{"id":93873,"date":"2023-09-06T09:08:57","date_gmt":"2023-09-06T07:08:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=93873"},"modified":"2023-09-14T13:41:18","modified_gmt":"2023-09-14T11:41:18","slug":"nachhaltiges-lithium-fuer-viele-jahrzehnte","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/nachhaltiges-lithium-fuer-viele-jahrzehnte\/","title":{"rendered":"Nachhaltiges Lithium f\u00fcr viele Jahrzehnte"},"content":{"rendered":"\n

Forschende des KIT sehen langj\u00e4hrige Perspektive f\u00fcr die Lithiumf\u00f6rderung mit Geothermieanlagen.<\/p>\n\n\n\n

Mit bestehenden Geothermiebohrungen im Oberrheingraben k\u00f6nnte \u00fcber mehrere Jahrzehnte zuverl\u00e4ssig Lithium gef\u00f6rdert werden, ohne dass diese Rohstoffquelle versiegt. Das zeigen aktuelle Datenanalysen von Forschenden des Karlsruher Instituts f\u00fcr Technologie (KIT). Ihre Ergebnisse haben sie in der Fachzeitschrift Energies <\/em>ver\u00f6ffentlicht (DOI: 10.3390\/en16165899<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

Auf dem Weg zur Klimaneutralit\u00e4t braucht Europa viel Lithium f\u00fcr Batteriespeicher \u2013 es produziert bislang aber nur ein Prozent der weltweiten F\u00f6rdermenge. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT untersuchen deshalb M\u00f6glichkeiten, Lithium aus geothermischen Quellen zu gewinnen. \u201eTheoretisch k\u00f6nnten bestehende Geothermiekraftwerke im Oberrheingraben und im Norddeutschen Becken zwischen zwei und zw\u00f6lf Prozent des j\u00e4hrlichen Lithiumbedarfs in Deutschland decken\u201c, sagt Valentin Goldberg vom Institut f\u00fcr Angewandte Geowissenschaften (AGW) des KIT, der dieses Potenzial gemeinsam mit einem Team auf Basis einer umfangreichen Datenanalyse berechnet hat. Unklar war bislang allerdings, wie lange eine F\u00f6rderung m\u00f6glich ist. Mit einer weiteren Studie geben die Forschenden nun einen optimistischen Ausblick: \u201eNach unseren Erkenntnissen ist ein Abbau mit geringen Umweltkosten \u00fcber viele Jahre m\u00f6glich\u201c, so Goldberg. \u201eDas f\u00fcr die Studie entwickelte Modell beschreibt eine m\u00f6gliche Lithiumf\u00f6rderung im Oberrheingraben, die Parameter sind aber so gew\u00e4hlt, dass sie sich auch auf andere Kluftsysteme \u00fcbertragen lassen.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Modellierung geothermaler Lithiumproduktion<\/h4>\n\n\n\n

Die F\u00f6rderung von Lithium aus Thermalw\u00e4ssern ist keine herk\u00f6mmliche Form des Bergbaus, weshalb bei der Analyse auch nicht auf die dabei \u00fcblichen Methoden zur\u00fcckgegriffen werden konnte. \u201eDas im Wasser gel\u00f6ste Lithium kommt in einem weitverzweigten Netzwerk aus Kl\u00fcften und Hohlr\u00e4umen im Gestein vor. Es ist aber nur punktuell \u00fcber einzelne Bohrungen zug\u00e4nglich\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Fabian Nitschke vom AGW, der ebenfalls an der Forschung beteiligt war. \u201eDie Gr\u00f6\u00dfe des Reservoirs h\u00e4ngt daher von der Wassermenge ab, die \u00fcber die Bohrungen hydraulisch erschlossen werden kann.\u201c Um das Potenzial der Lithiumproduktion zu berechnen, mussten die Forschenden ber\u00fccksichtigen, wie viel Wasser gef\u00f6rdert werden kann, welche Menge an Lithium dieses Wasser enth\u00e4lt und wie viel davon pro Zeiteinheit extrahiert werden kann. \u201eWir nutzen daf\u00fcr eine dynamische Transportmodellierung, angelehnt an die Untergrundverh\u00e4ltnisse des Oberrheingrabens, bei der wir thermische, hydraulische und chemische Prozesse gekoppelt betrachten. \u00c4hnliche Modelle sind bereits aus der \u00d6l- und Gasindustrie bekannt, wurden aber bisher noch nicht auf Lithium angewendet\u201c, so Nitschke.<\/p>\n\n\n\n

Da bei der Geothermie das gef\u00f6rderte Wasser nach der Nutzung \u00fcber eine zweite Bohrung wieder in den Untergrund zur\u00fcckgef\u00fchrt wird, stellte sich den Forschenden die Frage, ob der Lithiumgehalt des Tiefenwassers mit der Zeit abnimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Lithiumkonzentration in der F\u00f6rderbohrung im ersten Drittel des Betrachtungszeitraums von 30 Jahren durch Verd\u00fcnnung mit dem zur\u00fcckgef\u00fchrten Wasser zwischen 30 und 50 Prozent abnimmt. Danach n\u00e4hert sie sich aber einem konstanten Wert an. \u201eDas ist auf das offene Kluftsystem zur\u00fcckzuf\u00fchren, das kontinuierlich frisches Tiefenwasser aus anderen Richtungen nachliefert\u201c, sagt Nitschke. Basierend auf den Modellannahmen scheint eine kontinuierliche Lithiumf\u00f6rderung \u00fcber Jahrzehnte m\u00f6glich: \u201eIm Grunde zeigt der Abbau dieser unkonventionellen Ressource einen klassischen Lagerst\u00e4ttenzyklus. Auch bei der Kohlenwasserstofff\u00f6rderung oder im Erzbergbau ist die Ausbeute am Anfang am h\u00f6chsten und nimmt dann allm\u00e4hlich ab.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Sinnvolle Investition in eine nachhaltige Zukunft<\/h4>\n\n\n\n

F\u00fcr Thomas Kohl vom AGW, der die Forschung als Professor f\u00fcr Geothermie und Reservoir-Technologie am KIT leitet, sind die Forschungsergebnisse ein weiteres Argument f\u00fcr einen breiten Ausbau der Geothermie: \u201eWir wussten bereits, dass die Geothermie uns \u00fcber Jahrzehnte grundlastf\u00e4hige, erneuerbare Energie liefern kann. Unsere Studie zeigt nun, dass ein einziges Kraftwerk im Oberrheingraben zus\u00e4tzlich bis zu drei Prozent des j\u00e4hrlichen deutschen Lithiumbedarfs decken k\u00f6nnte.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Auch an L\u00f6sungen zur praktischen Umsetzung arbeitet seine Forschungsgruppe. So stellte sie j\u00fcngst eine Studie in der Fachzeitschrift Desalination vor, in der sie eine unter realen Bedingungen getestete Thermalwasservorbehandlung f\u00fcr die Rohstoffextraktion demonstrierte. \u201eIm n\u00e4chsten Schritt muss nun die Skalierung der Technologie auf einen industriellen Ma\u00dfstab erfolgen\u201c, so Kohl.\u00a0<\/p>\n\n\n\n