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Reines Lithium ist an der Luft sehr reaktiv. Es wird daher in Form verschiedener Lithiumsalze produziert und verarbeitet. Hier dominieren Lithiumkarbonat und Lithiumhydroxid, aber auch Lithiumchlorid. Aufgrund der unterschiedlichen Dichte dieser Verbindungen wurde zur besseren Vergleichbarkeit der Begriff „Lithiumkarbonatäquivalent“ (LCE) eingeführt.

Die BGR koordiniert einen fachübergreifenden Forschungsverbund, der Grundlagen für eine Rohstoffstrategie zur Lithiumgewinnung aus Thermalwasser in Deutschland entwickeln soll. Auftraggeber des Projekts „Li+Fluids“ ist das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi).

Lesen Sie alles Wissenswertes zu den Untersuchungen im UnLimited-Projekt aufbereitet im neunen Flyer.

In seinem Beitrag vom 10.09.2021 berichtet das 3sat Wissenschaftsmagazin NANO über die Möglichkeiten der Lithiumgewinnung in Deutschland. Von besonderer Bedeutung: die Lithiumgewinnung aus heißen Tiefenwässern. Am Geothermiestandort in Bruchsal wird aus circa 2.500 m Tiefe 125 °C heißes Thermalwasser gefördert. Darin enthalten sind 150 bis 200 Milligramm Lithium pro Liter.

Am 1. Dezember 2021 findet im Rahmen des DGK eine Session zum Thema „Geothermisches Lithium“ statt. Neben verschiedenen Referenten werden auch die UnLimited-Partner EnBW Energie Baden-Württemberg AG und Hydrosion GmbH Vorträge zu den Themen „Lithium for batteries from the Upper Rhine Valley in Germany – The joint project UnLimited“ und „Methoden der direkten Li-Extraktion aus Thermalwasser“ halten.

Auf seiner Sommertour 2021 besucht Umweltstaatssekretär Andre Baumann in diesem Jahr spannende Orte und Unternehmen im Land, an denen Klima- und Hochwasserschutz sowie die Energiewende bereits gelebt wird. An seinem dritten Tag hat er heute (04.08.) Station im Geothermiekraftwerk der EnBW in Bruchsal im Landkreis Karlsruhe gemacht.

Die Herkunft von Lithium in geothermischen Tiefenwässern in Deutschland ist bisher weitestgehend unbekannt, aber ein wichtiger Parameter bei der nachhaltigen Gewinnung der Ressource. Um diese Informationslücke zu minimieren, werden im Rahmen von UnLimited Bohrkleinproben sowie Oberflächenanaloge der Untersuchungsstandorte im Oberrheingraben (ORG) und im Norddeutschen Becken (NGB) hinsichtlich ihrer Lithiumverteilung untersucht. Ziel der Untersuchungen ist es potenzielle Lithiumlieferanten zu identifizieren. Dafür ist sowohl die Durchführung einer Haupt- und Spurenelementanalyse als auch eine mineralspezifische Elementanalyse geplant. Die Auswahl der Proben sowie die Auswertung der Daten erfolgt durch die HYDROSION GmbH in Zusammenarbeit mit dem KIT, das die geochemischen Untersuchungen durchführen wird. Die EnBW AG wird als Betreiber des Geothermiestandorts Bruchsal das Untersuchungsmaterial bereitstellen.

Die Untersuchung spezifischer Isotopensysteme stellt ein wichtiges Werkzeug bei der Klärung der Herkunft des Lithiumvorkommens in den heißen Tiefenwässern Deutschlands dar. Dabei spielen insbesondere die Strontium-, Lithium- und Bor-Isotope eine wichtige Rolle.

Ein Team von Modellierern der Universität Göttingen arbeitet derzeit an der Entwicklung eines geeigneten Strömungs- und Transportmodells eines multiporösen und mehrskalig-geklüfteten Reservoirs. Diese Art geochemischer Modelle baut auf umfangreiche Datenbanken zu chemischen Gleichgewichten und Mineral-Reaktionen auf. Mit Hilfe der reaktiven Transportmodellierung sollen die relevanten Mechanismen der Lithiumfreisetzung aus dem Gestein in das geothermische Tiefenwasser am Untersuchungsstandort Bruchsal untersucht werden. Daraus lassen sich Aussagen über die verwertbare Menge der Ressourcen sowie Prognosen über langfristig nachhaltige Freisetzungsraten gelösten Lithiums erstellen.

Als Ressource werden Lagerstätten bezeichnet, die zu einem gegebenen Zeitpunkt unter wirtschaftlichen und technischen Gesichtspunkten nicht betrieben werden können. Üblicherweise werden die Ressourcen je nach geologischem Kenntnisstand in vermutete, angezeigte und gemessene Ressourcen unterteilt. Aufgrund der fortgesetzten Exploration haben die identifizierten Lithiumressourcen weltweit in den letzten Jahren erheblich zugenommen und belaufen sich aktuell auf insgesamt rund 86 Millionen Tonnen bzw. 2,7 Millionen Tonnen für Deutschland (U.S. Geological Survey, 2021).