Fraunhofer IEG
Lithium ist ein wichtiger Bestandteil von Akkus und wird vor allem in Australien, Argentinien, Chile und China abgebaut. Wegen der geopolitischen Abhängigkeiten sucht auch Deutschland nach Möglichkeiten, Lithium im eigenen Land zu fördern. Das Forschungsprojekt „Li+Fluids“ der Fraunhofer IEG hat das Potenzial von Lithium aus Tiefenwässern in Norddeutschland untersucht. Die Ergebnisse wurden im Fachmagazin „Geothermics“ veröffentlicht. Die Studie schätzt die Menge an Lithium in diesen Wässern auf 0,39 bis 26,51 Millionen Tonnen. Zum Vergleich: Die Deutsche Rohstoffagentur erwartet, dass Deutschland im Jahr 2030 bis zu 0,17 Millionen Tonnen Lithium benötigt.
Forschende haben in den Wässern des Norddeutschen Tieflands bereits Lithiumgehalte von bis zu 600 Milligramm pro Liter gefunden, besonders in Wässern aus den Rotliegend-Sandsteinen, dem Zechstein-Karbonat und dem Buntsandstein. Die Region profitierte lange von der Erdgasindustrie, und es gibt noch viele alte und aktive Bohrlöcher, die den Zugang zu tiefen Schichten ermöglichen.
Lithium in einem Nebenprozess gewinnen
Das Projekt „Li+Fluid“ hat neben dem Norddeutschen Becken auch das Thüringer Becken untersucht und Steckbriefe mit Daten zur möglichen Lithiumgewinnung aus tiefem Wasser erstellt. Das Ergebnis zeigt, dass die Gesteinsformationen ein Potenzial von etwa 0,39 bis 26,51 Millionen Tonnen Lithium im Wasser haben – genug, um den deutschen Bedarf für viele Jahrzehnte zu decken. „Um die Wirtschaftlichkeit der Lithium-Gewinnung zu steigern, haben wir auch die Kombination mit Geothermieanlagen untersucht: Aus dem geförderten heißen Tiefenwässern könnte in einem Nebenprozess das im Fluid gelöste Lithium abgeschieden werden“, kommentiert Katharina Alms, Projektleiterin auf Seiten des Fraunhofer IEGs.
Das heiße Wasser könnte von den Betreibern zur Heizung von Gebäuden, für Produktionsprozesse oder zur Stromerzeugung genutzt werden. Danach würde das abgekühlte und weniger lithiumhaltige Wasser wieder in den Boden zurückfließen.
Bestimmte Bedingungen erforderlich
Für den wirtschaftlichen Betrieb von Geothermieanlagen und der Lithiumgewinnung müssen bestimmte Bedingungen erfüllt sein, wie zum Beispiel eine ausreichend hohe Fließrate des Untergrundes, wie es in Niedersachsen bei Munster der Fall ist.
In Munster modernisieren die Stadtwerke gerade eine alte Erdgasbohrung. Ab 2026 sollen die ersten 4.000 Haushalte mit Fernwärme aus der Anlage versorgt werden. Außerdem planen die Stadtwerke, jährlich bis zu 500 Tonnen Lithium aus der Anlage zu gewinnen. „Wir gehen davon aus, dass ähnliche Konstellationen wie in Munster noch an weiteren Standorten im Norddeutschen Tiefland zu finden sind. Um diese zu identifizieren, benötigen wir jedoch zusätzliche Forschungsprojekte“, sagt Alms.
Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie untersuchen Vorkommen
Auch Forschende des KIT haben früher untersucht, ob Lithium aus heimischen geothermischen Quellen gewonnen werden kann. Ihre Analyse zeigte, dass Geothermiekraftwerke im Oberrheingraben und Norddeutschen Becken theoretisch zwei bis zwölf Prozent des jährlichen Lithiumbedarfs in Deutschland decken könnten. Das Modell zur Lithiumförderung basiert auf Thermalwässern, deren Lithium in einem Netz von Klüften und Hohlräumen im Gestein vorkommt und punktuell über Bohrungen zugänglich ist.
Neue Datenanalysen des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) legen nahe, dass bestehende Geothermiebohrungen im Oberrheingraben eine nachhaltige und langfristige Lithiumquelle sein könnten.
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