Technik | Mobilität & Transport, 26.08.2024

Klimaneutrale Lithiumproduktion in Deutschland

Eine grüne Chance für die deutsche Rohstoffbranche

Lithium ist in aller Munde: Das Leichtmetall wird unter anderem zur Herstellung von Batterien für Elektroautos verwendet. Getrieben durch die Mobilitätswende steigt der Lithiumbedarf in Deutschland und Europa deshalb drastisch an. Sind wir auf diese Entwicklung vorbereitet und welche Chancen ergeben sich aus der Situation?

Die Kombination von Geothermie und direkter Lithiumextraktion könnte die deutsche Rohstoffbranche revolutionieren und den Weg für klimaneutrales Lithium ebnen. © Uli Deck, Vulcan Energy

Lithium ist aktuell einer der wichtigsten kritischen Rohstoffe für Deutschland und Europa. Besonders, weil er für die Herstellung einer jeden Batterie für Elektroautos benötigt wird, lässt sich der Rohstoff weder aus der Gegenwart und noch viel weniger aus der Zukunft der europäischen Autoindustrie wegdenken. Diese soll nämlich laut EU-Vorschriften noch bis 2035 vollständig aus dem Verbrenner-Geschäft aussteigen, wodurch die Nachfrage an Lithium laut Experten bis 2050 um etwa das 57-fache ansteigen wird.

Steigende Nachfrage nach Lithium: Eine Herausforderung für Europa

Weder Deutschland noch Europa können jedoch bis dato eine lokale Versorgung mit Lithium vorweisen. Der Großteil des Rohstoffbedarfs wird immer noch aus dem Ausland importiert – 80 Prozent allein aus China. Dadurch entstehen Abhängigkeiten, die gefährlich für Deutschland sind, wie spätestens seit dem Krieg in der Ukraine und der darauffolgenden Energiekrise in Europa deutlich geworden ist. Zumal das importierte Lithium im Ausland auch oft durch Methoden gewonnen wird, die extrem CO2-intensiv sind und somit dem Ziel einer grünen Mobilitätswende eher kontraproduktiv entgegenwirken.

Innovative Methoden der Lithiumgewinnung in Deutschland

Tatsächlich gibt es aber auch Lithiumvorkommen direkt hier in Deutschland. Der Oberrheingraben im Südwesten Baden-Württembergs birgt gelöst im Thermalwasser in rund 3.000-5.000 Metern Tiefe das größte Lithiumvorkommen Europas. Bis vor einigen Jahren wurde diesem aufgrund geringerer Nachfrage und hohen Aufwandskosten der Förderung noch wenig Beachtung geschenkt. Doch die veränderten politischen und ökologischen Umstände und die steigende Popularität einer energieeffizienteren Art der Lithiumgewinnung im Vergleich zu herkömmlichen Methoden, führen dazu, dass sich dies mittlerweile verändert.

Die Rede ist von der sogenannten Direkten Lithiumextraktion durch Adsorption, kurz A-DLE. Die Methode wird bereits seit den 1990ern kommerziell angewandt und macht bereits heute etwa 10 Prozent der globalen Lithiumproduktion aus – Tendenz steigend. Im Gegensatz zur Lithiumgewinnung aus Hartgestein oder auch der Verdunstung in Evaporationsbecken wird bei der Rohstoffgewinnung mittels A-DLE sowohl deutlich weniger CO2 ausgestoßen als auch um ein Vielfaches weniger Wasser verbraucht. Stattdessen wird flüssige, lithiumreiche Sole durch eine Art Filter geleitet, der den Rohstoff selektiv aus dem Wasser extrahiert und dabei die restlichen Stoffe in der Sole zurücklässt.

Einen kleinen Haken gibt es jedoch auch hierbei: Für den Adsorptionsprozess ist eine gewisse Temperatur der Sole nötig, die bei A-DLE-Projekten üblicherweise durch den Einsatz von Erdgas erreicht wird. Es gibt jedoch auch Solen, die durch die natürlich vorhandene Erdwärme bereits erhitzt sind – so wie auch im Oberrheingraben. Die heiße Sole wird dort bereits seit Jahren dazu genutzt, die Region mit Erneuerbarer Energie in Form von Wärme und Strom zu versorgen und kann nun ebenfalls dazu dienen, den Lithiumextraktionsprozess vollständig zu dekarbonisieren. Das Ergebnis dieser Symbiose aus Geothermie und Lithiumgewinnung: die gleichzeitige Herstellung Erneuerbarer Energie und des weltweit ersten vollständig klimaneutral produzierten Lithiums.

An der Lithiumextraktionsoptimierungsanlage (LEOP) in Landau wird seit April dieses Jahres das erste Lithiumchlorid hergestellt, das vollständig aus Europa stammt und darüber hinaus klimaneutral ist. © Vulcan Energie Ressourcen GmbH, Adrian Müller

Noch findet dieser Prozess noch nicht im kommerziellen Maßstab statt. Das deutsch-australische Unternehmen Vulcan Energy Resources hat sich in den letzten Jahren mehrere Aufsuchungslizenzen im Gebiet entlang des Oberrheingrabens gesichert und baut derzeit die notwendige Infrastruktur auf, dieses Projekt vollständig umzusetzen. Die erste vor-kommerzielle Optimierungsanlage des Unternehmens hat im April bereits die Produktion aufgenommen und stellt das erste Lithiumchlorid her, das vollständig aus Europa stammt und darüber hinaus klimaneutral ist. Der Ansatz kann jedoch grundsätzlich überall angewandt werden, wo die zwei Hauptfaktoren gegeben sind: die nötige Wärme und eine ausreichend hohe Konzentration des Lithiums in der Sole.

Politische Unterstützung für grüne Rohstoffprojekte

Seitens der Politik stehen derzeit alle Zeichen auf grün für die Entwicklung deutscher Rohstoffprojekte – und das im doppelten Sinne. Anfang des Jahres hat die Bundesregierung entschieden, einen Förderfonds in Höhe von einer Milliarde Euro für strategische Rohstoffprojekte zur Verfügung zu stellen. Und auch auf europäischer Ebene sollte die Einführung des Critical Raw Materials Acts (CRMA) im Mai die Rohstoffunabhängigkeiten auf EU-Ebene sicherstellen. Dieser politische Rückenwind, gepaart mit einem steigenden Nachhaltigkeitsbewusstsein der Industrie und Gesellschaft, begünstigen innovative Entwicklungen wie die Förderung klimaneutralen Lithiums und lassen positiv auf eine grüne und sichere Zukunft der deutschen Rohstoffbranche blicken.

Kontakt: Vulcan Energie Ressourcen GmbH | press@v-er.eu | www.v-er.eu