Der Lithiumbedarf in Europa ist groß, die eigene Fördermenge jedoch gering. Daher rückt seit einigen Jahren in Deutschland unter anderem der Oberrheingraben als mögliches Fördergebiet verstärkt in den Fokus. Eine aktuelle Datenanalyse des KIT hat nun ergeben, dass bestehende Geothermiekraftwerke im Oberrheingraben und im Norddeutschen Becken zwischen zwei und zwölf Prozent des jährlichen Lithiumbedarfs in Deutschland decken könnten – zuverlässig über mehrere Jahrzehnte hinweg und zu geringen Umweltkosten. Das zeigt eine Veröffentlichung des Forschungsteams in der Fachzeitschrift „Energies“.
Die Förderung von Lithium aus Thermalwässern ist den Forschenden zufolge keine herkömmliche Form des Bergbaus. Denn das im Wasser gelöste Lithium komme in einem weitverzweigten Netzwerk aus Klüften und Hohlräumen im Gestein vor, sei aber nur punktuell über einzelne Bohrungen zugänglich. „Die Größe des Reservoirs hängt daher von der Wassermenge ab, die über die Bohrungen hydraulisch erschlossen werden kann“, so Fabian Nitschke vom Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW) des KIT. Um das Potenzial der Lithiumproduktion zu berechnen, musste daher berücksichtigt werden, wie viel Wasser gefördert werden kann, welche Menge an Lithium dieses Wasser enthält und wie viel davon pro Zeiteinheit extrahiert werden kann. „Wir nutzen dafür eine dynamische Transportmodellierung, angelehnt an die Untergrundverhältnisse des Oberrheingrabens, bei der wir thermische, hydraulische und chemische Prozesse gekoppelt betrachten. Ähnliche Modelle sind bereits aus der Öl- und Gasindustrie bekannt, wurden aber bisher noch nicht auf Lithium angewendet“, so Nitschke.
Die Lithiumkonzentration in der Förderbohrung nimmt der Analyse zufolge im ersten Drittel des Betrachtungszeitraums von 30 Jahren durch Verdünnung mit dem zurückgeführten Wasser zwischen 30 und 50 Prozent ab, nähert sich danach aber einem konstanten Wert an. Basierend auf den Modellannahmen scheine daher eine kontinuierliche Lithiumförderung über Jahrzehnte möglich. Aus Sicht des Teams sind die Forschungsergebnisse ein weiteres Argument für einen breiten Ausbau der Geothermie. Denn die Geothermie könne nicht nur grundlastfähige erneuerbare Energie liefern, sondern auch zur Deckung des deutschen Lithiumbedarfs beitragen.
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