Die GRE-GEO-Workshopreihe, die am 18. September auf der Celle Drilling 2024 stattfand, war ein voller Erfolg. Unter der Leitung von Javier Holzmann von der TU Clausthal kamen rund 40 Teilnehmer zusammen, um die Ergebnisse und Fortschritte des GRE-GEO-Projekts zu diskutieren. Die Workshops bildeten den Abschluss des Veranstaltungsprogramms der Celle Drilling und zählten zu den Höhepunkten der Konferenz.   In insgesamt vier Sessions wurden unterschiedliche Themen rund um den Vergleich von glasfaserverstärktes Epoxid (GRE) und Stahl in Geothermieanwendungen behandelt. Zusätzlich zu den Workshops präsentierte der Projektpartner Future Pipe Industries das Projekt an einem eigenen GRE-GEO-Stand.   Im ersten Workshop gab Ferid Seyidov (Vulcan Energy) einen umfassenden Überblick über die Entstehung, die Ziele und die Partner des GRE-GEO-Projekts. Er stellte das neu entwickelte GRE-Bohrlochdesign sowie das speziell angefertigte GRE-Handling-Tool von Drilltec vor. Darüber hinaus erläuterte Seyidov die HAZID-Analyse (Hazard Identification), die speziell für faserverstärkte thermoplastische Rohre (FRTP) entwickelt wurde, und zeigte deren Bedeutung für verschiedene Projektaspekte wie Verschleißfestigkeit. Zum Abschluss ging er auf neue Tools ein, die eigens für die Test- und Designanforderungen des Projekts entwickelt wurden.   Stefan van der Sar (NRG) widmete sich anschließend dem Vergleich von Stahl- und GRE-basierten Geothermiesystemen in Bezug auf konventionelle und radioaktive Ablagerungen. Er wies darauf hin, dass die Ablagerungen auf GRE drei- bis zehnmal geringer haften als auf Stahl, was hauptsächlich an der geringeren Härte des GRE-Materials liegt. Diese Erkenntnis wurde in ein im Projekt entwickeltes Modell integriert, welches das gesamte geothermische Leitungssystem berücksichtigt. Durch diesen Ansatz ist der Gesamtnutzen von GRE bezüglich der Ablagerungsraten zwar etwas geringer, aber dennoch signifikant. Bei der Radioaktivitätskonzentration (Becquerel pro Gramm Ablagerung) gibt es keinen Unterschied zwischen Stahl- und GRE-basierten Brunnen, jedoch baut sich die Gesamtradioaktivität (Becquerel) bei GRE langsamer auf.   Leo de Mul (Dynaflow) präsentierte die mechanischen Eigenschaften von GRE-Rohren unter Oberflächen- und Untertagebedingungen und stellte die Unterschiede zwischen GRE und Stahl im Hinblick auf die Tragfähigkeit, das zeitabhängige Materialverhalten und die Methoden zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit vor. Ein zentrales Ergebnis war die Entwicklung einer empirisch-analytischen Vorhersagekurve für den Kollapsdruck in Abhängigkeit von der Rohrwandstärke (D/t-Verhältnis), die als Grundlage für zukünftige Forschung und Weiterentwicklungen in Untertageanwendungen dienen soll.   Javier Holzmann (TU Clausthal) zeigte auf, wie traditionelle Stahlstandards als Grundlage für neue GRE-Standards dienen können, mit einem besonderen Fokus auf die API 5CT/5C3- und API 5C5-Qualifikationstests für Rohre und Verbindungen. Er erklärte, wie Erfahrungen aus ISO 14692 für Verbundrohre mit API-Standards kombiniert werden können, um das Design von Laminaten und Verbindungen für geothermische Anwendungen zu verbessern. Holzmann schlug eine Methode vor, um die Lücke zwischen diesen Standards zu schließen und die Akzeptanz von GRE-Materialien in geothermischen Anwendungen zu erhöhen. Seine Präsentation endete mit einem Ausblick auf ein zentrales Projektzie, welches das GRE-GEO-Team derzeit finalisiert: eine Richtlinie für das Design und die Qualifikation von Verbundrohren für Geothermiebohrungen mit geringer Enthalpie, die speziell auf neue Einsatzbedingungen abgestimmt ist.   Da das vom GEOTHERMICA-Programm geförderte GRE-GEO-Projekt sich dem Ende zuneigt, hat diese Workshopreihe die bedeutenden Fortschritte und Beiträge des Projekts zur Weiterentwicklung der Geothermietechnologie erfolgreich präsentiert. In Kürze werden die Präsentationsmaterialien auf der Projekt-Website zum Download bereitgestellt.   Wir danken allen Teilnehmern und Besuchern herzlich für ihre aktive Mitwirkung und ihren Beitrag zu dieser erfolgreichen Veranstaltung.

Im Rahmen seiner Sommertour besuchte der hessische Wirtschaftsminister, Kaweh Mansoori, am 21.08.2024 Vulcans Lithiumhydroxid-Optimierungsanlage (CLEOP) im Industriepark Höchst bei Frankfurt. Der Minister machte sich ein Bild von der Anlage sowie den Fortschritten vor Ort und tauschte sich mit Vulcan über die zentralen Herausforderungen und Chancen für die Zukunft der hessischen Industrie aus. Die Sicherung der Rohstoffversorgung und die Reduzierung der Abhängigkeit der hessischen Industrie von Rohstoffimporten kommt hierbei eine besondere Bedeutung zu. Vulcans Projekt für Erneuerbare Energien und ZERO CARBON LITHIUM™ spielt eine Schlüsselrolle beim Aufbau einer regionalen Batterie-Lieferkette – von der klimaneutralen Lithiumgewinnung bis hin zum Endprodukt, Lithiumhydroxidmonohydrat (LHM), für die deutsche und europäische Batterie- und Automobilindustrie. Damit einher geht auch die Schaffung zukunftssicherer Arbeitsplätze sowie die Dekarbonisierung der regionalen Industrie in Hessen. Die CLEOP ist eine Optimierungsanlage und Vorläufer der geplanten kommerziellen Anlage. Sie dient der Optimierung von Betriebsabläufen, der Durchführung von Produktqualitätstests und der Schulung des Betriebspersonals im Hinblick auf die zukünftige kommerzielle Produktion des weltweit ersten grünen Lithiums. Bereits am 8. August hat Vulcan mit der Inbetriebnahme der CLEOP begonnen. „Wir schätzen den Besuch von Minister Mansoori und sein großes Interesse an unserem Projekt. Die CLEOP ist ein wichtiger Schritt für Europas Weg in eine nachhaltige und widerstandsfähige Zukunft: Sie wird das erste Lithium liefern, das aus einer europäischen Quelle stammt und in Frankfurt-Höchst für Europa produziert wird. Dieses Lithium ist unverzichtbar für die Herstellung von Elektrofahrzeugen – und die Herkunft, ‚Grünes Lithium made in Hessen‘, ist von herausragender Bedeutung. Die enge Zusammenarbeit mit regionalen Partnern und der Politik ist für uns dabei besonders wichtig“, so Vulcans Gründer und Generalrepräsentant, Dr. Horst Kreuter, der den Wirtschaftsminister an der Anlage begrüßte. Minister Mansoori zeigte sich beeindruckt von der Optimierungsanlage und Vulcans Bestrebungen, mit der darauffolgenden kommerziellen Zentralen Lithiumanlage (CLP), auch im Industriepark Höchst, rund 24.000 Tonnen Lithiumhydroxidmonohydrat (LHM) pro Jahr zu produzieren. Das reicht für die Produktion von etwa 500.000 Autobatterien. Mit der weiteren Erschließung der Lithiumressourcen in Hessen und dem gesamten Oberrheingraben wird die Produktion der kommerziellen Anlage in den nächsten Jahrzehnten vervielfacht werden. „Um den Wirtschaftsstandort Hessen attraktiv zu halten, ist es wichtig, dass wir Unternehmen dabei unterstützen in zukunftsgerichtete Technologien zu investieren. Die Anlage, die hier von Vulcan Energy geplant wird, ist dafür ein herausragendes Beispiel. Das Unternehmen zeigt, wie der Wandel zu einer klimaneutralen Industrie funktionieren kann und ist damit Vorreiter für viele andere Projekte hier in Hessen“, betonte Wirtschaftsminister Kaweh Mansoori bei seinem Besuch im Industriepark. Am Besuch nahmen zudem Vertreter aus der Industrie sowie Partner von Vulcan teil, darunter der Geschäftsführer von Infraserv Höchst, Dr. Joachim Kreysing. „Wir freuen uns sehr, dass sich Vulcan Energy für den Industriepark Höchst als Standort für die Lithiumhydroxid-Optimierungsanlage entschieden hat“, sagt Dr. Joachim Kreysing, Geschäftsführer der Industriepark-Betreibergesellschaft Infraserv Höchst. „Als einer der wichtigsten Forschungs- und Produktionsstandorte Hessens bietet der Industriepark optimale Rahmenbedingungen für innovative Unternehmen, die Zukunftstechnologien weiterentwickeln.“

Vulcan hat mit der Inbetriebnahme der Lithiumhydroxid-Optimierungsanlage (CLEOP) im Industriepark Höchst in Frankfurt begonnen. Die CLEOP wird das Lithiumchlorid, das aus der Lithiumextraktionsoptimierungsanlage (LEOP) des Unternehmens in Landau stammt, in batteriefertiges Lithiumhydroxidmonohydrat (LHM) umwandeln. Der Start der Inbetriebnahme stellt die Fertigstellung des Hauptgebäudes und der Versorgungssysteme dar, so dass die ersten Einschaltungen erfolgen können. Die Anlage wurde nun erstmals mit Strom versorgt – ein entscheidender Schritt für die Elektrolyse-Anlage. Dabei spielt Vulcans CLEOP eine wichtige Rolle für Europas Weg in eine nachhaltige und widerstandsfähige Zukunft: Sie wird das erste batteriefertige LHM produzieren, das aus einer europäischen Lithiumressource gewonnen wird. Sowohl LEOP als auch CLEOP sind Optimierungsanlagen und Vorläufer der geplanten kommerziellen Anlagen. Sie dienen der Optimierung von Betriebsabläufen, der Durchführung von Produktqualitätstests und der Schulung des Betriebspersonals im Hinblick auf die kommerzielle Produktion. So wird Vulcans kommerzielle Zentrale Lithiumanlage (CLP) 24.000 Tonnen LHM pro Jahr herstellen und ebenfalls im Industriepark Höchst errichtet werden. Das Unternehmen geht davon aus, dass die Produktion von LHM in der CLEOP erhebliche Fortschritte bei der von den Abnahmepartnern geforderten Produktqualifizierung ermöglichen wird. So kann das Risiko von Verzögerungen verringert und die Markteinführung des Produkts beschleunigt werden, sobald die kommerzielle Produktion begonnen hat. Auf den Beginn der Inbetriebnahme folgt der Produktionsstart des ersten Lithiumhydroxids und im Anschluss die erste Produktion von LHM in Batteriequalität – das erste LHM, das vom Rohstoff bis zum Endprodukt vollständig in Europa produziert wird. “Der Beginn der Inbetriebnahme unserer Lithiumhydroxid-Optimierungsanlage ist ein bedeutender Meilenstein – nicht nur für die Unabhängigkeit Europas von kritischen Rohstoffen, sondern auch für die Unabhängigkeit der Lieferkette für batteriebetriebene Elektrofahrzeuge. Das ist insgesamt ein großes und wichtiges Signal für die deutsche und europäische Automobilindustrie. In den kommenden Monaten werden wir damit beginnen, das Lithiumchlorid der LEOP zur CLEOP zu transportieren, um das erste batteriefertige Lithium, das aus einer europäischen Lithiumressource gewonnen wird, zu produzieren. Wir freuen uns bereits darauf, hochrangige Minister aus Deutschland und der EU sowie wichtige Persönlichkeiten zur offiziellen Eröffnung dieser Anlage zu begrüßen“, so Vulcans Managing Director und CEO, Cris Moreno.

Vernetzen, austauschen, Expertise aufzeigen – als Teilnehmer der 7. Regionalkonferenz Mobilitätswende am 4. Juni in Wiesloch haben wir mit zahlreichen politischen Vertretern, Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus der TechnologieRegion Karlsruhe und der Metropolregion Rhein-Neckar interessante und wertvolle Gespräche auf Augenhöhe geführt. Die etwa 500 Teilnehmenden an der Regionalkonferenz im Palatin Kongresshotel reisten aus drei Bundesländern – Baden-Württemberg, Hessen und Rheinland-Pfalz – sowie der französischen Collectivité européenne d’Alsace an. Die zukunftsweisende Veranstaltung fand unter dem Motto „Kurs halten und finanzielle Herausforderungen meistern“ statt und widmete sich der klimafreundlichen Mobilität. In einem der zahlreichen Fachforen zum Thema „Regionale Best Practices zur nachhaltigen Mobilitäswende“ referierte unser Chief Technical Officer Dr. Stefan Brand über die nachhaltige Lithiumgewinnung im Oberrheingraben und unser ZERO CARBON LITHIUM™️ Projekt.

Deutschland und Europa stehen vor großen Herausforderungen: Der Klimawandel muss aufgehalten werden. Gleichzeitig will sich die EU unabhängig machen von Rohstoffen aus autoritär geführten Ländern und Krisengebieten. Die Geothermie kann hier eine Lösung bieten: In der Region des Oberrheingrabens schlummert in den Tiefen des Untergrundes heißes Thermalwasser. Aus diesem kann mithilfe von Geothermie erneuerbare Energie erzeugt werden. Erneuerbare Energie aus Geothermie ist klimafreundlich, grundlastfähig, vor Ort verfügbar und im Vergleich zu anderen Energieformen günstig. Die Geothermie stellt damit einen wesentlichen Beitrag zur Wärme-, Kälte- und Stromversorgung Deutschlands und der Region dar. Bestehende Nutzungen von oberflächennaher Geothermie in der Region gibt es bereits: Auf dem Wohngebiet des Henninger Turms und des modernen Hochhauskomplex FOUR im Bankenviertel liefert oberflächennahe Geothermie mit einer Gesamtleistung von 10.000 kW bereits eine wesentliche Menge erneuerbarer Energie. Bei der nun in Frankfurt geplanten Bohrtiefe von 800 m handelt es sich um mitteltiefe Geothermie und damit um die tiefste Bohrung auf Frankfurter Stadtgebiet. Der Vorteil einer so tiefen Bohrung ist das höhere nutzbare Temperaturniveau. Im Durchschnitt nimmt die Tiefentemperatur im Erdinnern um 3°C pro 100 m zu. Je tiefer, desto mehr Wärme im Untergrund. Frankfurt ist für die Erschließung einer solchen Wärmequelle dabei besonders geeignet: In Frankfurter Gebiet findet sich eine sogenannte geothermische Anomalie im Rotliegend. Das bedeutet: An diesem Ort ist der Untergrund besonders heiß und eignet sich daher besonders gut für die Wärmegewinnung. Im Projektgebiet steigt die Temperatur um teilweise 9°C/100 m an. Der Untergrund im Bohrgebiet hat hier eine Endtemperatur von 24°C in 200 m Tiefe. Das Rotliegend ist dabei besonders interessant: Es besteht aus Sandstein, Siltstein und Tonstein. Diese Gesteine bilden eine sogenannte stratigraphische Abfolge, die besonders gut wasserdurchlässige Schichten (sogenannte Aquifere) enthält. Das bedeutet: Das heiße Thermalwasser kann hier besonders gut fließen und lässt sich daher gut für die Gewinnung von erneuerbarer Energie mithilfe von Geothermie nutzen. Die Forschungsbohrung soll das Ziel der Landesregierung erfüllen, eine erneuerbare Wärmeversorgung in den Gebieten um das Rebstockbad und die Römerhofe umzusetzen und als Vorbild für weitere Projekte zu dienen.