Lithium aus dem Erzgebirge

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Der weltweit steigende Bedarf an leistungsfähigen Batterien könnte Lithium schon bald zum knappen Gut machen. Ein deutsches Solarunternehmen sucht deshalb im Erzgebirge nach dem begehrten Metall.

Zinnwald-Georgenfeld mit knapp 500 Einwohnern, 800 Meter über dem Meeresspiegel, 4,5 Kilometer von der tschechischen Grenze entfernt, liegt umgeben von dichten Wäldern auf dem Kamm des Erzgebirges. Was für den Ortsunkundigen romantisch und abgeschieden klingt, sieht vor Ort alles andere als idyllisch aus: Zahlreiche Abraumhalden und Löcher in der Landschaft kunden vom Bergbau, der hier seit dem Mittelalter betrieben wurde. Nach Silber haben sie gegraben, nach Kupfer, Wolfram und natürlich nach Zinn. Doch nach dem Zweiten Weltkrieg begann der unaufhaltsame Niedergang des Bergbaus im Osterzgebirge – seit rund 20 Jahren ist hier Schicht im Schacht.

Jetzt setzt in Sachsen ein neuer Run auf die mineralischen Reichtümer ein. Die treibende Kraft ist diesmal allerdings weder die Montanunion noch die Rüstungsindustrie. Für die Region nördlich von Zinnwald wurde Ende März eine sogenannte Aufsuchungsgenehmigung an die SolarWorld AG vergeben – einem der größten deutschen Hersteller von Photovoltaikanlagen. Das Unternehmen will sich die hier lagernden Lithium-Vorräte sichern, denn das Metall ist der Grundstoff für Lithium-Ionen-Akkus. Die sind nicht nur die derzeit effizientesten Speicher für Elektroautos, sondern auch interessant für Hausbesitzer, die sich per Solaranlage selbst mit Strom versorgen wollen.

Dass der begehrte Stoff hier noch zu finden sein müsste, ist recht wahrscheinlich: Bis 1945 wurde in der Gegend um Zinnwald im Rahmen der Aluminiumgewinnung auch nach Lithium geschürft. Später fehlte es jedoch an Abnehmern. Für die Anwendungen in der Keramikindustrie oder als Schmier- und Kühlmittel – zu jener Zeit Hauptverwendung des Leichtmetalls – lohnte der Aufwand nicht mehr.

Jetzt sollen die alten Lagerstätten angesichts hoher Rohstoffpreise erneut auf Ergiebig- und Wirtschaftlichkeit überprüft werden. Die SolarWorld AG geht davon aus, dass sie sich mit 50000 bis 80000 Tonnen eines der zehn weltweit größten Vorkommen gesichert hat. Gemeinsam mit der Bergakademie im nahe gelegenen Freiberg will das Unternehmen bis 2014 den genauen Umfang, Gehalt und vor allem die präzise Lage der Erzschichten ermitteln und auf dieser Basis den notwendigen Aufwand für einen Abbau der Vorkommen abschätzen. Eine Arbeit, die zunächst überwiegend auf Papier stattfindet, denn das Gebiet der ehemaligen DDR gilt als einer der geologisch am besten erforschten und dokumentierten Landstriche der Welt. Klar ist bislang, dass ein Tagebau nicht infrage kommt. Das Erz liegt in Tiefen zwischen 100 und 300 Metern. Zurzeit, so heißt es in der Bonner Unternehmenszentrale, sei man dabei, Akten zu wälzen und sich ins Bergrecht einzuarbeiten. Mit Probebohrungen werde es "noch etwas dauern". Geht alles gut, kann in drei Jahren die Abbaugenehmigung beantragt werden.

Was bringt ein Solarunternehmen dazu, sich im Bergbau zu engagieren? Die Antwort lautet: vertikale Integration. Vom Sand als Vorprodukt des Siliziums bis zur fertigen Solaranlage vereinigt SolarWorld alle Wertschöpfungsstufen unter einem Dach. Dieser Ansatz hatte sich vor einigen Jahren als großer Vorteil erwiesen, als die Silizium-Produzenten in den Boomjahren von 2005 bis 2010 kaum in der Lage waren, die große Nachfrage der Photovoltaik-Industrie zu bedienen. In der Folge stiegen nicht nur die Preise auf dem Silizium-Spotmarkt von 15 auf bis zu 100 Dollar pro Kilogramm. Als noch schwerwiegender erwiesen sich echte Lieferengpässe, die das Geschäft mit Solarzellen deutlich ausbremsten.

Eine ganz ähnliche Entwicklung könnte sich auch beim Lithium ergeben: Der Preis für Lithiumcarbonat, eine Form, in der das Leichtmetall gehandelt wird, hat sich Ende des letzten Jahrzehnts mit über 5000 US-Dollar pro Tonne gegenüber dem Niveau der neunziger Jahre in etwa verdoppelt, aktuell liegt der Preis bei rund 4500 Dollar. Nach Ansicht der kanadischen Beratungsfirma TRU, die sich auf den Rohstoffhandel spezialisiert hat, wird der Preis dort auch noch eine Zeitlang verweilen. Mittelfristig gehen die Rohstoffspezialisten aber davon aus, dass sich der Lithiumbedarf der Batterieproduktion bis 2020 in etwa vervierfachen und der Preis entsprechend steigen wird.

Die Frage, wie viel Lithium in Zukunft tatsächlich gebraucht wird, ist allerdings gar nicht so klar zu beantworten. Bislang gehen die Analysen davon aus, dass der zukünftige Lithium-Bedarf entscheidend von der Marktdurchdringung der Elektroautos abhängen wird. Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) in Karlsruhe hat 2010 drei verschiedene Szenarien durchgerechnet: Im sogenannten "Dominanz-Szenario" bestimmen Elektroautos den zukünftigen Individualverkehr. 2050 wären demnach 85 Prozent aller Neuzulassungen Elektrofahrzeuge. Der jährliche Lithium-Verbrauch steigt in diesem Szenario von zurzeit rund 20000 Tonnen bis 2050 auf 590000 Tonnen. Der "kumulierte Bedarf" für Fahrzeugbatterien läge bis 2050 damit bei 6,82 Millionen Tonnen – der "übrige Bedarf" für andere Batterien fällt mit 800000 Tonnen vergleichsweise bescheiden aus. Wenig optimistisch stimmt die Forscher aber, dass schon der aufsummierte Bedarf für Fahrzeug-Akkus über den zurzeit ausgewiesenen Reserven von rund sechs Millionen Tonnen liegt. Die Empfehlung der Wissenschaftler lautet daher, frühzeitig ein Recyclingsystem für Lithium aufzubauen und langfristig an Batterietypen zu arbeiten, die ohne Lithium auskommen.

SolarWorld will den Markt aber noch weiter anheizen. Denn das Unternehmen hofft auf einen sich entwickelnden Markt für Sonnenstrom-Selbstverbraucher. Das Unternehmen bietet jetzt bereits ein Gesamtpaket für Eigenheimbesitzer an, in dem zur Solaranlage auch eine Batterie mitgeliefert wird. Im Augenblick arbeiten diese noch auf Bleibasis, künftig soll es ein wesentlich leistungsfähigerer Lithium-Ionen-Akku sein. "Das ist die Technologie der Zukunft", wirbt SolarWorld-Sprecher Thomas Heidbrink.

Für Abbau und Verhüttung des Lithiums wird das Bonner Unternehmen allerdings einen Partner vom Fach benötigen, aber auch daran herrscht in Freiberg kein Mangel: Im März startete in der Erzgebirgsstadt das Projekt "Hybride Lithiumgewinnung", an dem neben der Bergakademie verschiedene Hütten-Unternehmen aus der Region beteiligt sind, etwa die Nickelhütte Aue, die bisher mit dem Recycling von Blei-Akkus befasste MRU Freiberg oder der Anlagenhersteller UTF GmbH. Gemeinsam soll ein Verfahren entwickelt werden, wie dem Erz Zinnwaldit – das Mineral, in dem das Lithium gebunden ist – das begehrte Metall entzogen werden kann.

Die Arbeit steht aber erst ganz am Anfang, wie Projektkoordinator Matthias Fuhrland betont. Es gebe zwar bereits einige Vorstellungen, welche Verfahren angewendet werden könnten, aber ob die sich letztlich umsetzen lassen, sei noch offen. Bislang kann man nur davon ausgehen, dass man das Zinnwaldit mit einer Lauge oder einer Säure behandeln muss, um es in seine Bestandteile zu zerlegen. Dabei könnten neben dem Lithium, das am Zinnwaldit einen Gewichtsanteil von lediglich 1,59 Prozent hat, auch andere wirtschaftlich interessante Stoffe anfallen. Eine "ganzheitliche Verwertung" sei geplant, so Fuhrland.