{"id":67315,"date":"2021-01-20T02:18:00","date_gmt":"2021-01-20T01:18:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=67315"},"modified":"2021-01-19T12:19:13","modified_gmt":"2021-01-19T11:19:13","slug":"lithium-aus-dem-oberrheingraben-fuer-batterien","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/lithium-aus-dem-oberrheingraben-fuer-batterien\/","title":{"rendered":"Lithium aus dem Oberrheingraben f\u00fcr Batterien"},"content":{"rendered":"\n
Weltweit steigt der Bedarf an Lithium: Vor allem f\u00fcr die E-Mobilit\u00e4t ist der Rohstoff hei\u00df begehrt. Um den tendenziell weiter steigenden Bedarf decken zu k\u00f6nnen, wird seit einigen Jahren auch die Produktion von Lithium aus Anlagen der Tiefengeothermie diskutiert, vereinzelt sind bereits Pilotprojekte in der Umsetzung \u2013 unter anderem im Oberrheingraben. Das Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Energie f\u00f6rdert nun das Verbundprojekt UnLimited, bei dem die EnBW Energie Baden-W\u00fcrttemberg AG als Kooperationsf\u00fchrer gemeinsam mit dem KIT und den Partnern BESTEC, HYDROSION und Universit\u00e4t G\u00f6ttingen eine Pilotanlage im Geothermiekraftwerk in Bruchsal einrichten wird.<\/p>\n\n\n\n
Weltweit steigt der Bedarf an Lithium: Vor allem f\u00fcr die E-Mobilit\u00e4t ist der Rohstoff hei\u00df begehrt. Um den tendenziell weiter steigenden Bedarf decken zu k\u00f6nnen, wird seit einigen Jahren auch die Produktion von Lithium aus Anlagen der Tiefengeothermie diskutiert, vereinzelt sind bereits Pilotprojekte in der Umsetzung \u2013 unter anderem im Oberrheingraben. Das Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Energie f\u00f6rdert nun das Verbundprojekt UnLimited, bei dem die EnBW Energie Baden-W\u00fcrttemberg AG als Kooperationsf\u00fchrer gemeinsam mit dem Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie (KIT) und den Partnern BESTEC, HYDROSION und Universit\u00e4t G\u00f6ttingen eine Pilotanlage im Geothermiekraftwerk in Bruchsal einrichten wird.<\/p>\n\n\n\n
Deutschland deckt seinen Bedarf an Lithium bislang vollst\u00e4ndig \u00fcber Importe, doch die Nachfrage steigt stetig, da Lithium-Ionen-Batterien auch f\u00fcr mobile und tragbare Anwendungen sehr gefragt sind. Weltweit zeigen auch Geothermieanlagen zum Teil beachtliche Gehalte an Lithium im Tiefenwasser \u2013 die Frage ist, wie es extrahiert werden kann. Das Projekt UnLimited (\u201eUntersuchungen zur Lithiumproduktion aus hei\u00dfen Tiefenw\u00e4ssern in Deutschland\u201c) setzt sich zum Ziel, die notwendigen technischen und wirtschaftlichen Grundlagen f\u00fcr eine Lithiumproduktion aus hei\u00dfem Tiefenwasser in Deutschland zu entwickeln.<\/p>\n\n\n\n
\u201eDas in Bruchsal erbohrte Wasser ist mit rund 150 mg Lithium pro Liter Wasser relativ reich an Lithium\u201c, so Professor Jochen Kolb, Leiter der Abteilung Geochemie und Lagerst\u00e4ttenkunde am Institut f\u00fcr Angewandte Geowissenschaften des KIT. Es werde zwar nicht die bundesweit ben\u00f6tigte Menge liefern, doch diese heimische Produktion er\u00f6ffne Alternativen f\u00fcr Lieferketten und reduzierte Umwelteinwirkung. \u201eKurze Transportwege, Flexibilit\u00e4t gegen\u00fcber anderen Anbietern, Versorgungssicherheit und erweiterte Lieferketten: Wir nutzen den Rohstoff Geothermalwasser effizienter\u201c, sagt Kolb, \u201eund das hat den Nebeneffekt, dass es auch einen \u00f6konomischen Boost f\u00fcr die Geothermie geben k\u00f6nnte.\u201c<\/p>\n\n\n\n
In der Geothermieanlage Bruchsal, welche die EnBW gemeinsam mit den Stadtwerken Bruchsal seit 2010 betreibt, wird Tiefenwasser f\u00fcr W\u00e4rme und Strom gef\u00f6rdert und nach der thermischen Nutzung wieder in das Reservoir zur\u00fcckgef\u00fchrt. Mit dem Wasserdurchsatz werden dabei \u00fcberschl\u00e4gig rund 800 Tonnen Lithiumchlorid pro Betriebsjahr ungenutzt gef\u00f6rdert und zur\u00fcckgef\u00fchrt. Im Rahmen eines Projekts entwickelte die EnBW gemeinsam mit dem KIT ein Verfahren, mit dem sich im Laborma\u00dfstab das im Tiefenwasser gel\u00f6ste Lithium nachhaltig gewinnen l\u00e4sst.<\/p>\n\n\n\n
\u201eDie Laboruntersuchungen stimmen uns optimistisch. Wir haben belegen k\u00f6nnen, dass es technisch grunds\u00e4tzlich machbar ist. Jetzt gilt es, in einem n\u00e4chsten Schritt die technische Umsetzung unter Realverh\u00e4ltnissen zu pr\u00fcfen und die Wirtschaftlichkeit auch im gr\u00f6\u00dferen Ma\u00dfstab zu bestimmen\u201c, betont Dr. Thomas K\u00f6lbel, Konzernexperte Geothermie bei der EnBW. \u201eUnsere Bruchsaler Anlage arbeitet in einem geschlossenen Kreislauf. Das bedeutet, dass weder Gase noch Fl\u00fcssigkeiten an die Umwelt abgegeben werden. Und nun wollen wir zeigen, dass wir auch im industriellen Ma\u00dfstab eine nachhaltige und umweltvertr\u00e4gliche Produktion umsetzen k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Lithiumgehalt in Thermalw\u00e4ssern effizient nutzen<\/h5>\n\n\n\n
Bisherige Untersuchungen zeigen, dass es im Norddeutschen Becken und im Oberrheingraben erh\u00f6hte Lithiumgehalte in Thermalw\u00e4ssern gibt. Aus Schichten zwischen 3 000 und 5 000 Metern Tiefe wird das zwischen 160 und 180 Grad Celsius hei\u00dfe Tiefenwasser erbohrt, das dann durch einen W\u00e4rmetauscher geht. Dort setzen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an \u2013 parallel zum Geothermiebetrieb \u2013 und bringen ein Ionensieb ein. \u201eEin wirtschaftlich sinnvolles Extraktionsverfahren bietet die Chance, die Profitabilit\u00e4t solcher Anlagen zu verbessern\u201c, so Kolb. Im Labor laufen die Prozesse mit etwa 85- bis 95-prozentiger Effizienz, angestrebt ist eine Effizienz im Reallabor von etwa 70 Prozent.<\/p>\n\n\n\n
In Bruchsal k\u00f6nnte Lithium f\u00fcr 20 000 Batterien gewonnen werden<\/h5>\n\n\n\n
Ziel ist, am Ende des Verbundprojekts im Pilotma\u00dfstab Lithium aus Geothermalwasser bei gleichzeitigem Anlagenbetrieb zu gewinnen. Rund 30 bis 70 Liter Wasser werden pro Sekunde in jeder Geothermieanlage des Oberrheingrabens nach oben gebracht. \u201eDa w\u00e4re in rund 40 Minuten die Menge Lithium zum Beispiel f\u00fcr eine Batterie zusammen\u201c, erl\u00e4utert Kolb. \u201eIn etwa zwei Minuten die Menge f\u00fcr ein E-Bike.\u201c So k\u00f6nnte bei rund 8 000 Betriebsstunden j\u00e4hrlich in der Geothermieanlage in Bruchsal eine Lithiummenge gewonnen werden, die ausreichend ist f\u00fcr die Produktion von etwa 20 000 Batterien.<\/p>\n\n\n\n
\u201eMit einer intensiven Reservoiranalyse wollen wir zusammen mit den Projektpartnern die Nachhaltigkeit und damit auch die Wirtschaftlichkeit der Lithiumextraktion aus dem Tiefenwasser nachweisen\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Jochen Schneider, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer der HYDROSION GmbH. \u201eEin weiterer wichtiger Punkt ist aber auch die Qualit\u00e4t des Lithiums und dass keine sch\u00e4dlichen Abf\u00e4lle in die Umwelt gelangen.\u201c Lithiumgewinnung aus einem erneuerbaren Energietr\u00e4ger m\u00fcsse h\u00f6chsten Umweltstandards gen\u00fcgen und die \u00d6ffentlichkeit m\u00fcsse transparent \u00fcber das Verfahren informiert werden.<\/p>\n\n\n\n
F\u00fcr die Absch\u00e4tzung der Lithium-Ressource im geologischen Untergrund ist es essenziell, die Freisetzungsprozesse f\u00fcr Lithium im Geothermalreservoir und die Gr\u00f6\u00dfe des Reservoirs (von der Zirkulation erfasstes Volumen) zu kennen. Zur Quantifizierung der Lithiumfracht setzen die Angewandten Geowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler der Universit\u00e4t G\u00f6ttingen Methoden ein, die die hydrogeochemischen Vorg\u00e4nge an der Grenze zwischen Festgestein und zirkulierendem Fluid untersuchen. Dazu wird insbesondere die Verteilung der stabilen Isotope des Lithiums verwendet.<\/p>\n\n\n