Rohstoffe

Dieses leichteste aller Metalle ist die Schlüsselsubstanz für die derzeit besten Akkus. Wir brauchen es für Handys, Computer und Elektroautos – und umso mehr, wenn das Erdöl-Zeitalter zu Ende geht. Der globale Run auf Lithium hat schon begonnen.

Bis zum Horizont glitzert die gigantische Salzwüste blendend weiß: der »Salar de Uyuni« in Bolivien. Umstellt von hohen Vulkangipfeln der Anden, bedeckt die meterdicke Salzschicht eine Fläche von 12 000 Quadratkilometern – fast fünfmal so groß wie das Saarland. Nur einige tausend Angehörige vom Aymara-Stamm finden rund um diese kristalline Einöde in 3653 Meter Höhe, dem Altiplano, ihr karges Auskommen. Weniger als umgerechnet 200 Dollar pro Jahr verdient eine Familie mit Viehzucht, etwas Ackerbau oder dem Brechen von Salz.

Dieses Salz hat es in sich. Es enthält besonders viel von dem Element, wonach die Industrienationen mit ihrer Vision eines elektrifizierten Straßenverkehrs gieren: Lithium. Ein Schatz, der den Menschen in einem der ärmsten Länder der Welt Wohlstand bringen könnte.

Lithium, das leichteste aller Metalle, ist die Schlüsselsubstanz für die derzeit besten Stromspeicher. Nur mit Lithium-Ionen-Akkus halten Laptops halbe Tage und Handys ganze Wochen ohne erneutes Nachladen durch. Und wenn Millionen von Elektromobilen uns bald in eine abgasfreie und klimafreundliche Zukunft fahren sollen, dann benötigen die Akku-Hersteller dazu noch erheblich mehr Lithium. Drei Kilogramm sind zum Bau eines Auto-Akkus mit 20 Kilowattstunden nötig. Wächst die Zahl der Elektromobile bis 2020 tatsächlich auf weltweit fünf bis sieben Millionen Fahrzeuge, wird sich die Lithiumproduktion von den derzeit etwa 27 000 Tonnen pro Jahr mindestens verdreifachen müssen.

»Zu Beginn der Elektromobil-Diskussion fragte man sich, ob überhaupt genug Lithium für alle Fahrzeuge vorhanden sei«, sagt Rainer Aul von Chemetall, dem Weltmarktführer für Lithiumverbindungen. Mittlerweile geben die Geologen weltweit Entwarnung. Auf 4,1 Millionen Tonnen beziffert die US-Rohstoffbehörde Geological Survey (USGS) die heute erschlossenen Vorkommen. Dazu kommen elf Millionen Tonnen aus Gebieten, in denen Lithium noch nicht im großen Maßstab gewonnen wird. »Die wichtigsten Reserven liegen derzeit in Südamerika und China«, sagt Aul. Der Salzsee in Bolivien, in dessen Kruste mit 5,4 Millionen Tonnen Lithium über die Hälfte der globalen Reserven noch nahezu unberührt schlummern, gehört dazu.

Geld verdient der Andenstaat mit seinem Lithiumschatz bisher nicht. Das Lithium-Eldorado von heute liegt nämlich woanders: nicht weit entfernt in der trockensten Wüste der Welt, der Atacama in Chile. Die wegen des Kupfer-Bergbaus gut ausgebaute Infrastruktur und die Nähe zum Pazifikhafen in Antofagasta lockten schon vor Jahren Rohstoffunternehmen wie Chemetall oder SQM an. Hier brechen sie das Rohsalz aus der Wüstenkruste, konzentrieren den Lithiumanteil in kilometerweiten Verdunstungsbecken und verschiffen den Rohstoff, beispielsweise nach Deutschland. Aus dieser kristallinen Masse gewinnen sie hierzulande die hochreinen Salze Lithiumkarbonat und Lithiumhydroxid. Für 2010 erwartet allein Chemetall eine Jahresproduktion von etwa 40 000 Tonnen. Damit beliefert das Unternehmen mit Hauptsitz in Frankfurt die Glas- und Zementindustrie, Aluminiumhütten und nicht zuletzt Akku-Hersteller in aller Welt.

Von diesem schnell wachsenden Markt will auch Boliviens Präsident Evo Morales sein Land profitieren lassen. Und tatsächlich haben japanische und chinesische, europäische und amerikanische Investoren schon großes Interesse an den reichen Lithiumvorkommen im Salar de Uyuni gezeigt. Doch der sozialistische Präsident will nicht einfach Abbaulizenzen billig verkaufen und den Profit ins Ausland abfließen lassen: Wer den bolivianischen Lithiumschatz heben wolle, solle auch im Land investieren und am besten vor Ort Fabriken für die gesamte Produktionskette bis zum fertigen Akku aufbauen.

Aber weil bis zur Massenproduktion von Elektromobilen noch einige Jahre vergehen werden und die Unternehmen derzeit mit Marktpreisen um die 4000 Dollar pro Tonne Lithiumkarbonat gut leben können, scheuen sie große Investitionen im Andenstaat. Zudem hat die bolivianische Salzwüste gegenüber der staubtrockenen Atacama in Chile einen Standortnachteil: Regen. Alljährlich zwischen September und Februar bedecken ausgedehnte, knietiefe Wasserlachen den Salzsee; wegen der Feuchtigkeit dauert die Konzentration der Lithiumsalze länger und ist teurer. Störend wirkt sich auch ein hoher Anteil an Magnesium aus, das erst aufwendig abgetrennt werden muss, damit die Lithiumsalze in möglichst reiner und damit wettbewerbsfähiger Qualität vorliegen.

Dennoch will Bolivien auch ohne das Geld ausländischer Investoren seine Lithiumproduktion vorantreiben. So baut die staatliche Minengesellschaft Comibol ein Werk, das Lithiumsalze im größeren Maßstab bis auf Exportqualität aufbereiten soll. »Doch die Pilotfabrik arbeitet auch nach drei Jahren immer noch nicht«, sagt Oscar Ballivian, Professor und Rohstoffexperte an der Universität in Boliviens Hauptstadt La Paz. Droht gar, dass der Akku-Boom an Bolivien vorbeizieht? Ist der bolivianische Traum vom Lithiumreichtum ausgeträumt, bevor er überhaupt begonnen hat?

Wolfgang Voigt, Chemieprofessor an der Berguniversität Freiberg in Sachsen, ist überzeugt, dass Bolivien seine Chance bekommen wird. »Der Salar de Uyuni bildet wahrscheinlich das größte Lithiumvorkommen der Welt. Aber vor der Nutzung müssen wir einige Probleme lösen«, so der Freiberger Forscher. Mit Hochdruck arbeitet Voigt an einem neuen Verfahren, um das störende Magnesium aus den Lithiumsalzen zu entfernen. Da in Bolivien keine Hightech-Chemiefabrik zur Verfügung steht, müssen die Trennschritte einfach und an die lokalen Begebenheiten auf dem Altiplano angepasst sein. In einer Pilotanlage direkt am Salzsee, dem Technikum, sollen schon bald die ersten Testreihen laufen. »Wenn wir Mitte September die ersten 20 bis 30 Kilogramm Lithiumkarbonat haben, wissen wir mehr«, sagt Voigt.

Auch für das Problem der notwendigen Konzentrierung der Rohsalze hat Voigt eine Lösung parat: den »Freiberger Kegel«, eine simple Konstruktion aus dunkler Plastikfolie. Mit einer Pumpe wird kontinuierlich Lauge an die Kegelspitze gepumpt; die salzhaltige Flüssigkeit rinnt über die Folie nach unten, das Wasser verdunstet in der prallen Höhensonne. Zurück bleibt eine zentimeterdicke Salzkruste mit einem hohen Anteil an Lithiumsalzen. »Dieser Kegel ist einfach zu betreiben, günstig und mobil einsetzbar«, sagt Jaime Claros, Lithiumexperte an der Universität von Potosi, der seit Jahren eng mit dem Freiberger Voigt zusammenarbeitet. Auf die Frage, wie die beiden in Kontakt gekommen sind, erklärt Claros: »Ich habe noch zu DDR-Zeiten an der Universität Freiberg studiert.«

Schon in wenigen Jahren könnten Tausende dieser Kegel auf dem weiten Salzfeld stehen. Betrieben werden sollen sie von den Einheimischen, die als »Salzbauern« genug Geld verdienen können, um ihre Familien besser als heute zu versorgen. »Ein Mann allein könnte für 40 bis 50 Kegel verantwortlich sein«, sagt Ingenieur Claros. Die Bereitschaft der örtlichen Bevölkerung, an dem Projekt mitzuarbeiten, sei sehr hoch, denn es weise einen möglichen Weg aus ihrer Armut. Doch noch stehen Voigt und Claros am Anfang ihrer gemeinsamen Lithium-Initiative. Da weder deutsche und schon gar nicht bolivianische Universitäten im Geld schwimmen, müssen die Forscher mit knappen Mitteln auskommen. Noch ist es viel zu früh, um über den Erfolg ihres Projektes zu entscheiden.

Aber die Chancen stehen nicht schlecht. Denn immer mehr Rohstoffexperten sehen Lithium als das Erdöl der Zukunft an. Es könnte sich sogar genau wie heute das »schwarze Gold« zu einem strategisch wichtigen Rohstoff entwickeln, ohne den alte und neue Industrienationen nicht auskommen werden. Einen Hinweis in diese Richtung lieferte vor Kurzem das US-Verteidigungsministerium. Es lancierte die Meldung, dass Afghanistan über bisher ungeahnte Lithiumreserven verfüge.

Wie ein Lauffeuer verbreitete sich diese Nachricht um den Globus. Aber offenbar jubelten die Medien zu früh. Denn gesicherte Zahlen über die afghanischen Lithiumvorkommen legte das Pentagon nicht vor. Und die zuständige Behörde, das U.S. Geological Survey, konnte die Pentagon-Meldung auch nicht untermauern. »Unsere Berichte geben keine Lithiumschätzungen an. Diese sind von anderen in der Presse gemacht worden«, teilte USGS-Experte Stephen G. Peters auf Nachfrage mit. Zwar verfüge Afghanistan laut Peters über lithiumreiche Erze und sogar einige Salzseen, doch ein Vergleich mit den gigantischen Lithiumreserven im Salar de Uyuni scheine deutlich überzogen.

Kommt der Markt für Elektromobile in den nächsten Jahrzehnten erst richtig in Fahrt, werden nicht nur Chile und Bolivien, Afghanistan, Australien und China vom schwungvollen Handel profitieren. Lithiumerze könnten auch in kleineren Lagerstätten in Europa wirtschaftlich gewonnen werden. Ein Vorkommen befindet sich mitten auf dem Balkan. Nahe Jadar, etwa 100 Kilometer westlich von der serbischen Hauptstadt Belgrad, gibt es Erze mit hohem Lithiumborat-Anteil. Dieses Lithium hat bereits den multinationalen Bergbaukonzern Rio Tinto angelockt, der sich vor wenigen Jahren die Schürfrechte sicherte.

Sogar direkt vor unserer Haustür, im Erzgebirge an der deutsch-tschechischen Grenze, könnte sich in fernerer Zukunft der Lithiumbergbau rechnen. »In der Region unter dem deutschen Zinnwald und dem tschechischen Cínovec befinden sich Flöze, die einige Zentimeter bis anderthalb Meter mächtig sind«, sagt Thomas Seifert vom Institut für Mineralogie an der Freiberger Bergakademie.

Mit etwa 155.000 Tonnen Lithium finde sich hier die größte Lithiumlagerstätte in Mitteleuropa. Zudem enthalten die Erze auch andere begehrte Metalle wie Wolfram, Molybdän und Zinn. Bevor jedoch an eine Belebung des Bergbaus im Erzgebirge zu denken ist, hält Seifert noch viele geologische Untersuchungen und Bohrungen für notwendig.

Die zahlreichen Lagerstätten rund um den Erdball würden bei wachsendem Lithiumhunger vielen derzeit armen Regionen zu Wohlstand verhelfen – ein nachhaltiger Abbau und fairer Handel vorausgesetzt. Da die Kosten für Lithium aber weniger als ein Prozent zum Preis eines Akkus beitragen, können nicht nur Rohstofflieferanten, sondern ein ganzer Industriezweig mit steigenden Gewinnen rechnen. »Und wenn es mit der Elektromobilität nicht klappen wird, liegt es auf alle Fälle nicht an den Kosten des Lithiums, sondern an anderen Faktoren«, ist Chemetall-Manager Aul überzeugt.