Rohstoff für die Elektromobilität

Vor allem der wachsende Markt für Elektrofahrzeuge führt zu einem steigenden Bedarf an Akkus – und damit auch an Lithium. Große Mengen dieses begehrten Alkalimetalls könnten in wenigen Jahren aus Zinnwald im Osterzgebirge kommen. Ab 2030 möchte die Zinnwald Lithium GmbH der Batterieindustrie jedes Jahr 18.000 bis 35.100 Tonnen Lithiumhydroxid liefern, wobei die Erzförderung 1,5 bis 3,0 Millionen Tonnen pro Jahr erreicht. In diesem Zusammenhang setzt das Unternehmen bei der Planung von Ingenieurbauwerken, der Infrastruktur über Tage und der Erschließungsarbeiten auf die Kompetenz von Fichtner. In die Planung fließen sowohl unsere über Jahrzehnte erworbenen Erfahrungen im Bereich Bergbau als auch unser Know-how über aktuelle Techniken ein.

Beeinflusst durch den wachsenden Bedarf an Stromspeichern, insbesondere aufgrund der Expansion der Elektromobilität, steigt das Produktionsvolumen von Lithium-Ionen-Akkus. Diese Nachfrage wirkt sich ebenfalls auf den Bedarf an dem Alkalimetall Lithium bzw. dem Reaktionsprodukt Lithiumhydroxid (LiOH) aus. Daher werden weltweit neue Lithium-Vorkommen gesucht und bekannte Lagerstätten – wie die in Zinnwald im Osterzgebirge – neu bewertet.

Dass es in dem Altenberger Ortsteil Zinnwald Lithium bzw. Lithiumglimmer gibt, wusste man bereits vor mehr als hundert Jahren. Im Vordergrund stand früher aber die Gewinnung von Zinn und Wolfram. Als der Abbau nicht mehr wirtschaftlich war, wurde dieses deutsche Bergwerk Mitte des vorigen Jahrhunderts geschlossen.

Drittgrößtes Lithium-Vorkommen der EU

Eine Neubewertung der Region Zinnwald im Hinblick auf ihre Lithium-Vorkommen brachte Erstaunliches zutage. In den Jahren 2022 und 2023 hat die Zinnwald Lithium GmbH den Erzkörper von Zinnwald durch 84 Bohrungen erkundet. Dabei drangen die Bohrer etwa 300 Meter tief unter die Erdoberfläche vor. Die anschließenden Auswertungen ergaben, dass sich unterhalb der zinnreichen Gesteinsschichten große Mengen an Lithiumglimmer befinden. Mit ca. 429.000 Tonnen Lithium handelt es sich nach aktuellen Kenntnissen um das drittgrößte Vorkommen in der Europäischen Union. Mit dieser Menge lässt sich ein wirtschaftlicher Bergbau in Zinnwald über ca. 45 Jahre, bei einer Erzförderung von drei Millionen Tonnen pro Jahr, hinweg betreiben.

Neues Bergwerk unter dem Alten

Um die lithiumreichen Erzvorkommen zu erschließen, die tiefer als das historische, unter Schutzstatus stehende Bergwerk liegen, ist der Bau eines neuen Bergwerks notwendig. Bei der Planung dieses Projekts müssen äußere Gegebenheiten berücksichtigt werden. Dazu zählen die umliegenden Ortschaften und die Bedürfnisse ihrer Bewohner, die touristisch attraktive Landschaft mit ihren Schutzgebieten sowie die Belange des Natur- und Umweltschutzes.

Große Flächen für die Aufbereitung erforderlich

Zur Verarbeitung von täglich ca. bis zu 9.000 Tonnen Erzgestein sind Tagesanlagen und Aufbereitungsanlagen erforderlich, die eine Fläche von etwa 35 Hektar (ha) einnehmen. Diese umfangreichen Einrichtungen stellen nicht nur bei der Standortwahl für die Verarbeitung des Erzgesteins und die Produktion von Lithiumhydroxids sowie Nebenprodukten eine Herausforderung dar, sondern auch bei der Planung des Bergwerkzugangs und des Abbaus. Zusätzlich wird eine Abraumhalde benötigt, die bis zu ca. 70 ha Fläche in Anspruch nehmen wird. Um Eingriffe in die Landschaft möglichst gering zu halten, entschieden sich die Verantwortlichen für eine etwa zehn Kilometer vom Bergwerk entfernte Fläche bei Liebenau. Dieses Gebiet war groß genug und bereits für die industrielle Nutzung ausgewiesen.

Variantenvergleich für den Transport des Erzgesteins

Die große Entfernung zwischen Bergwerk und Aufbereitungsanlage warf die Frage auf, wie das Erzgestein am besten über zehn Kilometer transportiert werden könnte. Bei der Beantwortung dieser Frage unterstützte das Fichtner-Team, indem es zwei Transportvarianten verglich: Option Nummer eins ist ein unterirdischer Bandtransport auf den ersten Kilometern gefolgt von einer oberirdischen Förderband-Anlage für den Rest des Weges, die zweite Option ein unterirdisches Förderband vom Bergwerk bis zum Aufbereitungswerk. Die zweite Lösung ist zwar kapitalintensiver, hat aber den Vorteil, dass sie vollständig unterirdisch verläuft und somit der Eingriff in das weiträumige Landschaftsschutzgebiet deutlich geringer ist. Somit wird u.a. auf die Ansprüche der lokalen Bevölkerung eingegangen und das Genehmigungsverfahren könnte erheblich erleichtert werden.

Vor-Machbarkeitsstudie

Zu unseren bisherigen Aufgaben gehörte die Vorplanung der oberirdischen Anlagen und Infrastruktur sowie die Erschließungsplanung. Ziel war es, die Voruntersuchung der Machbarkeit des Projekts durchzuführen und eine erste Kostenschätzung anzustellen. Es ging darum, zu untersuchen, ob die gesamte für das Bergwerk und die Aufbereitung notwendige Infrastruktur auf dem Gelände Platz finden und logistisch erschlossen werden kann.

Die Gewinnung und Aufbereitung des Erzgesteins und die Herstellung des Lithiumhydroxids und der Nebenprodukte benötigt viel Energie, Wasser und Zusatzstoffe. Dazu kommt die Logistik der Waren- und Massenströme und die Planung neuer Straßen zum und auf dem Werk, auf denen die Mitarbeitenden zur Arbeit gelangen oder die Erzeugnisse das Werk verlassen.

Herausforderung Erschließungsplanung

Eine der größten Herausforderungen des Projekts liegt in der Erschließung des Hauptbetriebsgeländes in Liebenau, in einem ländlich geprägten Gebiet. Die lokale Infrastruktur ist derzeit nicht auf die Anforderungen eines Industriebetriebs dieses Maßstabs ausgelegt. Deshalb ist die Planung einer adäquaten Wasserver- und -entsorgung sowie der Strom- und Gasversorgung entscheidend. Dies umfasst die Einrichtung neuer Stromtrassen, die Aufbereitung von Sanitärabwässer und industriellen Abwässern und die Sicherstellung einer zuverlässigen Wasserversorgung.

Der Prozesswasserverbrauch soll vollumfänglich aus gesammeltem Regenwasser und der Wasserhaltung des Bergwerks gespeist werden. Für eine weitere Reduktion des Wasserverbrauchs ist außerdem ein geschlossener Kühl- und Prozesswasser-Kreislauf vorgesehen. Die Wasserhaltung umfasst alle Maßnahmen, die das Eindringen von Wasser ins Bergwerk verhindern.

Wiederverwendet werden soll zudem nicht nur das Wasser, sondern ebenso die Wärmeenergie, die u.a. im Kühlwasser-Rücklauf enthalten ist. Die Rückgewinnung der Prozessabwärme soll den Primärenergie-Bedarf der gesamten Anlage reduzieren, wodurch sich sowohl die Wirtschaftlichkeit als auch der ökologische Fußabdruck des Projekts verbessert – sämtliche dieser wichtigen Aspekte werden von Fichtner mit großer Sorgfalt und Fachkompetenz geplant.

Fichtner-Teamwork mit hohem Kundennutzen

Aufgrund der vielen Schnittstellen bei einem derart komplexen Vorhaben lassen sich Teilprojekte nicht isoliert betrachten und planen. Expertinnen und Experten aus den Fachrichtungen Bergbau & Umwelt, Siedlungswasserwirtschaft, Straßen- und Verkehrsplanung, Hochbau, Prozess-, Energie- und Bautechnik arbeiten aus diesem Grund bei den Planungen zusammen, koordiniert durch die Projektleitung des Bereichs Bergbau und Rohstoffe – ein Projektbereich der Fichtner Water & Transportation.

„Bereichsübergreifendes Planen ist für uns selbstverständlich.
Wir sind gemeinsam in der Verantwortung.“

Diese enge und koordinierte Zusammenarbeit innerhalb des Hauses bietet Auftraggebern wie der Zinnwald Lithium GmbH Zusatznutzen: Die Planung kommt aus einer Hand; Auftraggeber haben keinen Koordinationsaufwand von einzelnen Fach-Firmen und erhöhen ihre Planungssicherheit, da die Fichtner-Bereiche sich direkt untereinander abstimmen und die Anzahl der Schnittstellen verringert wird.

Juni 2025

Projektwebsite: Project | Zinnwald Lithium