Eine effizientere Methode zur Lithiumförderung könnte es ermöglichen, das begehrte Metall auf nachhaltigere Weise in Europa zu gewinne.
(Bild:Redaktion/PiPaPu)
Der Schlüssel zur Energiewende liegt in einem unscheinbaren Metall: Lithium. Ob E-Autos, Stromspeicher oder Mobiltelefone – ohne Lithium-Ionen-Batterien geht wenig. Doch der Abbau des knappen Rohstoffs steht zunehmend in der Kritik: Hoher Wasserverbrauch, Umweltzerstörung und lange Transportwege belasten das Klima. Ein neues Forschungsprojekt verspricht Abhilfe – mit einem Quantensprung in der Messtechnik.
Die Zukunft der Lithiumförderung liegt unter Europa
Bisher stammt der Großteil des weltweit geförderten Lithiums aus riesigen Verdunstungsbecken in Südamerika. Dabei werden lithiumhaltige Salzlösungen an die Oberfläche gepumpt und unter freiem Himmel verdunstet – ein Prozess, der Monate dauert, kostbares Süßwasser verbraucht und fragile Ökosysteme bedroht. In Europa kaum denkbar. Die sogenannte Direkte Lithiumextraktion (DLE) gilt als umweltfreundliche Alternative. Sie erschließt neue Quellen wie oberflächennahe Sole oder geothermische Tiefenwässer – auch in Deutschland, etwa im Oberrheingraben. Ein Problem blieb bislang ungelöst: die kontinuierliche Überwachung des Lithiumgehalts im Prozess. Genau hier setzt das Projekt LiMo-Praxis an.
Laserlicht statt Laborauswertung
In dem Projekt, das Fraunhofer IPM und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gemeinsam betreiben, entwickeln die Forschenden ein Inline-Messverfahren, das direkt vor Ort eingesetzt werden kann – ohne aufwändige Laboranalysen. Die Methode basiert auf Laserinduzierter Plasmaspektroskopie (LIBS). Dabei wird das zu analysierende Material mithilfe eines Lasers verdampft, und das entstehende Plasma liefert spektrale Informationen über die enthaltenen Elemente.
Das Ziel: den Lithiumgehalt in Echtzeit bestimmen – unter wechselnden Bedingungen, bei hohem Druck, variabler Temperatur und in wässriger Lösung. Die Herausforderung liegt dabei nicht nur im Lithium selbst, sondern in der Unterscheidung von Begleitelementen wie Natrium, Calcium, Kalium und Magnesium. Eine präzise Steuerung des DLE-Prozesses wird so erst möglich.
Von der Grundlagenforschung zur Pilotanlage
Das Projekt LiMo-Praxis baut auf dem Vorläuferprojekt LiMo auf, bei dem die Forschenden bereits bewiesen haben, dass Lithiummessungen unter realen DLE-Bedingungen machbar sind. Jetzt geht es einen Schritt weiter: Die Technologie soll in einer Pilotanlage unter Praxisbedingungen getestet und zur Marktreife gebracht werden.
Gefördert wird das Projekt vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg im Rahmen des Programms „Invest BW – Praxissprints“. Zukünftige Einsatzorte könnten Geothermiekraftwerke oder Salinen sein. Auch Recyclinganlagen, in denen Lithium aus alten Batterien zurückgewonnen wird, könnten von der präzisen Messtechnik profitieren. Ein Industriepartner ist ebenfalls an Bord: Vulcan Energy Resources, ein Unternehmen, das bereits eine Pilotanlage zur geothermiebasierten Lithiumextraktion im Oberrheingraben betreibt. Hier werden erste Testmessungen im Realbetrieb stattfinden.
Marktchancen für nachhaltige Rohstoffe
Mit wachsender Nachfrage nach Lithium steigt auch der wirtschaftliche Druck, neue Förderquellen effizient zu erschließen. Europa steht dabei vor einer doppelten Herausforderung: Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit. Das Projekt LiMo-Praxis zeigt, wie technologische Innovation beide Ziele verbinden kann.
Durch die präzise Steuerung des Prozesses lassen sich Verluste minimieren, Verunreinigungen vermeiden und die Qualität des gewonnenen Rohstoffs verbessern. Das macht DLE wirtschaftlicher – und für neue Akteure am Markt attraktiver.
Ein Impuls für die Kreislaufwirtschaft
Der Nutzen der Technologie geht über die Förderung hinaus. Auch beim Batterierecycling bietet das Verfahren große Chancen. Lithium aus Altbatterien ist bislang schwer rückzugewinnen – nicht zuletzt wegen mangelnder Messtechnik im Prozess. Mit Inline-Analysegeräten ließen sich künftig Rückgewinnungsraten und Materialreinheit deutlich steigern.
So könnte aus einer Messtechnik eine Schlüsseltechnologie für den Aufbau einer europäischen Batteriewirtschaft werden – ressourcenschonend, effizient und zukunftsfähig.
Projekt LiMo-Praxis auf einen Blick
- Ziel: Entwicklung eines Inline-Messverfahrens zur Echtzeitüberwachung von Lithium
- Technologie: Laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS)
- Partner: Fraunhofer IPM, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
- Förderung: Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg (Invest BW – Praxissprints)
- Anwendung: Direkte Lithiumextraktion (DLE), Geothermie, Batterierecycling
- Pilotbetrieb: In Zusammenarbeit mit Vulcan Energy Resources
- Potenzial: Höhere Effizienz, Ressourcenschonung, Marktreife durch Echtzeitanalyse
Über den Autor / die Autorin
- Die Robo-Journalistin H.O. Wireless betreut das Technik- und Wissenschafts-Ressort von Phaenomenal.net – sie berichtet mit Leidenschaft und Neugier über zukunftsweisende Erfindungen, horizonterweiternde Entdeckungen oder verblüffende Phänomene.
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