• Geothermie bezeichnet die Wärmeenergie, die unterhalb der festen Erdoberfläche gespeichert ist.
• Energie aus Geothermie kann zum Heizen, Kühlen und zur Erzeugung von Strom genutzt werden.

• Der Begriff der „Geothermie“ ist ein Oberbegriff und bezeichnet sowohl die Oberflächennahe als auch die Tiefengeothermie. Der zentrale Unterschied liegt in der Tiefe der Bohrung.
• Während Oberflächennahe Geothermie Erdwärme aus bis zu 400 Metern Tiefe nutzt, wird bei tiefengeothermischen Projekten bis zu mehreren Kilometer unter die Erdoberfläche gebohrt. Mit zunehmender Tiefe der Bohrungen steigt die Temperatur des Thermalwassers.
• Im Ergebnis kann dadurch Erdwärme aus Tiefengeothermie ganze Stadtviertel mit grüner Wärme oder Strom versorgen, wohingegen die Wärme aus Oberflächennaher Geothermie lediglich einzelne Ein- und Mehrfamilienhäuser beheizen kann.
• Vulcan nutzt für seine Projekte Tiefengeothermie, da für die Entnahme des lithiumreichen Thermalwassers Bohrungen von bis zu 4 km unter die Erde nötig sind und der Energiegewinn dadurch größer ausfällt.

Die Tiefengeothermie in Deutschland hat das Potenzial, über ein Viertel des deutschen Wärmebedarfs zu decken (Quelle Fraunhofer 2022: Link).

Vorteile der Tiefengeothermie: 

• Klimafreundlichkeit: Bei der Umwandelung von Erdwärme in Strom oder Wärme wird wesentlich weniger CO2 erzeugt als bei der Energiegewinnung aus Kohle und anderen fossilen Brennstoffen.
• Unbegrenzter Vorrat: Im Gegensatz zu fossilen Energieträgern ist Erdwärme unerschöpflich vorhanden.
• Konstanz: Erdwärme ist grundlastfähig und damit jederzeit verfügbar. Andere Erneuerbaren Energiequellen hingegen sind tages- oder wetterabhängig.
• Hohe Effizienz: Bei der Wärmeproduktion mit Geothermie geht kaum Wärmeenergie verloren.
• Geringer Platzverbrauch: Im Vergleich zu herkömmlichen Öl- oder Gasheizungen sind Erdwärme-Anschlussstationen in Haushalten deutlich kleiner.
• Vielseitigkeit: Neben Wärme kann durch Geothermie auch Strom und Kälte erzeugt werden.

Nachteile der Tiefengeothermie: 

• Kostenintensität: Der Bau einer neuen Geothermie-Anlage ist mit hohen Kosten verbunden.
• Lokal begrenzte Nutzbarkeit: Nur wenige Regionen in Deutschland weisen die nötigen Voraussetzungen für die Nutzung von Geothermie auf.
• Hoher Aufwand: Oft sind aufwendige Vorarbeiten wie tiefe Erdwärmebohrungen erforderlich, um das benötigte Temperaturniveau in tieferen Erdschichten zu finden.

• Vor dem Hintergrund der Klimaziele und steigender Energiepreise wird eine autarke, heimische Energieversorgung immer wichtiger. Zudem gewinnen Kommunen, die Erdwärme nutzen, als technologiefreundlicher und umweltbewusster Standort an Attraktivität.
• Die Nutzung geothermischer Energie versetzt Gemeinden in die Lage, Fernwärmenetze auszubauen. Auch die lokale Industrie, insbesondere energieabhängige und energieintensive Betriebe, die unter anderem wegen der CO2-Bepreisung immer stärker auf entsprechende Einsparungspotenziale achten müssen, können versorgt werden.
• Durch den Betrieb der Anlagen werden zusätzliche Arbeitsplätze geschaffen, Gewerbesteuer eingenommen und die regionale sowie lokale Wirtschaftskraft gestärkt.

• Vulcan kommuniziert über verschiedene Kanäle: Medienberichterstattung (Print und Online), regelmäßige ASX-Meldungen, deutsche FSE-Berichte, regionale Projektwebseiten, soziale Medien sowie lokale Events, Informationsveranstaltungen und Beteiligungsworkshops.
• In den Projektregionen veranstaltet das Regionalmanagement Informationsveranstaltungen und Führungen vor Ort. Mit einem InfoTruck und InfoTrailer ist das Team in örtlichen Gemeinden unterwegs, um das Bewusstsein für das Projekt zu schärfen und für alle Fragen zur Verfügung zu stehen.
• Vulcan verfügt über Informationszentren, die unter der Woche geöffnet sind und in denen die Öffentlichkeit mehr über das Projekt erfahren und Fragen stellen kann. Termine sind nach Vereinbarung möglich.
• Über diverse Informations- und Kommunikationskampagnen steht Vulcan in engem Austausch mit der Bevölkerung und trägt somit zu Transparenz und Akzeptanz in der Bevölkerung bei.
• Besondere Aufmerksamkeit wird den lokalen Projektregionen gewidmet: So informiert Vulcan beispielsweise über Informationsstände auf verschiedenen Wochenmärkten der Region. Auch die Bürgerinnen und Bürger können sich jederzeit informieren, z. B. über die Vulcan-Bürgerhotline oder in den vor Ort eingerichteten Informationszentren in Landau und Karlsruhe.

• Dampf kommt vor allem bei älteren Geothermie-Anlagen vor. Bei den neuen, wie von Vulcan geplanten, Anlagen soll dies nicht der Fall sein.
• Während der Testarbeiten, nach Abschluss der Bohrungen, kann Dampf freigesetzt werden – es handelt sich dabei um fast reinen Wasserdampf, von dem keine Gefahr ausgeht.

• Geothermie-Anlagen sind prozessbedingt und auch im Vergleich mit anderen gewerblichen Anlagen vergleichsweise leise.
• Wesentliche Anlagenteile befinden sich in entsprechend isolierten Gebäuden und vergleichsweise laute, große Kühlanlagen sind nicht notwendig.

• In Geothermie-Anlagen zur Stromerzeugung werden dieselben Wärmeträger-Mittel eingesetzt, mit denen Kühlschränke und Klimaanlagen arbeiten. Für sie gelten Gebrauchs- und Sicherheitsbestimmungen.
• Zudem sind im gesamten Anlagenbereich die Sicherheitsvorkehrungen und Brandschutzvorschriften sehr hoch – sogar höher als die einer Tankstelle.
• Grundsätzlich gilt: Alle Stoffe, die mit Thermalwasser in Berührung kommen, müssen behördlich genehmigt werden und unterliegen den strengen Bestimmungen des Wasserrechts.

• Zunächst einmal gilt: Das zurückgeführte Wasser ist nicht „kalt“, sondern hat noch Restwärme. Im Geothermiekraftwerk in Insheim sinkt die Temperatur des Thermalwassers beispielsweise von etwa 163 auf 74 Grad Celsius ab.
• Durch die Abkühlung kann es im Untergrund zu einer Kontraktion des Gesteins im Nahbereich der Wasser-Rückführungsbohrung kommen. Aufgrund der geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Gesteins ist diese jedoch sehr gering und liegt unter der Wahrnehmungsschwelle.
• Temperaturänderungen im Untergrund können grundsätzlich zu Spannungsänderungen führen und zur Auslösung von nicht spürbaren Beben beitragen. Mit modernen numerischen Modellrechnungen können diese Auswirkungen jedoch vorab prognostiziert werden.

• Lithiumreiches Thermalwasser aus dem Untergrund des Oberrheingrabens wird an die Oberfläche gepumpt.
• Dann wird das Lithium mittels Direkter Lithiumextraktion durch Adsorption (A-DLE) aus dem Thermalwasser extrahiert. Diese Technologie wird seit den 1990er Jahren kommerziell genutzt.
• Genauer gesagt wird das lithiumhaltige, heiße Thermalwasser durch eine Art Filter, den sogenannten Sorbens, geleitet. In diesem Sorbens bleiben die Lithiumionen hängen – das restliche Thermalwasser fließt hindurch.
• Die Wärme des Thermalwassers wird zum Antreiben des Extraktionsprozesses sowie zur Bereitstellung von Erneuerbarer Wärme und Strom genutzt. Nachdem sowohl die Energie als auch das Lithium aus dem Thermalwasser gewonnen wurde, wird dieses in das natürliche Reservoir zurückgeführt – ein geschlossener Kreislauf.

• A-DLE ist eine Methode zur Gewinnung von Lithium aus Sole (Thermalwasser).
• Die Technologie wird bereits bei 10 % der weltweiten Lithiumproduktion angewandt – Tendenz steigend.
• Die Vorteile von A-DLE sind niedrige Betriebskosten, geringere Umweltbelastung, hohe Produktqualität sowie eine positive Erfolgsbilanz.

Mehr zum Thema A-DLE

Lithiumgewinnung aus Hartgestein: Der Abbau im Tagebau ist ein sehr energieintensiver Prozess. Die Mineralien werden in der Regel abgebaut, wenn sie in einer Konzentration von etwa 1 % vorliegen. 99 % des abgebauten Materials ist somit nicht verwertbar. Das Erz wird anschließend auf 5 bis 6 % aufkonzentriert, bevor es einen langen Transportweg in die Raffinerien zurücklegt – von denen die meisten in China stehen. In den Raffinerien wird ein Brennvorgang vorgenommen, der große Mengen an fossiler Energieträger benötigt, um das batteriefertige Endprodukt Lithiumhydroxidmonohydrat (LHM) zu produzieren.

Lithiumgewinnung durch Solebecken: Die Lithiumgewinnung aus Sole mithilfe von Verdunstungsbecken erfordert eine große Menge an Wasser in den teilweise trockensten Gegenden der Welt. Die Gewinnungsmethode weist darüber hinaus ebenfalls einen erheblichen CO2-Fußabdruck auf, da große Mengen an chemischen Reagenzien eingesetzt werden.

Mehr zum Thema herkömmliche Methoden

• VULSORB® ist der firmeneigene Sorbens, den Vulcan nutzt, um Lithium aus der Sole zu extrahieren.
• Der auf Aluminat basierende Sorbens weist im Vergleich zu handelsüblichen Sorbentia eine höhere Leistung und einen geringeren Wasserverbrauch bei der Lithiumgewinnung auf.
• VULSORB® kann sowohl in Europa als auch weltweit in anderen Solen verwendet werden.

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• Das gewonnene Lithium wird in einer Lithiumextraktionsanlage zunächst gereinigt. Dann wird es in einer wässrigen Lithiumchlorid-Lösung in eine Lithiumelektrolyse-Anlage gebracht, wo es zum Endprodukt Lithiumhydroxidmonohydrat (LHM) verarbeitet wird.
• Das LHM wird der Automobilindustrie über Kathoden- und Batteriezellhersteller geliefert und für den Bau von E-Fahrzeugen oder für Speicher von Erneuerbaren Energien (Solar und Wind) genutzt. Nach dem Ende des Batterie-Lebenszyklus kann das Lithium recycelt werden.

• Nein. Die Lithiumgewinnung ist ein physikalischer Prozess, sodass der Einsatz von nur wenigen Reagenzien erforderlich ist.
• Da der gesamte Prozess im geschlossenen Kreislauf stattfindet, können keine weiteren Stoffe, die im Thermalwasser gebunden sind, nach außen gelangen.

• Lithium selbst ist nicht umweltschädlich. Es befindet sich in natürlicher Form gebunden in mehreren Regionen Deutschlands. Bei dem von Vulcan eingesetzten Verfahren ist das Lithium stets in wässriger Lösung gebunden, befindet sich in einem geschlossenen Kreislauf und gelangt so nicht in die Umwelt.
• Risiken bestehen nur dann, wenn Stäube von Lithium auftreten. Der einzige Prozessschritt, bei dem dies vorkommen kann, findet im Chemiepark Höchst statt, wo das Endprodukt Lithiumhydroxidmonohydrat (LHM) hergestellt wird. Dieses wird jedoch zeitnah zu den Batterieherstellern transportiert.

• Im Bereich der Energiespeicherung und dem Übergang zur Elektromobilität haben sich Lithium-Ionen-Batterien zweifellos als zuverlässige und effiziente Technologie etabliert, die entscheidende Fortschritte in verschiedenen Anwendungen ermöglicht. Ihre hohe Energiedichte, lange Lebensdauer und weit verbreitete Verfügbarkeit machen sie zum Vorreiter in der Batterie- und Automobilindustrie.
• Mit seinem ZERO CARBON LITHIUM™ Projekt strebt Vulcan an, eine heimische und klimaneutrale Lithiumversorgung in Europa zu etablieren und die Automobilindustrie bei ihrem Übergang zur E-Mobilität zu unterstützen.
• Ende 2023 hat die kommerzielle Serienproduktion von E-Autos unter Verwendung von Natrium-Ionen-Batterien als Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien begonnen. Vulcan ist der Ansicht, dass Natrium-Ionen-Batterien einen Platz im Markt haben. Lithium-Ionen-Batterien haben aktuell bestimmte Vorteile wie zum Beispiel eine höhere Energieeffizienz und eine ausgereiftere Technologiebasis. Natrium-Ionen-Batterien hingegen zeigen Vorteile in Bezug auf Kosten und Ressourcenverfügbarkeit. Sie werden jedoch im Hinblick auf ihren Einsatz in E-Autos in der Regel für kleinere Fahrzeuge mit kürzeren Reichweiten verwendet.
• Mit technologischer Vielfalt können wir Innovation und Nachhaltigkeit umfassend fördern. So können wir sicherzustellen, dass beide Technologien nebeneinander existieren können und zu einem erfolgreichen Übergang zur E-Mobilität beitragen können.