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Lithium für Elektroauto-Batterien aus dem Oberrheingraben

Rohstoff für E-Auto-Batterien aus Deutschland Karsruher Firma will Lithium-Schatz heben

Das australisch-deutsche Unternehmen Vulcan Energy Resources will im Oberrheingraben umwelt- und klimaschonend einen wichtigen Rohstoff für Elektroautos gewinnen. Doch noch fehlt das nötige Geld.

Wenn Kritik an der Ökobilanz von Elektroautos laut wird, geht es oft um die Rohstoffe für die Batterien. Beispiel Lithium: Das Alkalimetall lässt sich bislang unter großem Aufwand gewinnen. Entweder sehr CO2-intensiv im oberirdischen Bergbau, was vor allem in Australien und China praktiziert wird. Oder durch Verdunstung von lithiumreichem Wasser, wie es besonders in Südamerika geschieht. Mit der Folge, dass dort der Grundwasserspiegel absinkt und ohnehin schon wasserarme Regionen weiter austrocknen.

Die CO2-Bilanz verschlechtert sich zusätzlich, weil der Rohstoff zur Verwendung in Elektroauto-Batterien zu Lithium-Hydroxid weiterverarbeitet werden muss. Das geschieht zum Großteil in Asien – meist in China -, was lange Transportwege erfordert. Damit ist das Lithium ein Hauptgrund dafür, dass E-Fahrzeuge bereits einen großen CO2-Rucksack mit sich herumschleppen, bevor sie überhaupt einen Kilometer gefahren sind.

Lithium aus dem Oberrheingraben

Das Unternehmen Vulcan Energy Resources will diesen Kohlendioxid-Ballast massiv verkleinern. Und zu diesem Zweck einen Schatz heben, der direkt vor unserer Haustür liegt: Im Oberrheingraben befindet sich Firmenangaben zufolge das größte Lithium-Vorkommen Europas. Die etwa 300 Kilometer lange und bis zu 40 Kilometer breite Tiefebene, die sich in Südwest-Deutschland und Ost-Frankreich zwischen Frankfurt/Main und Basel erstreckt, verfügt über salzhaltiges Tiefengrundwasser, das zehntausende Tonnen des Alkalimetalls in sich tragen soll.

03/2021, Lithium Gewinnung im Oberrheingraben durch Geothermie
Vulcan Energy Resources
Grafische Darstellung des Lithium-Gewinnungsprozesses, den Vulcan Energy Resources anstrebt.

Die Firma, die in Karlsruhe gegründet wurde, aber an der australischen Börse notiert ist, hat sich die Lizenz gesichert, das in diesem Gebiet vorhandene europäische Lithium zu gewinnen. Damit will Vulcan Energy Resources den Bedarf, der durch die stetig steigende Produktion von Elektroautos stark zunehmen wird, "über viele Jahre hinweg" decken. Das Lithium des Oberrheingrabens soll für bis zu 400 Millionen E-Fahrzeuge reichen. Das Ganze soll sogar auf eine saubere und klimaschonende Art und Weise funktionieren: Seinen Förderprozess hat sich Vulcan Energy Resources bereits als CO2-neutral zertifizieren lassen.

Wenig Wasser- und Flächenverbrauch

Das Verfahren läuft mehrstufig ab und beginnt mit dem Pumpen des 165 Grad heißen Thermalwassers aus den unterirdischen, bis zu vier Kilometer in der Tiefe liegenden Reservoiren zur Oberfläche. Dort treibt es eine Dampfturbine an, um auf umweltfreundliche Art Strom zu erzeugen. Dieser dient als Energie für eine Extraktionsanlage, in der das Lithium von anderen im Wasser gelösten Elementen getrennt wird. Parallel wird die überschüssige Energie in das öffentliche Wärme- und Stromnetz eingespeist. Das verwendete Thermalwasser fließt anschließend in einem geschlossenen Kreislaufsystem in das natürliche Reservoir zurück.

03/2021, Lithium Gewinnung im Oberrheingraben durch Geothermie
Vulcan Energy Resources
Schematische Darstellung des Lithium-Gewinnungsprozesses, den Vulcan Energy Resources anstrebt.

Damit ist das Problem des sinkenden Grundwasserspiegels gelöst, wobei Vulcan Energy Resources generell einen deutlich geringeren Wasserverbrauch verspricht als bei der herkömmlichen Lithium-Gewinnung. Auch der Flächenverbrauch und die Abfallproduktion seien deutlich minimiert. Der Nullwert beim CO2-Ausstoß erscheint plausibel, da während des Prozesses, der noch durch ein internationales Patent geschützt werden soll, keine fossile Energie verwendet wird. Zudem wird das Lithium direkt neben der Geothermalanlage in einer Raffinerieanlage zu Lithium-Hydroxid weiterverarbeitet. Das vereinfacht die Logistik und verkürzt die Transportwege.

Noch fehlt das nötige Kapital

Es soll sich im Anschluss direkt in einer Lithium-Ionen-Elektroauto-Batterie als Kathode verwenden lassen. Und das sogar kostengünstiger als bei den eingangs erwähnten Verfahren. Dem Unternehmen zufolge kostet eine im Oberrheingraben gewonnene Tonne Lithium-Hydroxid 4.690 Euro. Obendrein wären die Wege zu den immer häufiger in Deutschland zu findenden Fabriken für Elektroauto-Batterien deutlich kürzer. Das würde die Transportkosten minimieren, den CO2-Ausstoß weiter verringern und die Autohersteller unabhängig von komplexen weltweiten Lieferketten machen, die schnell zusammenbrechen können, wie kürzlich geschehen beim blockierten Suez-Kanal.

TechnikProfi_2020_12_02_3
Heinen, Renault (1)
Der Bedarf an Lithium wird mit stetig steigender Akku-Produktion für E-Autos stark steigen.

Bis Elektroauto-Batterien jedoch flächendeckend mit europäischem Lithium ausgerüstet werden, wird es noch eine Weile dauern. Dem "Handelsblatt" zufolge soll zum Jahresende die erste Pilotanlage ihre Arbeit aufnehmen; erst in drei Jahren soll die Produktion in großem Stil starten. Und das auch nur, wenn bis dahin die nötigen finanziellen Mittel – es läuft wohl auf eine Milliardensumme hinaus – zur Verfügung stehen.

Europas andere Lithium-Projekte stocken

Diese Einschränkung hat das Projekt im Oberrheingraben mit weiteren europäischen Lithium-Vorhaben gemein: Im Erzgebirge wurden vor einigen Jahren Vorkommen des Alkalimetalls entdeckt. Danach wechselten sowohl auf deutscher als auch auf tschechischer Seite mehrfach die Lizenznehmer, auch hier fehlt bislang das nötige Kapital. Weitere Lithium-Vorkommen gibt es in Serbien; aber dort hat der Abbau laut "Handelsblatt" ebenfalls noch nicht begonnen.

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Allzu euphorisch sollte man in Bezug auf die Lithium-Förderung in Südwest-Deutschland noch nicht werden. Zumal viele Anwohner aufgrund zu erwartender Bohrungen, die zur Nutzung des Thermalwassers nötig sein dürften, gegen das Projekt vorgehen dürften. Mitentscheidend für das Gelingen des Vorhabens wird also sein, ob Vulcan Energy Resources so oft es geht bereits vorhandene Bohrlöcher nutzen kann. Und natürlich, ob das Unternehmen rechtzeitig das nötige Geld auftreiben kann.

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