RoLiXX-Projekt erforscht Lithiumförderung im Norddeutschen Becken
Lithium wird durch den Hochlauf der Elektromobilität immer mehr zur kritischen Ressource, schließlich wird es in großen Mengen für die Traktionsbatterien von E-Autos benötigt. Doch während heute nichts ohne Lithium-Import aus Ländern wie China, Australien oder Chile läuft, gibt es auch in Deutschland große Lithiumvorkommen. Allerdings werden diese bislang noch kaum gefördert.
Das neue Forschungsprojekt RoLiXX (steht für: Das Rotliegende als Lithiumressource im Norddeutschen Becken – von der Exploration zur Extraktion) widmet sich deshalb der Frage, wie Lithium aus Tiefenwässern des Norddeutschen Beckens gewonnen werden kann. Denn dessen „Rotliegend“ genannte und rund 300 Millionen Jahre alte Gesteinsabfolge aus Sandsteinen und Vulkaniten hat eine hohe Konzentration an Lithium – und entsprechend auch das Thermalwasser. Allerdings muss man drei bis fünf Kilometer tief bohren, um daran zu gelangen. Und das wird bislang nur in kleinem Maßstab zum Beispiel von der Geothermie-Forschungsplattform Groß Schönebeck des Helmholtz-Zentrums für Geothermie sowie einer Pilotanlage des Gas- und Ölförderers Neptune Energy in Salzwedel (Altmark) gemacht.
Genau diese beiden Institutionen sind nun auch am neuen RoLiXX-Projekt beteiligt, wobei Neptune Energy als Koordinator des Vorhabens auftritt. Außerdem an Bord sind das Fraunhofer IEG, das Institut für Ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) sowie als assoziierte Partner die Bundesanstalt für Materialforschung (BAM) und die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR). Das vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt mit 2,8 Millionen Euro geförderte Projekt mit einer Laufzeit von drei Jahren soll dabei direkt auf die Ziele des Critical Raw Materials Act der EU einzahlen, der eine sichere Versorgung mit strategischen Rohstoffen fordert.
„Europa braucht eigene Quellen für strategische Rohstoffe. Mit RoLiXX zeigen wir, wie sich kritische Rohstoffe wie Lithium regional fördern lassen“, sagt Tilman Cremer, Projektleiter am Fraunhofer IEG. „Unser Ansatz setzt auf vorhandene Infrastruktur und auf Verfahren, die wirtschaftlich, effizient und nachhaltig sind. Mit der Erschließung der Lithiumvorkommen im Norddeutschen Becken könnte Deutschland in Zukunft eine zentrale Rolle bei der Deckung des deutschen und europäischen Bedarfs einnehmen.“
Wenig erforschtes Lithiumvorkommen untersuchen
„Lithium zählt zu den zentralen Rohstoffen der Energiewende und ist im EU Critical Raw Materials Act als kritischer und strategischer Rohstoff eingestuft. Mit RoLiXX untersuchen wir das bislang wenig erforschte Potenzial lithiumhaltiger Tiefenwässer im Rotliegend des Norddeutschen Beckens. In der Altmark ist das Rotliegend die Schicht, in der wir Lithium fördern wollen. Die Ergebnisse aus dem Forschungsverbund werden wir für die weitere Projektentwicklung nutzen und wir bringen aktiv unsere Geologie- und Lagerstättenkunde ein“, ergänzt Dominik Soyk, Lead Research and Development bei Neptune Energy.
Das Projekt RoLiXX hat dabei zwei Schwerpunkte. Im geologischen Teil geht es um die Fragen, mit welchen mineralogischen Phasen im Untergrund das Lithium assoziiert ist, unter welchen Bedingungen eine Freisetzung erfolgt und welche Rolle hydrothermale Prozesse, Fluid-Gesteins-Wechselwirkungen und Gesteinsumformungen (Diagenese) dabei spielen. Dabei sollen Proben und Daten aus bereits bestehenden Tiefbohrungen genutzt werden, um Herkunft und Verteilung von Lithium im Rotliegend von der niederländischen zur polnischen Grenze erstmals systematisch zu analysieren und wissenschaftlich zu bewerten. Denn bislang ist noch weitgehend unbekannt, wie groß der Lithiumbestand im Norddeutschen Becken tatsächlich ist.
Lithium- und Wärmegewinnung kombinieren
Der technische Teil des Projektes adressiert die Lithiumextraktion aus salzreichen Thermalwässern, wie sie etwa auch in Geothermieanlagen zur Wärmeversorgung genutzt werden. Dabei wird auch geprüft, wie Korrosion und die Bildung von Mineralablagerungen bei der Förderung und Verarbeitung des Thermalwassers wirksam verhindert werden können. Für die Energiewirtschaft soll durch die Lithiumgewinnung aus Thermalwasser eine neue Option entstehen: Wärme aus der Tiefe und wertvolle Rohstoffe aus heimischen Quellen könnten in Kombination genutzt werden.
Aktuell ist aber unklar, wie nachhaltig und wirtschaftlich Lithium in Deutschland wirklich gewonnen werden kann. IÖW-Projektleiter Hannes Bluhm sagt: „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?“ Viele offene Fragen also – und die will das RoLiXX-Projekt in den nächsten drei Jahren beantworten.
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