Geothermie kann Deutschland über Jahrzehnte Lithium liefern

Die Idee der Lithium-Gewinnung als Nebenprodukt der Geothermie-Nutzung steht bereits seit einiger Zeit im Raum. Weitergehende Untersuchungen zeigen nun, dass Deutschland aus dieser Quelle über Jahrzehnte hinweg an den Rohstoff gelangen kann - und dies auch noch umweltschonend.

Neue Modelle nötig

Seitens des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) wurden die Geothermiebohrungen im Oberrheingraben jetzt umfassend in dieser Hinsicht erforscht. "Nach unseren Erkenntnissen ist ein Abbau mit geringen Umweltkosten über viele Jahre möglich", sagte Valentin Goldberg vom Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW) des KIT.

Die Analyse war nicht einfach, denn auf die üblichen Methoden, mit denen Lagerstätten im herkömmlichen Bergbau ausgewertet werden, konnte nicht zurückgegriffen werden. Um das Potenzial der Lithiumproduktion zu berechnen, mussten die Forschenden berücksichtigen, wie viel Wasser gefördert werden kann, welche Menge an Lithium dieses Wasser enthält und wie viel davon pro Zeiteinheit extrahiert werden kann.


"Wir nutzen dafür eine dynamische Transportmodellierung, angelehnt an die Untergrundverhältnisse des Oberrheingrabens, bei der wir thermische, hydraulische und chemische Prozesse gekoppelt betrachten. Ähnliche Modelle sind bereits aus der Öl- und Gasindustrie bekannt, wurden aber bisher nicht auf Lithium angewendet", erklärte Fabian Nitschke vom AGW.

Für andere Quellen nutzbar

Bei dem im Oberrheingraben genutzten Geothermie-Verfahren wird das aus der Erde geholte heiße Wasser nach der Nutzung der Wärme - und nun auch der Extraktion des Lithiums - wieder in die Tiefe gepumpt. Dort kann es sich erneut mit dem im Gestein gebundenen Lithium anreichern. Die große Frage war daher, wie schnell die Konzentration des Leichtmetalls bzw. seiner Salze im hochgepumpten Wasser abnimmt.

Hier zeigte sich, dass in den ersten 30 Jahren ein Absinken der Konzentration um 30 bis 50 Prozent zu verzeichnen ist und sich danach eine Stabilisierung einstellt, weil immer wieder auch neues Wasser aus anderen Bereichen nachfließt. Die Daten zeigen, dass die Entwicklung letztlich ähnlich verläuft wie bei der Erdölförderung und über Jahrzehnte gut nutzbare Konzentrationen zu erwarten sind.

Die KIT-Forscher gehen davon aus, dass sich längerfristig allein mit den bestehenden Geothermie-Kraftwerken im Oberrheingraben und im norddeutschen Becken zwischen zwei und zwölf Prozent des jährlichen Lithiumbedarfs in Deutschland decken lassen. Mit der geplanten Erschließung weiterer Geothermiequellen ließe sich dieser Wert noch erhöhen. "Das für die Studie entwickelte Modell beschreibt eine mögliche Lithiumförderung im Oberrheingraben, die Parameter sind aber so gewählt, dass sie sich auch auf andere Kluftsysteme übertragen lassen", so Goldberg.


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