Was für die Lithium-Gewinnung zählt

Etwa seit der Jahrtausendwende wird im Oberrheingraben Tiefengeothermie genutzt. Dabei wurde eine sehr hohe Mineralisation des Tiefengrundwassers festgestellt: In einem Liter sind um die 120 Gramm Mineralien gelöst, darunter zwischen 180 und 200 Milligramm Lithium. Davon hörte am anderen Ende der Welt Francis Wedin, der in Australien Lithium-Tagebaue entwickelt hatte und nach einer nachhaltigeren Form der Lithium-Gewinnung suchte.

Nach einiger Recherche kam er zu dem Schluss, dass sich zwei Regionen auf der Welt dazu eignen, Lithium aus Thermalwasser zu gewinnen: das Salton-Sea-Gebiet in Kalifornien und die oberrheinische Tiefebene, eine geologisch aktive Region, die zu Baden-Württemberg, Hessen, Rheinland-Pfalz sowie zum Elsass gehört.

Per Linkedin suchte Wedin einen lokalen Geothermie-Experten und fand Kreuter. "Wir machen zwar Geothermie, aber das Rohstoff-Thema hatten wir noch nicht beleuchtet", erzählt der. "Wir haben uns das angeschaut und haben bestätigt, was Francis schon wusste, nämlich dass hier Lithium in großen Mengen vorhanden ist." So entstand das Unternehmen.

Es gibt mehr Lithium im Norden

Das Unternehmen hat sechs Faktoren identifiziert, ob sich ein Gebiet für die Lithium-Gewinnung besonders gut eignet: Der erste ist der Gehalt an Lithium, das von dem heißen Tiefenwasser aus Granit ausgewaschen wird. Allerdings ist der Gehalt in Norddeutschland noch höher. Dort liegt er zwischen 250 und 350 Milligramm pro Liter.

"Der Unterschied ist der zweite Parameter: die Fördermenge", sagt Kreuter. In Süddeutschland könnten im Schnitt 100 Liter Wasser pro Sekunde gefördert werden, im Norden sei das viel weniger. "Das bedeutet, der höhere Gehalt an Lithium hilft nicht viel, wenn man ein geringeres Reservoirvolumen mit geringerer Durchlässigkeit und damit eine geringere Förderrate hat."

Dritter Punkt ist die chemische Zusammensetzung des Thermalwassers: Während das Thermalwasser des Oberrheingrabens ungefähr 120 Gramm an Salz und anderen Elementen enthält, sind es in Norddeutschland etwa doppelt so viel. Dort müssten Digennaro und ihr Team mehr Schritte unternehmen, um das Wasser für die Lithium-Extraktion vorzubereiten. Das bedeutet, die Produktionskosten würden steigen.

Die Lithium-Gewinnung ist sauber

Punkt vier sei der geothermische Gradient, sagt Kreuter: Mit dem heißen Wasser aus dem Untergrund lasse sich auch gleich die Energie erzeugen, die für die Gewinnung des Lithiums benötigt werde. Denn der Anspruch des Unternehmens ist es, CO2-freies Lithium zu liefern. "Außerdem erzeugen wir mehr erneuerbare Energie, als wir für die Lithium-Produktion brauchen und ersetzen damit zum Beispiel Gas zur Wärmeversorgung, das aus Russland, oder Strom, der aus der Braunkohle in der Lausitz kommt", sagt Kreuter.

"Das nennen wir CO2-negativ, obwohl das nach der reinen Lehre nicht ganz stimmt", wie er zugibt. Danach müsste das Unternehmen nämlich Kohlendioxid aus der Atmosphäre extrahieren, wie es etwa bei dem isländischen Geothermiekraftwerk Hellisheiði geschieht.

Ein weiterer Punkt, der für die Region in Süddeutschland spricht, ist - anders als etwa bei Salton Sea - die Lage: Mehrere große Automobilhersteller sind nicht weit entfernt. Zur Stellantis-Tochter Opel und der Akkuproduktion in Kaiserslautern etwa sind es nur wenige Kilometer von Frankfurt-Höchst, wo der letzte Produktionsschritt erfolgt: die Umwandlung des Lithiumchlorids in Lithiumhydroxid.

Sechstes Argument schließlich ist die Größe des zur Verfügung stehenden Reservoirs. Das seien im Oberrheingraben rund 12.000 Quadratkilometer, von denen vielleicht 5.000 Quadratkilometer genutzt werden können. Das bisher identifizierte Reservoir in Salton Sea dagegen sei laut Literaturangaben nur etwa 700 Quadratkilometer groß. "Diese ganzen Aspekte sind bestimmend", resümiert Kreuter. "Der Oberrheingraben erscheint uns als einmalig, weil er alle sechs Aspekte erfüllt."

Und wie sind die Aussichten konkret?