In einem innovativen Forschungsprojekt mit dem Namen RoLiXX, das sich mit der Lithiumgewinnung aus den salzhaltigen Tiefenwässern des Norddeutschen Beckens beschäftigt, arbeiten Wissenschaftler*innen der Technischen Universität Berlin daran, die ökologischen und wirtschaftlichen Potenziale dieser Ressource zu erschließen. Lithium ist ein entscheidender Rohstoff für die Herstellung von Batterien, die eine zentrale Rolle in der Energiewende, der Elektromobilität und der künftigen Energiespeicherung spielen. Prof. Dr. Thomas Neumann, der Leiter des Fachgebiets Angewandte Geochemie, betont die Notwendigkeit, Lithium in Deutschland und Europa auf nachhaltige Weise verfügbar zu machen, um die Abhängigkeit von internationalen Märkten zu verringern.
Das Projekt zielt darauf ab, die geologischen Gegebenheiten des Rotliegend, einer geologischen Formation, die etwa 300 Millionen Jahre alt ist und große Teile des Norddeutschen Beckens unterlagert, umfassend zu untersuchen. In diesen tiefen Schichten zirkulieren extrem salzreiche Thermalwässer, die sogenannte Solen. Erste Analysen zeigen, dass in bestimmten Bereichen dieser Wässer hohe Lithiumkonzentrationen vorhanden sind, was diese Region potenziell zu einer der bedeutendsten Lithiumquellen in Europa macht.
Ein zentrales Ziel von RoLiXX ist es, die geologischen und chemischen Bedingungen zu verstehen, unter denen Lithium in den Tiefenwässern angereichert wird. Gleichzeitig müssen geeignete Verfahren zur Extraktion des Lithiums entwickelt werden, die den besonderen Herausforderungen der hochsalinaren Umgebung gerecht werden. Diese Wässer enthalten nicht nur Lithium, sondern auch eine Vielzahl anderer gelöster Elemente, was die Förderung und Verarbeitung kompliziert macht. Eine Herausforderung stellt die Bildung fester Ablagerungen dar, die während des Förderprozesses auftreten können und die Effizienz der Anlagen beeinträchtigen.
Das Team unter der Leitung von Dr. Ferry Schiperski widmet sich der Frage, wie und wo Lithium im Gestein gebunden ist, und untersucht die Bedingungen, unter denen es mobilisiert wird. Dabei werden vorhandene Bohrkerne systematisch analysiert, um lithiumhaltige Minerale zu identifizieren und deren Verteilung sowie Entstehungsgeschichte zu erforschen. Hierfür kommen hochmoderne Analysemethoden wie Polarisationsmikroskopie und Röntgendiffraktometrie zum Einsatz, um sogar minimale Lithiumkonzentrationen präzise zu erfassen.
Zusätzlich zur geologischen Analyse führen die Forscher*innen Laborexperimente durch, um die Lithiumfreisetzung unter den spezifischen Druck- und Temperaturbedingungen der Region zu testen. Diese Experimente helfen, die optimalen Bedingungen für die Lithiumgewinnung zu bestimmen und potenzielle Probleme, wie unerwünschte Ausfällungen, zu identifizieren und zu lösen.
Das Projekt RoLiXX wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt gefördert und verbindet geowissenschaftliche Grundlagenforschung mit praktischen Entwicklungen in der Prozesstechnik. Ziel ist es, die derzeit noch in der Entwicklung befindlichen Ansätze durch skalierte Pilotversuche und Feldtests weiter voranzubringen. Dies soll letztlich dazu beitragen, die Versorgung mit kritischen Rohstoffen in Europa langfristig zu sichern, wie es im Critical Raw Materials Act der Europäischen Union vorgesehen ist.
Neben der Technischen Universität Berlin sind mehrere Partner in das Projekt eingebunden, darunter das Helmholtz-Zentrum für Geoforschung, die Fraunhofer-Gesellschaft sowie andere Institutionen, die sich mit den Themen Geowissenschaften und Rohstoffen beschäftigen. Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit ist entscheidend für den Erfolg des Vorhabens.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Projekt RoLiXX nicht nur einen bedeutenden Beitrag zur Erforschung und Nutzung von Lithium im Norddeutschen Becken leisten könnte, sondern auch zur nachhaltigen Rohstoffversorgung in Europa. Die gewonnenen Erkenntnisse könnten weitreichende Auswirkungen auf die Industrie und die zukünftige Entwicklung von Technologien zur Energiespeicherung haben.
