Gesteine wie Rotliegend Sandstein, Zechstein Karbonat oder Buntsandstein können Lithium enthalten (Quelle: Fraunhofer IEG)
Das Forschungsprojekt „Li+Fluids“ unter Beteiligung der Fraunhofer IEG hat das Potential von Lithium aus Tiefenwässern in Norddeutschland untersucht und die Ergebnisse im Fachmagazin „Geothermics“ veröffentlicht. Die Studie geht von circa 0,39 bis 26,51 Mio. t Lithium aus. Zum Vergleich: Die Deutsche Rohstoffagentur schätzt den deutschen Lithium-Bedarf auf bis zu 0,17 im Jahr 2030 Mio. t.
In den hydrothermalen Fluiden des Norddeutschen Tieflands haben Forscher bereits früher Lithiumgehalte von bis zu 600 mg pro Liter Tiefenwasser nachgewiesen – insbesondere in Wässern aus den Rotliegend Sandsteinen, dem Zechstein Karbonat und dem Buntsandstein. Die Region lebte lange von der Erdgas-Industrie. Ehemalige und aktive Bohrlöcher – die den einfachen Zugang zu tiefen Schichten ermöglichen – gibt es noch immer etliche.
Bis zu 26,51 Mio. t Lithium im deutschen Untergrund
Neben dem Norddeutschen Becken hat das Projekt „Li+Fluid“ auch das Thüringer Becken untersucht und Steckbriefe mit Daten zur potenziellen Lithiumgewinnung aus hydrothermalen Fluiden erstellt. Das Ergebnis: Die untersuchten Gesteinsformationen verfügen über ein Potential von circa 0,39 bis 26,51 Mio. t Lithium gelöst im Tiefenwasser – ausreichend für den deutschen Bedarf mehrerer Jahrzehnte. Katharina Alms, Projektleiterin auf Seiten des Fraunhofer IEGs: „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.“ Das heiße Wasser könnten die Betreiber dann für die Beheizung von Gebäuden, für Produktionsprozesse oder die Stromgewinnung einsetzen. Anschließend flösse das nun deutlich kühlere und abgereicherte Fluid wieder in den Untergrund.
Spezielle Kriterien müssen erfüllt sein
Allerdings müssen für den gemeinsamen wirtschaftlichen Betrieb von Geothermieanlage und Lithiumabscheidung einige Kriterien erfüllt sein, wie etwa eine ausreichend große Fließrate des Untergrundes. So wie im niedersächsischen Munster: Dort ertüchtigen die Stadtwerke derzeit eine alte Erdgasbohrung. Spätestens 2026 will der Energieanbieter die ersten von 4.000 Haushalten mit Fernwärme aus der Anlage versorgen. Gleichzeitig streben die Stadtwerke eine Förderung von bis zu 500 t Lithium im Jahr über die Anlage an. Katharina Alms: „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.“
Förderhinweis
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz finanzierte das Projekt Li+Fluids unter Leitung der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) mit 1.733.000 €. 922.900 € davon gingen an die Projektpartner Fraunhofer IEG und Fraunhofer UMSICHT. Die Laufzeit umfasst vier Jahre – von 2021 bis 2024.
Weitere Informationen unter www.ieg.fraunhofer.de