Der Lithium-Experte Volker Presser erklärt im Interview, weshalb das Recycling von Batterien immer wichtiger werden wird. Zudem werde es immer zentraler, neue Materialien zu finden – auch da sei China schon deutlich weiter als Europa.
Volker Presser lebt und arbeitet in Saarbrücken – den Oberrhein hat er trotzdem stark im Blick. Dort passiere gerade mit der Lithiumgewinnung sehr Ungewöhnliches.
Herr Presser, wie bewerten Sie die Entwicklung am Oberrhein?
Ich war vor einigen Monaten selbst in Insheim und Landau, das ist schon sehr beeindruckend. Die Herausforderung bei Thermalwasser ist es allerdings, mit dem hohen Druck, den hohen Temperaturen und den vielen im Thermalwasser gelösten Elementen umzugehen. Besonders spannend ist, dass die Lithiumgewinnung jetzt bei den Geothermiekraftwerken als drittes „Produkt“ neben der Strom- und Wärmegewinnung hinzukommt. Wir müssen Sektoren koppeln, das ist die Zukunft.
Ist das Thermalwasser am Oberrhein denn wirklich etwas Besonderes?
Thermalwasser gibt es an vielen Orten auf der Erde. Auch das Thermalwasser von Vichy in Frankreich oder in Aachen enthält gelöstes Lithium – ich trinke es übrigens nicht gerne, es riecht sehr stark nach Schwefel. In den USA entwickeln sich derzeit einige Start-up-Unternehmen, um an Wertstoffe im Thermalwasser zu gelangen. Allerdings ist am Oberrhein ein ganz besonderes Setting zu finden, da wir dort schon sehr viel Erfahrung mit der Geologie im Untergrund und mit der Geothermie haben und weil dort große Lithium-Ressourcen vorhanden sind. Dem Oberrhein kommt zudem eine Pionierrolle zu, weil mit der Vulcan Energie Ressourcen ein Unternehmen den Mut hat, das Thema anzupacken und viel Geld zu investieren.
Wie lange reicht das Lithium am Oberrhein?
Es gibt Studien vom KIT, die gehen von 40 Jahren aus. Das kommt aber stark auf den Betrieb und auch auf die Anzahl der Extraktionsanlagen an. Ich selbst kann mir vorstellen, dass die Vorräte deutlich länger genutzt werden können. Aber letztlich weiß das niemand genau.
Wie wird sich weltweit der Lithium-Bedarf entwickeln?
Lithium wird noch für viele Jahre das wichtigste Elektromobilitäts-Element bleiben. Zudem findet bei den problematischen Elementen Nickel und Kobalt derzeit ein Übergang statt zu Lithiumeisenphosphat. Das bedeutet, dass vor allem die europäische Industrie unglaublich auf Lithium fokussiert sein wird. Es wird einen riesigen Steigerungsbedarf geben. Aber das wird nicht immer so bleiben.
Weshalb glauben Sie das?
Wir haben in der EU immer stärkere Vorgaben zum Batterierecycling. Das heißt, wir haben Millionen Tonnen von Batterien, die nach einer Gebrauchszeit von zehn bis 15 Jahren wieder aufbereitet werden müssen. Viele Batterien werden zunächst ein „zweites Leben“ als stationäre Speicher finden – beispielsweise für eine Photovoltaikanlage zu Hause. Aber Ziel ist es, Lithium in eine Kreislaufwirtschaft zu überführen und Lithium-Batterien möglichst vollständig zu recyceln. Zudem kommt in China dieses Jahr schon das erste Natrium-Ionen-Auto auf den Markt und zwar für gerade mal rund 10 000 Euro. Damit entkoppelt man Batterien vom Lithium. Im günstigsten Fall werden wir deshalb für eine gewisse Zeit eine große Lithium-Lücke haben, aber dann werden wir zu einem stärkeren Kreislauf des Lithiums kommen. Nur eine Kreislaufwirtschaft wird langfristig nachhaltig sein.
Was bedeutet das für die europäische Batterieproduktion?
Das Schicksal der Batterie darf man nicht mit dem Lithium eins zu eins gesetzt werden. Auch die Blei-Akkus gibt es heute ja noch. Die Natrium-Batterien werden zunehmen, die allerdings eine geringere Energiedichte haben – für Handyakkus wären sie zu groß, und bei E-Autos haben sie eine geringere Reichweite zur Folge. Dafür sind sie leichter und billiger. Das heißt, wir werden eine größere Diversifizierung sehen. Ich finde es deshalb problematisch, dass wir jetzt schnell Gigafactories bauen, in denen ein sehr starker Fokus auf Lithium gesetzt wird. Es ist natürlich eine etablierte Technologie, aber man muss eben nicht nur schauen, wie wir die Lücke zu den asiatischen und auch amerikanischen Unternehmen schließen können, sondern wie wir zwei Schritte weitergehen als die Konkurrenz.
Sie selbst forschen daran, wie man Lithium aus Meerwasser oder aus anderem Wasser gewinnen kann. Wie sind die Ergebnisse?
Im Meerwasser ist leider nur sehr wenig Lithium enthalten, nämlich 0,17 Milligramm pro Liter – am Oberrhein sind es 200 Milligramm und mehr. Aber wir haben auch das Grubenwasser in den saarländischen Bergwerken untersucht; da sind es zumindest zwei Milligramm. Auch das Abwasser, das beim Herstellen von Batteriematerialien und beim Batterie-Recycling anfällt, enthält viel Lithium. Woran wir forschen, ist deshalb eine Technologie, um allgemein Lithium-Ionen aus Wasser zu extrahieren. Diese Technik muss möglichst nachhaltig, energiesparend und selektiv ist, also nur Lithium-Ionen herausfiltern und nichts anderes. Dazu kommen bei uns elektrochemische Materialien zum Einsatz, durch die Wasser fließen kann – schaltet man den Strom ein, wird Lithium aufgenommen, schaltet man ihn ab, wird das Lithium wieder abgegeben. Das funktioniert ganz wie bei einer Batterie. Das ist noch Grundlagenforschung, aber wir glauben, dass sie künftig einen wichtigen Beitrag liefert bei der Gewinnung von Lithium. Aber nicht nur dort: denn unser Verfahren kann auch Schadstoffe wie Blei oder Arsen entfernen oder andere Wertstoffe wie Nickel, Kobalt oder seltene Erden rückgewinnen..
Zur Person
Beruf
Volker Presser ist Professor am am INM, dem Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken. Der 41-jährige Materialwissenschaftler entwickelt hochleistungsfähige Batterien, neue Verfahren zum Recycling und Methoden für einen nachhaltigen Umgang mit Wasser als Rohstoff der Zukunft.
Biografie
In Immenstadt im Allgäu geboren und aufgewachsen, hat Volker Presser in Tübingen Mineralogie studiert. Von 2010 bis 2012 forschte er in den USA. Seit 2012 arbeitet er am INM und lehrt an der Universität des Saarlandes . fal