Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (  BMWE) im Rahmen des  8. Energieforschungsprogramms geförderte Projekt LiquidMining beschäftigt sich mit der Rückgewinnung kritischer Metalle aus industriellen und natürlichen Wässern. Im Projekt werden metallhaltige Wässer systematisch analysiert, eine Sekundärrohstofflandkarte erstellt und ökonomische Potenziale bewertet. Parallel dazu werden verschiedene Extraktions- und Aufbereitungsverfahren entwickelt, geprüft und gemeinsam mit Industriepartnern in den Technikumsmaßstab überführt, bevor eine modulare Pilotanlage zur praxisnahen Demonstration aufgebaut wird. Ziel ist es, die ökologischen und ökonomischen Potenziale der Rohstoffrückgewinnung aus metallhaltigen Wässern umfassend zu erschließen und so eine nachhaltige, kreislauforientierte Rohstoffstrategie für Deutschland und Europa zu unterstützen.

Problemstellung

Die weltweite Nachfrage nach kritischen Metallen steigt seit Jahren deutlich an und wird voraussichtlich weiter zunehmen. Als kritische Metalle werden dabei solche bezeichnet, welche für die Wirtschaft von großer Bedeutung sind und gleichzeitig ein hohes Versorgungsrisiko aufweisen. Dazu zählen Lithium und Seltene Erden sowie beispielsweise Germanium, Indium und Kobalt. Sie sind zentrale Bestandteile moderner Batteriespeicher, leistungsstarker Magnete, Windenergieanlagen und Photovoltaikmodule und somit unverzichtbar für Schlüsseltechnologien der Digitalisierung sowie der Mobilitäts- und Energiewende.

Gleichzeitig ist Deutschland in hohem Maße auf Importe kritischer Metalle angewiesen. Diese Abhängigkeit von Lieferketten außerhalb der EU hat sich in jüngster Zeit zunehmend als problematisch erwiesen, da die Versorgungssicherheit nicht immer gewährleistet ist und Lieferbeziehungen teilweise politischen Interessen der Zulieferländer unterliegen. Eine eigenständige Rohstoffproduktion findet hierzulande kaum statt, da metallische Primärrohstoffe entweder nicht in ausreichenden Lagerstätten vorliegen oder aus wirtschaftlichen Gründen nicht abgebaut werden.

 

Lösungsansatz

Eine wichtiger Beitrag zur Lösung liegt in der Erschließung bislang ungenutzter Sekundärrohstoffpotenziale. Deutschland verfügt als Industriestandort über zahlreiche Prozesse, in denen kritische Metalle verarbeitet werden und ins Abwasser gelangen können. Obwohl solche Wässer ein beträchtliches Rohstoffpotenzial besitzen, ist die Rückgewinnung vieler Elemente, unter anderem aufgrund fehlender Grenzwerte, bisher kaum erforscht und wird in bestehenden Wertstoffkreisläufen häufig nicht berücksichtigt.

Auch natürliche Wässer, wie Thermal- und Grubenwässer, können erhöhte Metallgehalte enthalten und somit als zusätzliche Quelle dienen. Allerdings ist ihre chemische Zusammensetzung häufig nur unvollständig bekannt, da Untersuchungen meist auf wenige vorgeschriebene Parameter beschränkt sind. Dadurch bleibt das tatsächliche Potenzial dieser natürlichen Rohstoffquellen ebenfalls weitgehend unerfasst.