Lithium in Pulverform in einer Dose  (Foto: Pressestelle, Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT)

Forschungsprojekt am Geothermiekraftwerk Insheim

Lithium aus Rheinland-Pfalz - Goldgrube oder Luftschloss?

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Lithium wird häufig das "weiße Gold" der Energiewende genannt. Wer an das Leichtmetall rankommt, dem winken gute Geschäfte. Davon würde auch eine Firma in der Südpfalz gerne profitieren.

Lithium - das ist der Rohstoff, der für die Energiewende dringend gebraucht wird. Ohne Lithium keine Akkus, egal ob E-Bike, elektrische Zahnbürste oder E-Auto. Aber: Bisher muss der Rohstoff von weit her nach Deutschland transportiert werden und der Abbau sorgt zum Teil für enorme Umweltschäden, insbesondere in Südamerika.

Unter diesem Salzsee in Bolivien lagern die größten Lithium-Vorkommen der Welt (Foto: dpa Bildfunk, (c) dpa)
Unter diesem Salzsee in Bolivien lagert das größte Lithium-Vorkommen der Welt (c) dpa

Weißes Gold für grüne Energiewende

Zugleich steigt die Nachfrage nach dem Leichtmetall seit Jahren. Allein in Deutschland sollen in den kommenden Jahren Millionen von Elektro-Autos auf die Straße gebracht werden. Kein Wunder also, dass Lithium als weißes Gold bezeichnet wird.

Forscher vermuten, dass es große Lithium-Vorkommen auch in den Tiefengewässern des Oberrheingrabens zwischen Frankfurt und Basel gibt und damit auch in der Südpfalz. Könnte das Element hier umweltschonend gewonnen werden, wäre das der Rohstoff für eine Erfolgsgeschichte. Die Pfalzwerke-Tochter Geofuture hat sich an die Forschung gemacht.

Lithium als Nebenprodukt der Stromerzeugung

Im Oberrheingraben in der Pfalz zirkuliert in großer Tiefe heißes Thermalwasser. Dieses wird im Geothermiekraftwerk im südpfälzischen Insheim durch eine Bohrleitung aus mehr als 3.000 Metern Tiefe nach oben befördert, um damit Strom zu erzeugen. Nach Angaben des Geofuture-Geschäftsführers Jörg Uhde wurden rund 50 Millionen Euro in die Anlage investiert.

Experten schätzen, dass sich in Insheim aus dem Thermalwasser jährlich etwa 1.200 Tonnen Lithiumcarbonat gewinnen lassen. Am Weltmarkt kostet eine Tonne Lithium zurzeit um die 8.000 Dollar.

Ein E-auto steht an einer Ladesäule (Foto: dpa Bildfunk, (C) dpa)
Der Markt für E-Mobilität ist extrem dynamisch - entsprechend steigt die Nachfrage nach Lithium für die Batterien (C) dpa

Michael Schmidt, Geologe bei der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), geht davon aus, dass die Lithium-Konzentration im deutschen Thermalwasser deutlich unter den Werten zum Beispiel in der Atacama-Wüste in Chile liegt. Nichtsdestotrotz ist er der Auffassung, dass es sich "um eine Größenordnung handelt, mit der man arbeiten kann". Der Beweis müsste aber eben noch erbracht werden.

Dafür will die Firma Geofuture nun herausfinden, mit welcher Methode sich Lithium am besten aus dem Thermalwasserkreislauf herauslösen lässt, so Geschäftsführer Uhde. Bisher gebe es noch kein bewährtes Verfahren. Deshalb plant der Kraftwerksbetreiber jetzt zusammen mit Wissenschaftlern der Universität Bremen und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ein Forschungsprojekt in Insheim.

Forschungsgelder für Insheim beantragt

Dafür seien nun Forschungsgelder beim Bund beantragt worden. Vom kommenden Jahr an wollen die Wissenschaftler dann verschiedene Verfahren zur Lithium-Gewinnung testen. Erprobt werden soll unter anderem eins, das am KIT entwickelt und gerade zum Patent angemeldet wurde.

Bei dem geplanten Forschungsprojekt geht es auch um die Frage, wie nachhaltig das Lithium-Vorkommen in den Tiefengewässern ist. Die Wissenschaftler gehen zwar davon aus, dass sich das Lithium in den Tiefen des Rheingrabens wieder anreichert, nachdem es dem Thermalwasser oberirdisch entzogen wurde. Unklar sei aber, in welcher Konzentration und wie lange das dauert, sagt Bergbauexperte Uhde. Auch BGR-Geologe Schmidt sagt, dass es Indizien für eine erneute Anreicherung gebe. Die Unterschuchung der genauen unterirdischen Wasserströme soll Klarheit bringen.

CO2-Ausstoß beim Lithium-Abbau in Rheinland-Pfalz verhindern

Die Wissenschaftler müssen noch weitere Fragen beantworten - etwa wie das Lithium am besten rückstandsfrei von anderen im Thermalwasser gelösten Stoffen wie zum Beispiel Schwermetallen extrahiert wird. Es muss auch herausgefunden werden, wie man verhindert, dass das klimaschädliche Gas CO2 bei der Lithium-Gewinnung freigesetzt wird. Nach Aussage von Jörg Uhde ist der Kohlendioxid-Gehalt im Thermalwasser hoch. Wichtig sei vor allem, dass die Lithium-Gewinnung emmissionsfrei ohne Gefahren für Mensch und Umwelt sei.

Bürgerinitiative aus Südpfalz ist auf der Hut

Die Bürgerinitiative "Geothermie Landau-Südpfalz" verfolgt die Pläne des Kraftwerkbetreibers argwöhnisch. In der Vergangenheit hatte es bereits mehrere Zwischenfälle vor Ort gegeben. So hatte die Ende 2012 in Betrieb genommene Anlage gerade in der Anfangszeit mehrere kleinere Erdbeben ausgelöst. Deshalb hatte der Kraftwerksbetreiber den Druck drosseln müssen, mit dem das heiße Thermalwasser nach oben geholt und wieder zurückgepumpt wird.

Ein Mitarbeiter steht im Geothermiekraftwerk neben einem großen Ventilator.  (Foto: dpa Bildfunk, Picture Alliance)
Ein Mitarbeiter steht im Geothermiekraftwerk neben einem großen Ventilator. Picture Alliance

Forschungsgelder, um Löcher zu stopfen?

Das Geothermiekraftwerk laufe nur mit etwa 40 bis 50 Prozent Leistung und sei unwirtschaftlich, sagt der Vorsitzende der Bürgerinitiative, Werner Müller. So habe die Pfalzwerke-Tochter Geofuture 2018 rund zehn Millionen Euro Verlust gemacht. Müller vermutet, dass der Betreiber mit dem Lithium-Projekt nur neue Fördergelder an Land ziehen will, die Gewinnung aber gar nicht wirtschaftlich ist. Wie groß das Risiko für Mensch und Umwelt sei, könne die Bürgerinitiative nicht beurteilen. Denn es sei ja noch gar nicht klar, welches Verfahren zum Einsatz kommen werde. Allerdings frage man sich schon, was bei der Lithium-Extraktion in Insheim etwa mit radioaktiven Stoffen wie Radon oder Cäsium geschehen soll, die ja auch im Thermalwasser vorkommen.

Lithium aus Rheinland-Pfalz - kürzere Transportwege

Lithium-Gewinnung aus dem Oberrheingraben - die Forscher müssen noch vielen Fragen auf den Grund gehen. Erst wenn all diese geklärt seien, solle am Geothermiekraftwerk Insheim eine Pilotanlage getestet werden.

"Wenn Projekte in Europa konkurrenzfähig und nachhaltig produzieren können, haben Sie eine Daseinsberechtigung."

Die Forschung habe aber auf jeden Fall ihre Berechtigung, meint Geologe Schmidt: "Wenn man hier in Deutschland Lithium gewinnen könnte, wären alleine die Transportwege viel kürzer als wenn man es aus Australien oder Südamerika importiert zu den Batteriefabriken." Durch den deutlich niedrigeren CO2-Ausstoß wäre die Batterie-Produktion umweltfreundlicher. "Wenn Projekte in Europa konkurrenzfähig und nachhaltig produzieren können, haben Sie eine Daseinsberechtigung", meint Schmidt.

Lithium-Gewinnung in Insheim - vielleicht in ein paar Jahren

Geofuture-Chef Uhde schätzt, dass eine Pilotanlage frühestens in zwei Jahren an den Start gehen könnte. Das Forschungsprojekt sei auf drei Jahre ausgelegt. Es könnte dann nochmals zwei Jahre dauern, bis in Insheim Lithium für die industrielle Batterieproduktion gewonnen werden kann.

Ob das Projekt Lithium aus Insheim in die Kategorie Goldgrube oder doch eher Luftschloss fällt - es wird noch viel Wasser den Rhein hinunter fließen, bis das geklärt ist.

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