Eine der wichtigsten Rohstoffe für die Zukunft der Elektromobilität ist Lithium. Eine Firma aus Karlsruhe hat das ambitionierte Ziel, das für Batterien benötigte Metall in Zukunft aus Thermalwässern im Oberrheingraben zu fördern. In Südbaden wird die Ortenau unter die Lupe genommen.
VON DANIEL RUDA
Lithium ist ein Rohstoff, ohne den wir Menschen im wohlhabenden globalen Norden einfach nicht auskommen können. Es sorgt nämlich dafür, dass die Batterien in unseren Smartphones und Tablets funktionieren und möglichst lange halten. Die Nachfrage ist jetzt schon groß. Und sie wird in den kommenden Jahren noch größer werden, weil die deutsche Automobilindustrie – ob sie will oder nicht – für die Mobilitätswende und den Klimaschutz auf Elektromobilität umsatteln muss. Und dazu braucht es viel Lithium.
Zum Vergleich, in der Batterie eines Smartphones stecken 3 Gramm Lithiumcarbonat, in dem eines Notebooks 30 Gramm, für die Batterie eines Tesla braucht es rund 50 Kilogramm. Problematisch nur: Das Lithium kommt bislang ausschließlich über Importe nach Deutschland. In Bolivien, Argentinien und Chile wird das leichteste Metall der Erde mit viel Aufwand aus großen Salzseen herausgefiltert, sogenannten Salaren wie etwa in der Atacama-Wüste in den Anden. Auch im Tagebau wird viel davon gewonnen, zum Beispiel in Australien. Da wird das Gestein gebrochen, zermahlen und das Lithium mit Kohlestrom herausgekocht. Über den Umweg China, wo es in Fabriken in Batterien eingebaut wird, wird es dann nach Deutschland verschifft.
Für einen Rohstoff, der am Ende ja vor allem zum Klimaschutz beitragen soll, bedeutet das einen ziemlich großen CO2-Fußabdruck. Dass das Exportland Deutschland hier komplett vom Import abhängig ist, ist geopolitisch ein Nachteil. Und dass irgendwo auf dieser Strecke vom globalen Süden wahrscheinlich noch Arbeitsbedingungen herrschen, in denen schuftende Menschen ausgebeutet werden, kommt noch dazu.
Ob das auch anders geht? Daran wird hierzulande getüftelt. Immer mehr Batteriefabriken entstehen. Das Paradebeispiel ist Tesla in Brandenburg. Mit dem Ableger der Schweizer Firma Leclanché in Willstätt im Ortenaukreis ist auch in Südbaden eine Firma dabei, die viel investiert. Dazu nimmt nun auch das Thema der Lithiumproduktion langsam Schwung auf.
Der potenzielle Schatz im Oberrheingraben
Mit Vulcan Energy gibt es eine Firma, die schon sehr konkrete Pläne hat. Sie will Lithium im Oberrheingraben gewinnen. Dafür hat das junge Start-up aus Australien eine Dependance in Deutschland aufgemacht.
Die befindet sich in Karlsruhe, am Schreibtisch von Horst Kreuter. Der Geologe und Ingenieur ist Leiter des ambitionierten Projekts, er spricht vom „größten Reservoir mit lithiumreichem Thermalwasser in der Welt“. Dass in dem Wasser in Tiefen ab 2000 Metern zwischen Basel und Frankfurt Lithium enthalten ist, das wissen Fachleute bereits seit den 80er Jahren, erzählt er im Zoom-Gespräch. Nur war bislang die Nachfrage nicht groß genug, um solch ein anspruchsvolles Projekt anzugehen. Nun sei die Zeit reif.
Geothermie nutzen und ausbauen
An ein paar Stellen wird auch schon gebohrt und Thermalwasser nach oben befördert. Mit Lithium hat das aber noch nichts zu tun, das heiße Thermalwasser wird zur Erzeugung von Strom und Wärme genutzt, ehe es wieder in den Untergrund gepumpt wird. Geothermie heißt das, es ist das Fachgebiet von Kreuter, der seit 20 Jahren mit eigenen Firmen Projekte entwickelt, und als Repräsentant für diese Form der regenerativen Energie auch schon auf Auslandsreisen der deutschen Regierung dabei war. Im Schatten des Erfolgs von Windkraft und Solaranlagen führt die Geothermie ein relativ leises Dasein. „Projekte zu entwickeln, das dauert in der Geothermie einfach viel länger als beispielsweise eine Solaranlage auf ein Dach zu bauen“, umschreibt es Kreuter, durch die Zusammenkunft mit dem Thema Lithium könne die Geothermie aber nun vorangebracht werden.
„Wenn wir im Oberrheingraben schon das Thermalwasser nach oben befördern, um erneuerbare Energie daraus zu erzeugen, dann lasst uns doch zukünftig auch das Lithium herausfiltern“, bringt er den Inhalt der Idee auf den Punkt. Die Lithiumproduktion soll dabei zunächst an die vorhandene Infrastruktur von Geothermiekraftwerken angeknüpft werden. Sechs gibt es im Oberrheingraben, drei auf deutscher und drei auf französischer Seite im Elsass.
Aktuell werden weltweit pro Jahr rund 100.000 Tonnen gefördert. Tendenz steigend: Wenn sich die Elektromobilität durchgesetzt hat, werden es viel mehr sein. Und der Oberrheingraben könnte mehrere zehntausend Tonnen pro Jahr für die heimischen Automobilhersteller liefern, ist sich der 63-Jährige sicher.
Das Argument Klimaschutz
Was Horst Kreuter dabei besonders betont: „Wir nutzen den Strom und die Wärme aus dem Geothermiekraftwerk. Weil dabei mehr produziert wird als wir verbrauchen, ist die Herstellung des Lithiums sogar CO2-neutral“. Herauskommen soll „Zero Carbon Lithium“, ein Alleinstellungsmerkmal und Trademark, den sich Vulcan Energy bereits hat schützen lassen.
Als Francis Wedin – der schwedische Chef der Firma Vulcan Energy hatte zuvor eine Lithiumlagerstätte im Tagebau in Australien entwickelt – auf ihn zukam, um über eine Zusammenarbeit für den Oberrheingraben zu sprechen, war Kreuter schnell dabei. „Weil es ein so spannendes Zukunftsthema mit viel Potenzial ist und gleichzeitig das Klima schont.“ Zwei Jahre ist das erst her. Seither wird das Projekt mit Druck nach vorne getrieben. Erst in Perth ist Vulcan inzwischen auch in Frankfurt an der Börse. Eine kleine EU-Förderung für die Entwicklung der Idee hat die Firma schon bekommen, doch es braucht viel mehr Geld. Von erhofften Investorengeldern im dreistelligen Millionenbereich ist die Rede.
Neben einem Geothermiekraftwerk soll eine sogenannte Lithiumsextraktionsanlage gebaut werden, in der ein komplexes Verfahren zwischen Filtern und Verdampfen ablaufen soll, mit dem das Lithium aus dem dann heruntergekühlten Thermalwasser herausgeholt werden soll. Im pfälzischen Insheim sollen an einem bestehenden Kraftwerk die ersten Testversuche gemacht werden. Wenn es nach Vulcan Energy geht, das den Oberrheingraben als eine Art Lithium Valley betrachtet, schon möglichst bald.
Der Energieversorger Pfalzwerke vor Ort tritt allerdings auf die Bremse. Es bestehe Interesse und es gebe auch eine Absichtserklärung, aber es müssten noch wesentliche Grundlagen für ein Verfahren erarbeitet werden, das brauche noch mindestens zwei Jahre, teilt Jörg Uhde, Gesch.ftsführer der Pfalzwerke Geofuture GmbH mit. Grundsätzlich sei man dazu bereit, „wenn die erforderlichen Abstimmungen mit den Genehmigungsbehörden und die Einbeziehung der lokalen Bevölkerung erfolgreich verlaufen“.
Und die Akzeptanz in der Öffentlichkeit kann zur Hürde fürs Projekt werden, hat doch die Geothermie gerade in der Region um Südbaden nicht den besten Ruf. In Basel kam es 2007 zu Erderschütterungen wegen einer solchen Bohrung und in Staufen ziehen sich nach einer missglückten Bohrung Risse durch die Häuser der Stadt. Aus den Fehlern in Basel habe die Branche gelernt, so Kreuter, in Staufen dagegen ging es um oberflächennahe Bohrungen, das sei nicht zu vergleichen mit dem Vorgehen in der Geothermie.
Viele neue Geothermiekraftwerke
Das Andocken an eine bestehende Anlage soll dabei nur der Anfang sein, langfristig denkt Kreuter an eine zweistellige Zahl von eigenständigen Geothermiekraftwerken samt Lithiumextraktionsanlagen. Mindestens 120 Millionen Euro würde eine solche Kombination kosten, rechnet der Ingenieur vor. Kreuter hofft, dass in den nächsten fünf Jahren die ersten Anlagen an den Start gehen.
Zwischen Offenburg und Baden-Baden könnten sich dabei womöglich Standorte finden. Mit einer Lizenz des Landesamts für Geologie, Rohstoffe und Bergbau ausgerüstet, analysiert Vulcan Energy dafür gerade seismologische Daten von Bohrungen der Erdöl-Industrie aus den 80ern und 90ern.
„Von Seiten der Behörde bestehen keine grundsätzlichen Bedenken, aus dem Thermalwasserkreislauf das beinhaltete Lithium zu entnehmen, solange nachgewiesen wird, dass die rechtlichen Vorgaben zum Schutz von Umwelt, Natur und Menschen eingehalten werden“, sagt Axel Brasse, Leiter der zuständigen Landesbergdirektion beim Regierungspräsidium Freiburg auf Nachfrage. Bis dahin bedürfe es aber noch vieler Schritte und Genehmigungsverfahren.
Auch die Wissenschaft beschäftigt sich mit dem Thema. Am Karlsruher Institut für Technologie haben Forscher kürzlich ein neues Verfahren vorgestellt, das den Lithiumabbau im Oberrheingraben ermöglichen soll, es orientiert sich auch an der Geothermie. „Wenn wir das vorhandene Potenzial konsequent nutzen, dann könnten wir in Deutschland einen erheblichen Teil unseres Bedarfs decken“, sagt Geowissenschaftler Jens Grimmer dazu. Der Lithiumgehalt an manchen Stellen im Oberrheingraben könnte bis zu 200 Milligramm pro Liter betragen, ein hoher Wert. Über die Entwicklung einer Anlage verhandeln die Forscher mit Akteuren aus der Industrie. Vulcan Energy ist einer davon.
Auf der französischen Rheinseite im elsässischen Rittershoffen nördlich von Straßburg gibt es von anderen Projektentwicklern ähnliche Pläne mit dem dortigen Geothermiekraftwerk. Von Konkurrenz will Horst Kreuter nicht sprechen. „Die Nachfrage nach Lithium wird so sehr steigen, dass wir alle gebraucht werden.“
