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„Weißes Gold“ für Millionen E-Autos: Start-up aus Baden-Württemberg startet Betrieb von Lithium-Anlage
VonJulian Baumannschließen
Im Oberrhein versteckt sich Rohstoff für Millionen E-Autos, doch der Abbau des „weißen Goldes“ gestaltet sich schwierig. Das Start-up Vulcan hat nun mit der Inbetriebnahme einer Anlage für die Optimierung der Lithiumextraktion begonnen.
Karlsruhe/Landau - Mit dem Hochlauf der E-Auto-Produktion wird auch die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien folgerichtig immer weiter ausgebaut. Laut einer Studie soll der wichtige Rohstoff für E-Autos allerdings nur noch für rund 11 Jahre reichen, weshalb einige Start-ups bereits daran tüfteln, Batterien auf Basis anderer Rohstoffe zu entwickeln. Das große Problem dabei ist allerdings, dass die Lithium-Vorkommen eigentlich nicht gering sind, der Abbau sich aber immens schwierig gestaltet. Im Oberrhein versteckt sich Rohstoff für 400 Millionen E-Autos, aufgrund des „weißen Goldes“ herrscht dort bereits eine regelrechte Goldgräberstimmung.
Dem schwierigen Abbau des Lithium-Vorkommens im Oberrhein hat sich unter anderem das Start-up Vulcan aus Karlsruhe (Baden-Württemberg) verschrieben. Der Autoriese Stellantis hat bereits in das Start-up investiert. Da der Abbau des Rohstoffes in vielen Ländern entgegen der klimaneutralen E-Autos als absolut klimaschädlich angesehen wird – pro Tonne Lithium werden rund 170.000 Liter Grundwasser verbraucht – will Vulcan den Rohstoff klimaneutral gewinnen. Dafür haben die Karlsruher einer Pressemitteilung zufolge vor wenigen Tagen mit der Inbetriebnahme einer Anlage zur Optimierung der Lithiumextraktion in Landau (Rheinland-Pfalz) begonnen.
Lithium im Oberrhein: Vulcan will „europäische Lieferkette für kritischen Rohstoff“ etablieren
Da der Großteil der modernen E-Autos von Mercedes-Benz, VW oder auch Tesla mit Lithium-Ionen-Akkus betrieben wird, ist der Rohstoff für die Zukunft der elektrischen Mobilität obligatorisch. In Bezug auf den Abbau im Oberrhein regte sich allerdings bereits deutlicher Protest. Beispielsweise in Bühl bei Baden-Baden, wo der geplante Lithium-Abbau Ängste schürt. Der Start der Inbetriebnahme der Lithiumextraktionsoptimierungsanlage (LEOP) in Landau soll laut Unternehmen den Abbau ab 2025 vorbereiten, die Produkte qualifizieren, optimieren und auch das Betriebsteam entsprechend vorbereiten. Forscher aus Saarbrücken haben eine Methode entwickelt, um Lithium aus dem Meerwasser zu gewinnen.
Lithium-Ionen-Batterien für Elektroautos
Lithium-Ionen-Batterien sind die am häufigsten verwendeten Energiespeichersysteme in Elektroautos aufgrund ihrer hohen Energiedichte und Leistungsfähigkeit. Lithium wird in verschiedenen Formen, wie Lithium-Kobaltoxid (LiCoO₂), Lithium-Eisenphosphat (LiFePO₄) und anderen, als Kathodenmaterial verwendet. Anoden bestehen oft aus Graphit oder anderen Kohlenstoffmaterialien. Die Verwendung von Lithium in Elektroauto-Batterien bietet folgende Vorteile:
Hohe Energiedichte: Lithium ermöglicht es den Batterien, eine große Menge Energie auf kleinem Raum zu speichern, was die Reichweite von Elektroautos verbessert.
Leichtgewicht: Lithium ist ein leichtes Element, was zur Verringerung des Gesamtgewichts der Batterien und des Fahrzeugs beiträgt.
Schnelles Aufladen: Lithium-Ionen-Batterien können in kurzer Zeit aufgeladen werden, was die Nutzbarkeit von Elektrofahrzeugen im Alltag erhöht.
Geringe Selbstentladung: Lithium-Ionen-Batterien haben im Vergleich zu anderen Batterietypen eine niedrige Selbstentladungsrate, was den Energieverlust bei Nichtbenutzung minimiert.
Zyklische Stabilität: Sie bieten eine hohe Anzahl von Lade- und Entladezyklen, bevor ihre Kapazität signifikant abnimmt.
Jedoch gibt es auch einige Herausforderungen im Zusammenhang mit der Lithium-Verwendung, wie thermische Instabilität und begrenzte Verfügbarkeit von Rohstoffen.
Laut der Vulcan-Pressemitteilung handelt es sich beim Tiefengeothermieprojekt des Unternehmens im Oberrhein um die weltweit erste klimaneutrale Lithiumgewinnung, die speziell für die europäische Autoindustrie und auch für die Bereitstellung von erneuerbarer Energie für die Region gedacht ist. „Ziel des Unternehmens ist es, europäische Lieferketten für den kritischen Rohstoff Lithium zu etablieren und damit eine nachhaltigere Batterieproduktion für die Elektromobilität zu gewährleisten“, schreiben die Karlsruher. „Die Inbetriebnahme ist ein wichtiger Meilenstein für Vulcan in der Umsetzung des Zero Carbon Lithium-Projektes.“ Bislang stammt das Lithium nämlich größtenteils aus Ländern wie Argentinien, Chile oder auch China.
Stopp des E-Auto-Booms durch Lithium-Mangel bis 2030? Karlsruher Start-up stemmt sich dagegen
Vulcan hat nach eigenen Angaben in den vergangenen Jahren bereits in Insheim (Südliche Weinstraße) Pilotanlagen für die Gewinnung von Lithiumchlorid erfolgreich betrieben, die als Grundlage für die LEOP dienen sollen. Die neue Anlage, deren Bau im Jahr 2022 begonnen hatte, soll bis Oktober vollständig in Betrieb genommen werden und dann Lithiumchlorid gewinnen, reinigen und konzentrieren. Das so gewonnene Lithiumchlorid soll laut Mitteilung anschließend in die sogenannte Lithiumelektrolyseoptimierungsanlage (CLEOP) im Frankfurter Stadtteil Höchst transportiert und dort in Lithiumhydroxid umgewandelt werden. Dieses soll wiederum von den Abnahmepartnern – zu denen neben Stellantis beispielsweise auch der VW-Konzern gehört – getestet werden.
„Der Beginn der Inbetriebnahme unserer LEOP-Anlage stellt einen bedeutenden Meilenstein für uns und die gesamte europäische Batterieindustrie dar“, sagt Vulcan-Chef Cris Moreno. „Bis 2030 wird Europa voraussichtlich mit einem erheblichen Lithiummangel konfrontiert sein, der ernsthafte Auswirkungen auf die europäische Batterie- und Automobilindustrie haben könnte, falls inländische Lieferungen nicht realisiert werden.“ Auf diesen Fall bereite sich Vulcan mit dem Start der Inbetriebnahme der Anlage in Landau vor, die der CEO als „wichtigen Schritt“ hin zu einer unabhängigen europäischen Lithium-Lieferkette bezeichnet.
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