batterien. 15 sollen in den nächsten Jahren dazukommen. Allein in Deutschland sind es insgesamt acht Fabriken, von denen Leclanché in Willstät bei Offenburg bereits produziert. Allein in Brandenburg werden drei Fabriken von Tesla, Microvast (beide USA) und Farasis (China) errichtet. Ob alle durchhalten ist ungewiss. Doch diejenigen, die es schaffen, werden in absehbarer Zeit Lithium aus Deutschland verarbeiten können, und zwar nicht nur das, was beim Recycling von Altakkus zurückgewonnen wird. Im Harz und an zahlreichen Standorten mit Thermalquellen soll das Metall gewonnen werden. Bisher stammt es meist aus Australien, Chile und China.

Pilotanlage für Lithium-Produktion nahe Karlsruhe

In Bruchsal nahe Karlsruhe wird eine Pilotanlage für die heimische Lithium-Produktion gebaut. Hier betreibt der Energieversorger EnBW, der ebenfalls in der badischen Metropole angesiedelt ist, eine Geothermieanlage zur Stromerzeugung und zur Versorgung des Fernwärmenetzes. Die Sole, die aus einer Tiefe von 2 542 m gefördert wird, ist 131 °C warm und reich an Lithium. Pro Liter sind es 150 mg, das ist ein Wert, der vielen Quellen im Ausland nahekommt.

EnBW und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickeln derzeit eine Technologie, mit der sich das wertvolle Metall aus der Sole gewinnen lässt. Wenn die Partner erfolgreich sind, lassen sich hier pro Jahr 800 t in der Sole gelöstes Lithium gewinnen, das derzeit einfach nach Nutzung der Wärmeenergie wieder in den Untergrund geleitet wird. Diese Lithium-Menge reicht aus, um Batterien für 80 000 Elektroautos des Typs Tesla Modell S herzustellen.

Etwas unabhängiger von Importen

Der gesamte Bedarf in Deutschland lasse sich so allerdings nicht decken, sagt Professor Jochen Kolb, Leiter der Abteilung Geochemie und Lagerstättenkunde am Institut für Angewandte Geowissenschaften am KIT. Wegen kurzer Transportwege und des Verzichts auf die im Ausland oft rücksichtslose bergmännische Gewinnung werde auch die Umwelt von dem Projekt namens UnLimited („Untersuchungen zur Lithiumproduktion aus heißen Tiefenwässern in Deutschland“) profitieren. Allerdings – so haben Untersuchungen ergeben – gibt es weitere Thermalquellen, die Lithium enthalten, vor allem im Norddeutschen Becken und im Oberrheingraben. Würde man sie erschließen hätte man gleichzeitig umweltverträgliche Quellen für Stromerzeugung und Heizwärme.

Im Osterzgebirge entsteht ein neues Lithium-Bergwerk

Im osterzgebirgischen Zinnwald, einem Stadtteil von Altenberg nahe der tschechischen Grenze, bereitet die Deutsche Lithium GmbH in Freiberg die bergmännische Gewinnung des Batterierohstoffes vor. Gemeinsam mit Forschern der Technischen Universität Bergakademie Freiberg in Sachsen hat das Unternehmen dort eines der größten Lithium-Vorkommen Europas entdeckt. Die Lagerstätte könnte bis zu 125 000 t enthalten. Laut Deutsche-Lithium-Geschäftsführer Armin Müller sei diese Menge ausreichend, um etwa 20 Millionen Fahrzeuge mit Batterien auszurüsten.

Das Unternehmen will für den Abbau des Minerals Zinnwaldit, das 1,59 % Lithium enthält, eine 2 km lange schräge, befahrbare Rampe bis zu der Erzlagerstätte in der Tiefe bauen. Pro Jahr sollen 570 000 t des auch Lithiumeisenglimmer genannten Erzes gefördert werden, und das über mehr als 30 Jahre.

Am Rampenmundloch, also der oberirdischen Einfahrt der Rampe, wird eine Aufbereitungsanlage errichtet. Mächtige Brecher zerkleinern das Erz. Dann wird es bei einer Temperatur von 1 000 °C zersetzt und in Wasser eingerührt. Das im Erz befindliche wasserunlösliche Lithiumfluorid wird per Fällung vom Rest getrennt. Jährlich sollen so 5 000 t der Lithiumverbindung gewonnen werden. In einer Pilotanlage bei Ibu-Tec in Weimar, Dienstleister für thermische Verfahrenstechnik und Spezialist für Drehrohröfen, ist die Aufbereitung des Zinnwaldits bereits getestet worden.

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Von Wolfgang Kempkens

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