Lithium aus dem Norddeutschen Becken: Projekt RoLiXX erforscht nachhaltige Gewinnung aus Tiefenwässern
Das RoLiXX-Projektteam untersucht, ob eine ökologische und wirtschaftliche Gewinnung von Lithium in Deutschland möglich ist. Foto: Canva
Lithium ist ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung von Batterien und damit für die Energie- und Verkehrswende. Die europäischen und deutschen Förder- und Verarbeitungskapazitäten sind trotz stark steigendem Bedarf bislang allerdings gering. Im neuen Verbundprojekt „Das Rotliegend als Lithiumressource im Norddeutschen Becken – von der Exploration zur Extraktion“ (RoLiXX) untersuchen Forschende, ob sich Lithium aus sehr salzreichen Thermalwässern in tiefen geologischen Schichten des Norddeutschen Beckens nachhaltig und wirtschaftlich gewinnen lässt.
Das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) untersucht in dem Vorhaben ökologische, ökonomische und gesellschaftliche Auswirkungen einer möglichen Lithiumförderung. Das Projekt unter Leitung von Neptune Energy Innovations mit den weiteren Projektpartnern GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, Technische Universität Berlin (TU Berlin) und der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geotechnologien (IEG) läuft bis Dezember 2028 und wird gefördert vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR).
Schlüsselrohstoff für die Energie- und Verkehrswende
Im Fokus von RoLiXX steht das sogenannte Rotliegend, eine rund 300 Millionen Jahre alte Gesteinsabfolge aus Sandsteinen und Vulkaniten, die weite Teile des Norddeutschen Beckens in mehreren tausend Metern Tiefe unterlagert. In diesen Gesteinen zirkulieren extrem salzhaltige Thermalwässer, sogenannte Solen. Analysen zeigen, dass sie in bestimmten Bereichen außergewöhnlich hohe Lithiumkonzentrationen enthalten – möglicherweise eine der größten Ressourcen des kritischen Schlüsselrohstoffs in Europa. Sie sind bislang jedoch kaum erschlossen.
Das Projekt will die geologischen und geochemischen Bedingungen klären, unter denen sich hohe Lithiumgehalte in den Tiefenwässern konzentrieren. Zum anderen will das Team geeignete Extraktionsverfahren für extrem salzreiche Wässer entwickeln, die bisher für diese chemisch anspruchsvollen Bedingungen noch nicht existieren: Die Solen enthalten neben Lithium zahlreiche weitere gelöste Elemente.
Bei Druck- oder Temperaturänderungen während der Soleförderung können sich feste Ablagerungen bilden – sogenannte mineralische Ausfällungen – und die Leistungsfähigkeit der Förderungs- und Extraktionsanlagen im Beitrieb beeinträchtigen. Ziel von RoLiXX ist daher die Entwicklung einer möglichst feststofffreien Lithiumgewinnung aus der Sole. Die Ausfällungen werfen aber auch Umwelt- und Entsorgungsfragen auf: Welche chemische und mineralogische Zusammensetzung weisen sie auf und wie ist sie zu bewerten? Falls umweltrelevante Ausfällungen auftreten: welche Entsorgungs- bzw. Verwertungswege sind besonders umweltverträglich und nachhaltig?
Forschungslücken schließen: Wie nachhaltig und wirtschaftlich ist Lithium aus Deutschland?
IÖW-Projektleiter Hannes Bluhm: „Noch ist nicht hinreichend erforscht, wie viel das geförderte Lithium aus Deutschland im Vergleich zu einer konventionellen Förderung aus Salzseen – den Salaren in Südamerika – oder Tagebau – aus Minen in Australien – ökologisch wiegt und was es kostet. Diese Lücke schließen wir mit dem Projekt. Die Bevölkerung in Norddeutschland fragen wir außerdem, welche Bedenken und Chancen sie mit einer Lithiumförderung aus Thermalwässern aus tiefen geologischen Schichten verbinden. Auch schauen wir uns Co-Benefits an: Welche Synergien hat die gleichzeitige Förderung von geothermischer Energie für die Wärmeversorgung? Und welche Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte sind mit dem Aufbau einer Lithiumförderkette verbunden?“
Von der Forschung zur Anwendung: Über das Projekt
RoLiXX verbindet geowissenschaftliche Grundlagenforschung mit prozesstechnischer Entwicklung. Die derzeit noch auf niedrigem technologischem Reifegrad befindlichen Ansätze sollen über skalierte Pilotversuche und Feldtests bis in Richtung einer Validierung unter realitätsnahen Bedingungen weiterentwickelt werden. Das Projekt leistet damit zugleich einen Beitrag zur Umsetzung des Critical Raw Materials Act, mit dem die Europäische Union ihre Versorgung mit wichtigen Rohstoffen langfristig sichern will.
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