Unter dem Oberrheingraben strömt heißes Thermalwasser, das längst zur Wärme- und Stromerzeugung genutzt wird. Jetzt zeigt sich: Es steckt auch ein wichtiger Batterierohstoff drin. Bestehende Tiefengeothermie-Standorte am Oberrhein könnten jährlich genug Lithium für rund 150.000 Elektroautobatterien bereitstellen, meldet die Plattform Erneuerbare Energien Baden-Württemberg (PEE BW). Allein am Standort Bruchsal liegt das Potenzial perspektivisch bei bis zu 20.000 Elektroautos pro Jahr.

Das Thermalwasser im Oberrheingraben zählt zu den lithiumreichsten Tiefengeothermie-Regionen Europas. Gemessen wurden Konzentrationen von 160 bis 190 Milligramm Lithium pro Liter, vereinzelt sogar bis zu 250 Milligramm. Für Landau in Rheinland-Pfalz wurden rund 180 Milligramm ermittelt, für Insheim etwa 168, für Rittershoffen im Elsass rund 190. „Auch in Baden-Württemberg sind die Voraussetzungen günstig“, sagt Jürgen Scheurer, Geschäftsführer der PEE BW. „Am Standort Bruchsal enthält ein Liter Thermalwasser rund 163 Milligramm Lithium. Was zunächst nach wenig klingt, summiert sich durch die großen geförderten Wassermengen.“ In Bruchsal strömt laut Scheurer täglich ein Thermalwasservolumen durch die Anlage, das umgerechnet rund 14.000 Badewannen entspricht.

Für die bereits bestehenden Standorte am Oberrhein ergibt sich laut PEE BW ein theoretisch-technisches Potenzial von rund 6.500 Tonnen Lithiumcarbonat-Äquivalent (LCE) pro Jahr, das entspricht dem Bedarf von 120.000 bis 160.000 Elektroautos. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) kommt in eigenen Berechnungen zu dem Ergebnis, dass bestehende Anlagen heute zwischen zwei und zwölf Prozent des nationalen Lithiumbedarfs decken könnten. Mit weiterem Ausbau der Tiefengeothermie könnte dieser Anteil laut einer weiteren KIT-Studie langfristig auf bis zu 25 Prozent steigen, sagt Dr. Thomas Kölbel, Geschäftsführer der Geothermie-Gesellschaft Bruchsal.

Wie das praktisch funktionieren kann, zeigt die EnBW in einem Pilotprojekt in Bruchsal: Dort wurden mehr als 500 Betriebszyklen durchgeführt, das gewonnene Lithium erreichte dabei Reinheiten von mehr als 99,5 Prozent, also Batteriequalität. Als nächster Schritt ist ein Demonstrator mit einer Kapazität von 200 Tonnen LCE pro Jahr geplant. Bei der derzeitigen Förderrate von 28 Litern Thermalwasser pro Sekunde liegt das Potenzial in Bruchsal bei rund 800 Tonnen LCE jährlich, das entspricht etwa 150 Tonnen reinem Lithium oder dem Bedarf von 15.000 bis 20.000 Elektroautos. Steigt die Förderrate wie geplant auf 55 Liter pro Sekunde, würde sich das Potenzial entsprechend erhöhen.

Eine KIT-Studie aus dem Jahr 2023 unterfüttert diese Zahlen mit Langzeit-Modellierungen: Forschende um Fabian Nitschke und Valentin Goldberg berechneten, dass ein einzelnes Geothermie-Kraftwerk über 30 Jahre gemittelt jährlich 234 Tonnen reines Lithium fördern könnte, genug für 17.000 bis 23.000 Elektrofahrzeuge. Die Ausbeute bleibt den Berechnungen zufolge rund fünf Jahre stabil, sinkt dann um 30 bis 50 Prozent, pendelt sich anschließend aber auf einem konstanten Niveau ein, weil kontinuierlich frisches Tiefenwasser aus dem umliegenden Kluftsystem nachströmt. Koautor Thomas Kohl vom KIT bezifferte das Potenzial eines einzelnen Kraftwerks auf bis zu drei Prozent des jährlichen deutschen Lithiumbedarfs.

Der Hintergrund macht den Rohstoff strategisch brisant: Rund 62 Prozent der weltweiten Verarbeitungskapazitäten für Lithium liegen laut PEE BW in China, Deutschland ist bislang komplett auf Importe aus China und Südamerika angewiesen. Gleichzeitig wächst die Nachfrage rasant: Die Internationale Energieagentur rechnet damit, dass sich der weltweite Bedarf an Lithiumcarbonat bis 2030 von rund 165.000 auf 531.000 Tonnen LCE mehr als verdreifacht. Entscheidend für alle Beteiligten bleibt: Die Wärmeversorgung hat Priorität, die Lithiumgewinnung kommt als zusätzlicher Nutzen hinzu. „Die Lithiumgewinnung ersetzt die energetische Nutzung der Geothermie nicht“, sagt Scheurer. „Sie ergänzt sie.“

Quellen

5 Quellen von 5 Herausgebern

Öffnen in neuem Tab