Lithium, Kupfer, Gold 02.07.2024, 14:00 Uhr

Vulkane als Rohstofflieferanten für die Energiewende?

Geofluide, die unter schlafenden Vulkanen fließen, sind reich an Metallen wie Lithium oder Kupfer. Sie könnten bei der Umstellung auf grüne Energie helfen.

Der Soufrière Hills  auf Montserrat dient als Blaupause für künftige Rohstoffgewinnung aus Vulkanen. Foto: IMAGO/pond5 images/Michael Utech

Der Soufrière Hills auf Montserrat dient als Blaupause für künftige Rohstoffgewinnung aus Vulkanen.

Foto: IMAGO/pond5 images/Michael Utech

Forschende der Universität Oxford untersuchen einen schlafenden Vulkan auf der Karibikinsel Montserrat. Dabei geht es nicht darum, den nächsten Vulkanausbruch vorherzusagen. Vielmehr konzentrieren sich die Wissenschaftler auf die Geofluide, die unter ruhenden Vulkanen fließen. Sie sind optimistisch, daraus wichtige Metalle für Batterien zu gewinnen.

Metalle wie Kupfer und Lithium sind entscheidend für die moderne Welt. Insbesondere die Batterietechnik kommt kaum ohne sie aus. Allerdings befinden sich diese Materialien oft tief unter der Erdoberfläche. Jahrhunderte lang haben wir Methoden entwickelt, um diese Metalle aus dem Boden zu extrahieren. Dieser Prozess ist jedoch energieintensiv und schädlich für die Umwelt. Schätzungen zufolge verursacht die Bergbau- und Metallindustrie vier bis sieben Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen. Daher ist es wichtig, auch in diesem Bereich die Emissionen zu reduzieren.

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Ein neues Konzept für den Metallabbau

Jonathan Blundy, Professor für Geowissenschaften an der Universität Oxford, leitet das Team, das den Vulkan auf Montserrat untersucht. Ziel ist es, einen nachhaltigeren Weg zu finden, um Metalle aus Vulkanen zu gewinnen. Traditionell befinden sich Bergwerke an den Wurzeln alter Vulkane, die vor vielen Jahrtausenden Metalle und Gestein an die Oberfläche brachten.

Auch heute sind vulkanische Ablagerungen reich an Metallen wie Kupfer, Lithium und Gold. Allerdings ist es schwierig, diese Metalle zu gewinnen. Lava muss zunächst zu Gestein abkühlen, bevor sie abgebaut werden kann. Das ReSET-Programm von Oxford sucht nach Wegen, den energieaufwendigen Abbau zu umgehen und Metalle direkt aus Vulkanen zu gewinnen. Dabei haben sie insbesondere die sogenannten Geofluide im Blick.

Geofluide als Ressource

Geofluide sind Flüssigkeiten, die unter ruhenden Vulkanen fließen und reich an Metallen sind. Durch das Anzapfen dieser Geofluide können Metalle in flüssiger Form gewonnen werden. Ein zusätzlicher Vorteil dieses Ansatzes ist die Erzeugung von geothermischer Energie. Geothermie hat sich in den letzten Jahren als wichtiger Bestandteil des grünen Energiemixes etabliert. Während die Technologie in wenigen hundert Metern Tiefe gut funktioniert, kann die Wärme unter Vulkanen größere Energiemengen liefern.

Das Team auf Montserrat bohrt rund um den Vulkan, um den optimalen Ansatz zu finden. Sie hoffen, dass ihre Forschung als Modell für andere Vulkane dienen und weltweit nachgeahmt werden kann.

Professor Blundy sagte der britischen Nachrichtenagentur PA: „Wir verwenden Montserrat als Beispiel, als Blaupause, und wir werden mehr darüber erfahren, was wir in Montserrat tun können, aber auch, was wir an anderen Orten tun könnten“.

Zukunftspotenzial der Technologie

Noch steckt die Technologie in den Kinderschuhen und das Forschungsteam ist nicht einmal sicher, ob es selbst irgendwann von den Vorteilen profitieren kann. Dennoch drängen sie auf die Entwicklung dieser Methode, da sie auch dazu beitragen kann, wichtige Mineralien wie Lithium zu fördern, die für die Energiewende notwendig sind. Die Flüssigkeiten, die an die Oberfläche gebracht werden, werden wieder in den Boden zurückgeführt, was den Bergbau sauberer und umweltfreundlicher macht.

So pessimistisch müsste das Team eigentlich gar nicht sein, denn in Deutschland wird gerade eine ähnliche Technologie erprobt – und zwar im Oberrheingraben in Süddeutschland. Das dortige Thermalwasser enthält viel Lithium, das gefördert werden soll. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben vor einiger Zeit ausgerechnet, dass Deutschland rund 12 Prozent seines Lithiumsbedarfs über eigene Geothermie decken könnte. Lesen Sie außerdem unseren Beitrag: Lithium-Gewinnung aus Thermalwassser.

Ein Beitrag von:

  • Dominik Hochwarth

    Redakteur beim VDI Verlag. Nach dem Studium absolvierte er eine Ausbildung zum Online-Redakteur, es folgten ein Volontariat und jeweils 10 Jahre als Webtexter für eine Internetagentur und einen Onlineshop. Seit September 2022 schreibt er für ingenieur.de.

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