Lithium ist ein zentraler Bestandteil moderner Akkus und spielt eine essenzielle Rolle in der Energiewende. Bisher stammt das Metall vor allem aus Australien, Argentinien, Chile und China. Aufgrund geopolitischer Abhängigkeiten sucht Deutschland verstärkt nach Möglichkeiten, Lithium im Inland zu gewinnen. Das Forschungsprojekt „Li+Fluids“ unter Beteiligung der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien IEG hat das Potenzial von Lithiumvorkommen in tiefen Grundwasserreservoirs Norddeutschlands untersucht. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachmagazin „Geothermics“ veröffentlicht.
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Umfangreiche Lithiumreserven im deutschen Untergrund
Die Untersuchung ergab, dass sich in Norddeutschland zwischen 0,39 und 26,51 Mio. t Lithium im Tiefenwasser befinden. Zum Vergleich: Die Deutsche Rohstoffagentur schätzt den deutschen Lithium-Bedarf im Jahr 2030 auf bis zu 0,17 Mio. t. Die Studie weist darauf hin, dass hydrothermale Fluide im Norddeutschen Tiefland bereits in früheren Untersuchungen hohe Lithiumgehalte von bis zu 600 Milligramm pro Liter aufwiesen. Besonders vielversprechend sind die Gesteinsformationen der Rotliegend-Sandsteine, des Zechstein-Karbonats und des Buntsandsteins.
Die Region war lange Zeit ein Zentrum der Erdgasindustrie. Zahlreiche aktive und stillgelegte Bohrlöcher könnten den Zugang zu diesen tiefen Schichten erheblich erleichtern und damit eine wirtschaftliche Nutzung der Lithiumvorkommen unterstützen.
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Kombination von Lithiumgewinnung und Geothermie
Neben dem Norddeutschen Becken wurde auch das Thüringer Becken untersucht. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die dortigen Gesteinsformationen ebenfalls ein großes Potenzial zur Lithiumgewinnung bieten. Um die Wirtschaftlichkeit der Lithiumextraktion zu steigern, prüften die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch eine Kombination mit Geothermieanlagen. Laut Katharina Alms, Projektleiterin am Fraunhofer IEG, könne Lithium als Nebenprodukt aus dem geförderten Tiefenwasser abgeschieden werden. Gleichzeitig würde das heiße Wasser für die Beheizung von Gebäuden, industrielle Prozesse oder die Stromerzeugung genutzt, bevor es wieder in den Untergrund zurückgeleitet wird.
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Wirtschaftliche Rahmenbedingungen und erste Projekte
Für einen wirtschaftlichen Betrieb dieser kombinierten Methode sind bestimmte geologische Voraussetzungen erforderlich, darunter eine ausreichend hohe Fließrate des Untergrundwassers. Ein Beispiel für ein vielversprechendes Projekt ist die niedersächsische Stadt Munster. Dort reaktivieren die Stadtwerke eine ehemalige Erdgasbohrung, um bis 2026 die ersten von 4 000 Haushalten mit Fernwärme zu versorgen. Parallel dazu planen sie die Gewinnung von bis zu 500 t Lithium jährlich.
Laut Alms könnten in weiteren Regionen des Norddeutschen Tieflands ähnliche Bedingungen vorliegen. Um diese Standorte zu identifizieren, seien jedoch zusätzliche Forschungsprojekte erforderlich. Die aktuellen Erkenntnisse zeigen jedoch, dass Deutschland über beachtliche heimische Lithiumvorkommen verfügt, die zur langfristigen Rohstoffsicherung und Reduzierung von Importabhängigkeiten beitragen könnten.
