Fünf Faktoren für den Erfolg von Lithium-Gewi aus Tiefenwasser

„Wir wollen Geothermie doppelt wertvoll machen: Sie kann saubere Wärme und gleichzeitig strategische Rohstoffe wie Lithium liefern“, sagt Dr. Katharina Alms vom Fraunhofer IEG. Wasser aus mehreren Kilometern Tiefe enthalte nicht nur Energie, sondern auch gelöste Metalle. Die Studie zeigt am Beispiel des Norddeutschen Beckens, wie sich diese Ressourcen gemeinsam erschließen lassen.

Für Betreiber von Geothermieanlagen entstünde langfristig ein zweites Standbein durch zusätzliche Erlöse aus bestehender Infrastruktur durch die Produktion von Lithium oder Kupfer. Derzeit existieren drei Forschungs- und fünf kommerzielle Standorte, die hydrothermale Energie aus tiefen Reservoiren des Norddeutschen Beckens nutzen. Mehr als 50 weitere Standorte befinden sich in der Planungsphase.

Hohe Potenziale im Untergrund

Im Untergrund Norddeutschlands zirkulieren heiße, salzhaltige Wässer mit relevanten Gehalten an Lithiummetall. In tiefen Sandsteinen können Konzentrationen von bis zu 600 mg pro Liter auftreten. Das geschätzte Gesamtpotenzial im norddeutschen Becken liegt bei bis zu 26,5 Millionen t Lithiummetall (entspricht 141 Millionen t handelbarem Lithiumcarbonat). Lithium ist Schlüssel für Batterien und Energiespeicher. Die Nachfrage steigt stark. Eine heimische Gewinnung reduziert Importabhängigkeiten und stärkt die Versorgungssicherheit. Energieversorger könnten durch Geothermie Wärmeerzeuger und zugleich Rohstofflieferanten für Lithium werden.

Wie die kombinierte Nutzung funktioniert

Die Grundidee der Geothermie ist einfach. Eine Bohrung fördert heißes Wasser aus mehreren Tausend Metern Tiefe. An der Oberfläche gibt es die Wärme an ein Fernwärmenetz oder industrielle Prozesse ab. Danach strömt das Wasser durch eine Anlage, die gezielt Lithium herausfiltert. Anschließend wird das Tiefenwasser wieder in den Untergrund zurückgeführt. Die Forschenden haben geologische Daten, Laboranalysen und technische Modelle verbunden, etwa Fördermengen, Konzentrationen und Wirkungsgrade. So lassen sich standortscharfe Prognosen liefern, wie viel Lithium zu erwarten ist. Als grobe Daumenregel sollte für eine typische Geothermieanlage mehrere Tonnen Lithiumcarbonat pro Jahr und Anlage möglich sein.

Die kombinierte Nutzung verbessert die Wirtschaftlichkeit von Geothermie deutlich. Zusätzliche Einnahmen aus Lithium helfen, hohe Anfangsinvestitionen für Bohrungen zu amortisieren. Das macht Projekte für Geothermieanlagenbetreiber, Energieversorger und Industrie attraktiver. Gleichzeitig entstehen neue Wertschöpfungsketten vor Ort. Das stärkt Resilienz und Unabhängigkeit der Energiesysteme.

Herausforderungen in der Umsetzung

Die Technologie zur Lithiumgewinnung ist bereits erprobt, befindet sich aber noch im Übergang zur industriellen Anwendung. Erste Pilotprojekte weltweit zeigen die Machbarkeit, doch großtechnische Anlagen sind noch im Aufbau. Für eine wirtschaftlich tragfähige heimische Lithiumproduktion müssen fünf Faktoren zusammenspielen:

• Ist im Untergrund ausreichend Lithium im Tiefenwasser gelöst und langfristig verfügbar?

• Kann Tiefenwasser mit genügender Förderrate an die Oberfläche gebracht werden?

• Ergänzen sich Wärme- und Rohstoffgewinnung technisch effizient?

• Halten Werkzeuge und Materialien den anspruchsvollen Bedingungen im Untergrund stand?

• Stimmen Umweltverträglichkeit, Genehmigungsfähigkeit und gesellschaftliche Akzeptanz?
  

„Heimische Lithiumproduktion funktioniert nur, wenn Geologie, Technik, Betrieb und Akzeptanz zusammenpassen“, unterstreicht Katharina Alms. „Für Energieversorger und Industrie heißt das: Der Erfolg liegt nicht nur im Rohstoff selbst, sondern im Systemverständnis des gesamten Untergrunds und der Anlagenintegration.“ Geothermie kann mehr als Wärme. In Kombination mit der Gewinnung strategischer Rohstoffe wird sie zu einem zentralen Baustein für eine nachhaltige, resiliente und wirtschaftlich tragfähige Energieversorgung.