Rohstoff für Batterien: Lithiumgewinnung in Rheinland-Pfalz

Haben Sie gerade ein Handy in der Hand? Dann tragen Sie einen der begehrtesten Rohstoffe dieser Zeit mit sich herum: Lithium. Das Metall ist in modernen Akkus enthalten, zum Beispiel in Smartphones, Solaranlagen oder Autobatterien. Die Nachfrage steigt und steigt. Lithium zu gewinnen ist allerdings alles andere als umweltverträglich und die Transportwege in die Batteriefabriken sind lang. Dabei gibt es das begehrte Metall auch hier bei uns in Hessen und Rheinland-Pfalz – und zwar im Oberrheingraben. Und die Gewinnung ist um einiges umweltfreundlicher.

Hier am Geothermiekraftwerk in Insheim werden nicht nur Wärme und Strom erzeugt, sondern auch wichtige Rohstoffe für die Elektroindustrie gewonnen. Denn das Wasser, das die Pumpe hier aus rund 3.000 Metern Tiefe holt, lässt sich gleich doppelt nutzen.

Markus Cechovsky, Leiter Geothermiekraftwerk Insheim
„Im Thermalwasser, das wir im Rahmen der Energieerzeugung zutage fördern, befinden sich allerlei Elemente, unter anderem auch Lithium. Und dieses Lithium wollen wir zukünftig, bevor das Wasser zurück geleitet wird, herausfiltern.“

Das Lithium in unseren Akkus kommt hauptsächlich aus Australien und Südamerika. Die Gewinnung des Rohstoffs ist hier sehr aufwändig. Entweder über sogenannte Verdunstungsbecken, die viel Wasser verbrauchen oder über den Abbau von Hartgestein. Um das Lithium daraus zu lösen, wird viel CO2 freigesetzt. In Insheim hingegen wird das Metall sozusagen aus einem Abfallprodukt des Geothermie-Kraftwerks gewonnen.

Und so funktioniert es: Tief unten in der Erde befindet sich Wasser, aufgeheizt von der Wärme des Erdkerns. Bis dorthin bohrt das Kraftwerk ein Loch und pumpt das rund 165 Grad heiße Thermalwasser nach oben. Dort treibt es eine Dampfturbine an und erzeugt Strom. Das nun abgekühlte Wasser wird normalerweise über eine zweite Bohrung direkt wieder zurück in den Boden geleitet. In Insheim hingegen filtert man vorher noch das Lithium heraus.

Für die Lithium-Gewinnung arbeitet das Geothermiekraftwerk mit Geologe Horst Kreuter zusammen. Er hat die Filteranlage entwickelt. Zurzeit ist das Projekt noch in der Labor-Phase.

Dr. Horst Kreuter, Geologe
„Mit dieser Pilotanlage haben wir den Entzug des Lithiums optimiert. Wir haben mit geringen Entzugsmengen gearbeitet, im Moment kriegen wir 94 bis 95 Prozent der Lithium-Ionen aus dem Thermalwasser. Wir haben also nachgewiesen, dass es funktioniert.“

Das große Ziel: Elektromobilität soll nicht nur theoretisch, sondern auch praktisch klimaneutral werden.

Dr. Horst Kreuter, Geologe
„Die Eingriffe hier in die Umwelt sind sehr gering, diese Anlage hier arbeitet autark, erzeugt kein CO2, sondern spart sogar CO2 ein, sodass wir wirklich in der Lage sind, sehr umweltverträglich das Lithium zu erzeugen.“

Denn: Die Energie, die gebraucht wird, um das Lithium heraus zu filtern, kommt direkt aus dem Geothermiekraftwerk und das erzeugt keine CO2-Emmissionen. Gleichzeitig sind die Transportwege zu deutschen Batteriefabriken kurz. Was hier in Insheim passiert, lässt sich allerdings nicht auf ganz Deutschland übertragen.

Markus Cechovsky, Leiter Geothermiekraftwerk Insheim: „Grundsätzlich kann man jede Geothermiebohrung für diesen Prozess heranziehen. Die Frage ist natürlich, beinhaltet das Wasser, das gefördert wird, genügend Lithium. Im Oberrheingraben ist der Lithiumgehalt des Thermalwassers bei knapp 182 Milligramm pro Liter, das ist sehr hoch. Da haben wir natürlich eine hohe Wahrscheinlichkeit, das Ganze auch dann später wirtschaftlich betreiben zu können.“

Das Unternehmen rechnet damit, ab 2025 mit der Produktion im kommerziellen Maßstab beginnen zu können. Für die ersten fünf Jahre ist das Lithium sogar schon an große Automobilhersteller wie VW und Stellantis verkauft.