Für eine kombinierte Nutzung tiefer Thermalwasservorkommen zur Energiebereitstellung und die Extraktion mineralischer Rohstoffe (stoffliche Nutzung) sind die Regionen Norddeutsches Becken und Oberrheingraben mit ihren hochmineralisierten Wässern von Interesse.

Diese Regionen sind zugleich für das teils massive Auftreten von Scaling- und Korrosionsproblemen durch Schwermetalle und geogene Radionuklide bekannt. Die Scales enthalten im konkreten Fall teils stark toxische Schwermetalle und Metalloidverbindungen wie As, Cd, Hg, Pb (Pb-2010), Po-210 und Tl, aber eben auch Cu, In oder Sb. Die Ablagerungen bilden sich an Anlagenkomponenten meist spontan im Zuge von Korrosionsreaktionen an Lokalelementen und beeinträchtigen u.a. die sichere Betriebsführung. 

Die prinzipiellen Vorteile einer stofflichen Nutzung von Thermalsolen im Vergleich zu herkömmlichem Bergbau sind dabei in folgenden Aspekten zu sehen:

• Kein Aufschluss der Vorkommen in Form klassischer Bergwerke
• Kein chemischer Aufschluss (Laugung) zum Herauslösen, die interessierenden Stoffe liegen bereits in gelöster Form vor
• Hohe Förderströme führen auch bei vergleichsweise geringen Konzentrationen zu nutzbarem Rohstoffaufkommen.
• Durch die Reinjektion haben die Systme sozusagen eine umeweltfreundliche Abfallentsorgung eingebaut.
• Der Strom- oder Wärmeertrag der Anlage kann den Betrieb lokal mit Energie versorgen und so komplett karbonfrei machen (zero-emission, zero-carbon).

Es gibt auch in Deutschland Standorte, an denen aufgrund der hydrochemischen Bedingungen eine stoffliche Nutzung der Thermalsolen prinzipiell in Betracht gezogen werden kann. Dabei könnten standortabhängig erhebliche zusätzliche Erlöse erzielt werden. Im Zuge dessen kann auch ein wirkungsvoller Beitrag zur Vermeidung von Scaling erwartet werden. Voraussetzung hierfür sind leicht anwendbare, robuste Verfahren zur Abtrennung der interessierenden Stoffe. In dieser Hinsicht sind elektrochemische und selektive Adsorptionsverfahren als sehr aussichtsreich anzusehen.

Lithium

Ein besonderes Interesse hat in diesem Zusammenhang die Extraktion von Lithium gewonnen. Weltweit wird an dieser Koproduktion gearbeitet, in Deutschland besonders im Oberrheingraben (ORG). Mit Zunehmend größerer Bedeutung heimischer Rohstoffquellen wird auch die Extraktion anderer Rohstoffe wie Seltene Erden an Bedeutung gewinnen.

Grüne Metalle

Eine Dekarbonisierung der Versorgung mit Metallen ist eine komplexe Aufgabe. Hier ist zwar das Recykling vorrangig aber auch die umweltfreundliche Gewinnung wird zunehmend angedacht. Die Gewinnung von Metallen aus wässriger Lösung z.B. aus geothermischem Thermalwasser aber letzlich auch aus Meerwasser ist eine umweltfreundlichere Alternative verglichen mit klassischem Erzbergbau. Neben Lithium lassen sich eine Vielzahl anderer Elemente (vorwiegend Metalle) so gewinnen. Sie werden aus diesen Gründe heute oft 'grüne Metalle' genannt. Die Extraktion aus wässrigen Lösungen witd oft als direkte Extraktion (direct extraction) bezeichnet. Siehe hierzu auch Lithium-Extraktion.

Literatur

Friedrich, H., J., D. Zschornack, M. Hielscher2 T. Hinrichs, M. Wolfgramm: Verfahrensansätze zur Gewinnung strategischer seltener Metalle auf Basis von Thermalsolen in Deutschland. In: DGK (2017) 

Kabus, F.: Thermische und stoffliche Nutzung geothermischer Ressourcen für einen Hotel- und Freizeitkomplex in Göhren-Lebbin. In: 3. Geothermische Fachtagung, Schwerin (1994) 

zuletzt bearbeitet Mai 2023, Änderungs- oder Ergänzungswünsche bitte an info@geothermie.de