Wo kommt Lithium natürlich vor?

Wo kommt Lithium natürlich vor: Sole und Hartgestein

Die Frage, wo kommt lithium natürlich vor, beschäftigt Industrie und Wissenschaft wegen der wachsenden globalen Nachfrage stark. Das genaue Verständnis geologischer Ursprünge hilft dabei, die weltweiten Rohstoffquellen und deren Bedeutung richtig einzuordnen. Erfahren Sie in diesem Beitrag alle wichtigsten Fakten zu den natürlichen Vorkommen im Detail.

Wo kommt Lithium natürlich vor? Die schnelle Antwort

Lithium kommt in der Natur nicht als reines Metall vor, sondern ist fest in Mineralien, Sole-Lagerstätten und sogar Meerwasser gebunden. Die weltweiten Hauptvorkommen liegen in unterirdischen Salzseen sowie in vulkanischem Hartgestein.

Das ist die Basis.

Wenn wir über Batterien und Rohstoffe sprechen, denken die meisten sofort an ferne Wüsten in Südamerika. Aber es gibt eine unerwartete, sehr vielversprechende Lithiumquelle direkt hier in Europa - ich werde dieses oft übersehene Potenzial im Abschnitt über Geothermie genauer aufschlüsseln.

Sole-Lagerstätten: Der Schatz unter den Salzseen

Das berühmte Lithium-Dreieck - bestehend aus Chile, Argentinien und Bolivien - beherbergt riesige unterirdische Wasserreservoirs. Dieses stark salzhaltige Grundwasser (Sole) enthält große Mengen an gelöstem Lithium.

Rund 58 % der weltweiten natürliche vorkommen von lithium lagern in diesen südamerikanischen Salzseen. Der Abbau erfolgt durch simple Verdunstung. Man pumpt das Wasser in gigantische Becken an die Oberfläche.

Dann wartet man.

Die Sonne erledigt den Großteil der Arbeit. Seien wir ehrlich: Dieser Prozess ist zwar finanziell extrem kostengünstig, dauert aber oft bis zu 18 Monate und verbraucht lokal enorme Mengen an wichtigem Grundwasser. Ich muss gestehen, als ich mich das erste Mal mit Batteriemetallen beschäftigte, warf ich Sole und Hartgestein völlig in einen Topf. Ein typischer Anfängerfehler.

Hartgestein und Pegmatit: Der Spodumen-Schatz

Während Südamerika auf Wasser setzt, verlässt sich Australien auf festes Gestein. Das wichtigste Mineral hierbei ist Spodumen - ein oft kristallklares Silikat, das direkt im klassischen Bergbau abgebaut wird.

Der Hartgestein-Abbau deckt derzeit etwa 47 % der globalen Lithiumproduktion ab. Der große Vorteil gegenüber den Sole-Becken? Geschwindigkeit.

Man muss keine anderthalb Jahre auf Verdunstung warten, sondern kann das zerkleinerte Gestein sofort chemisch weiterverarbeiten und auf den Markt bringen.

Geothermale Quellen in Europa: Die direkte Extraktion

Hier ist die Auflösung zu der europäischen Quelle, die ich eingangs erwähnt habe: tiefes Thermalwasser.

Im Oberrheingraben in Deutschland zirkuliert heißes, lithiumreiches Wasser tief unter der Erdoberfläche. Neue Technologien zur direkten Lithiumextraktion (DLE) zielen darauf ab, dieses Wasser hochzupumpen, das Lithium in wenigen Stunden herauszufiltern und das abgekühlte Wasser wieder in den Boden zurückzuführen.

Selten habe ich eine so elegante technologische Lösung gesehen. Es ist - im Gegensatz zu den riesigen Verdunstungsbecken - eine extrem platzsparende Methode, die zudem die Erdwärme gleich mit zur Energiegewinnung nutzt.

Meerwasser und Tonminerale: Die Reserven der Zukunft?

Unsere Ozeane enthalten unglaubliche 230 Milliarden Tonnen Lithium.

Ein endloser Vorrat.

Das klingt fantastisch. Aber es gibt einen massiven Haken. Die Konzentration im Meerwasser ist mit etwa 0,17 bis 0,2 Teilen pro Million extrem gering. Eine wirtschaftliche Nutzung ist aktuell - trotz wirklich intensiver Forschung - noch reine Zukunftsmusik.

Tonminerale in vulkanischen Sedimenten (wie in Nevada in den USA) sind da schon weitaus realistischer, erfordern aber oft noch komplexe und teure chemische Trennverfahren, bevor sie rentabel im großen Stil genutzt werden können.

Sole-Lagerstätten vs. Hartgestein im Vergleich

Die beiden Hauptquellen für Lithium unterscheiden sich gravierend in Abbau, Dauer und Umweltauswirkungen.

Sole-Lagerstätten (Salzseen)

• Vergleichsweise niedrig, da die Sonnenenergie die Hauptarbeit leistet
• Sehr langsam - benötigt oft 12 bis 18 Monate bis zur Weiterverarbeitung
• Pumpen von salzigem Grundwasser in gigantische solare Verdunstungsbecken
• Lithium-Dreieck (Chile, Argentinien, Bolivien) sowie USA

Hartgestein (Pegmatit/Spodumen)

• Höher durch den massiven Einsatz von schweren Maschinen und Chemikalien
• Sehr schnell - das Material ist in wenigen Tagen bis Wochen bereit
• Klassischer Tagebau, Sprengung und Zerkleinerung des Gesteins
• Australien, China, Teile Nordamerikas

Jens' Recherche zur lokalen Rohstoffbeschaffung

Jens, ein 34-jähriger Ingenieur aus Karlsruhe, wollte für sein E-Auto-Startup eine lokale, grüne Batterie-Lieferkette aufbauen. Er war frustriert, da er dachte, alle etablierten Lithium-Quellen lägen in Übersee oder Südamerika, was eine schlechte CO2-Bilanz beim Transport bedeutet.

Er setzte zunächst auf den Import von australischem Spodumen. Das führte jedoch zu ständigen Lieferengpässen im Hafen und unerwartet hohen Logistikkosten. Seine Investoren beschwerten sich über die mangelnde Nachhaltigkeit.

Er verstand sein Kernproblem erst, als er sich tiefgehend mit direkter Lithiumextraktion aus dem Oberrheingraben beschäftigte. Das Thermalwasser direkt unter seiner Heimatregion konnte das Metall lokal und mit minimalem Flächenverbrauch liefern.

Nach acht Monaten Verhandlungen sicherte sich sein Unternehmen lokale Bezugsverträge für die Pilotphase der Geothermie-Werke. Das senkte die prognostizierten Transportemissionen um 85 % und machte das Startup zum Vorreiter.