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Wissenswertes über Lithium

Tina Denecken

 

Wussten Sie schon, dass wir in Zukunft kein Öl mehr brauchen,...

...sondern Lithium? Was Jahrhunderte lang unbeachtet in der Erdkruste schlummerte, entpuppt sich nun als Rohstoff der Zukunft und womöglich als Notbremse auf dem Weg in die selbst verschuldete Klimakatastrophe. Erfahren Sie hier mehr über das weiße Wunder!

Elektroauto an der Stromtankstelle
Fotolia.com/Petair

 

Wussten Sie schon, dass Autos, die Benzin verbrennen, vielleicht schon bald der Vergangenheit angehören?

Die ökologische Wende steht ins Haus. Zum Symbol der neuen Welt, die zwar nach wie vor mobil ist, jetzt aber zuerst einmal den Rückwärtsgang eingelegt hat, um aus der CO2-Sackgasse herauszukommen, ist das Elektroauto geworden. Und wer Elektroautos bauen will, braucht Lithium.

 

Wussten Sie schon, dass das E-Auto seine erste Hochphase längst hinter sich hat?

Noch in diesem Jahr soll er auf den Markt kommen: der Mitsubishi i-MIEV. Seine Power kommt aus der Steckdose!

Als die Autoindustrie noch in den Kinderschuhen steckte – also Ende des 19. Jahrhunderts, waren die E-Autos den Modellen mit Verbrennungsmotor bereits überlegen. 1900, auf der Weltausstellung in Paris, präsentierte Ferdinand Porsche seinen neuen Elektrowagen, den Lohner-Porsche. Ihren Höhepunkt erreichte die E-Auto-Zeit um 1912. Damals waren die strombetriebenen den benzinbetriebenen Wagen zahlenmäßig deutlich überlegen. Aber schon wenige Jahre später blieben die E-Autos plötzlich auf der Strecke, denn Benziner mussten nicht mehr angekurbelt werden, und die Ölpreise waren verlockend niedrig.

 

Wussten Sie schon, dass eines der ärmsten Länder der Welt zugleich eines der reichsten ist?

Bolivien – ein Dritteweltland. Und in Salar de Uyuni, der bolivianischen Salzlandschaft in 3700 Metern Höhe, bohren Arbeiter nach einer Lauge, aus der Lithium gewonnen wird. Es ist das weltweit größte Vorkommen des mehr und mehr begehrten Rohstoffs: über fünf Millionen Tonnen und somit rund die Hälfte allen Lithiums überhaupt stammt von hier! Der Machtkampf darum, wer am Ende von den Schätzen Boliviens profitieren wird, hat bereits begonnen. Ist es die große Chance für eines der derzeit ärmsten Länder der Erde, oder werden es am Ende doch wieder die großen Industrienationen sein, die profitieren?

 

Wussten Sie schon, dass der Rohstoff der Zukunft 0,006 Prozent der Erdkruste ausmacht?

Mit einem Erdkrusten-Anteil von 0,006 Prozent kommt Lithium etwas weniger als Zink, Kupfer und Wolfram und etwas mehr als Kobalt, Zinn und Blei vor. Lithium ist zum einen in Mineralien enthalten, zum Beispiel in Amblygonit (mit einem Anteil von 9 Prozent). Abbauorte finden sich unter anderem in Westaustralien, Kanada und Russland. Die Lithium-Gewinnung aus Mineralien ist jedoch aufwändig. Der Rohstoff kommt außerdem in Salzlaugen, beziehungsweise Salzseen vor: in Bolivien, Chile, Argentinien, USA, China und Afghanistan.

 

Wussten Sie schon, dass der Rohstoff der Zukunft das unedelste aller Elemente ist?

Lithium (übrigens: gesprochen „Li-t-ium“, nicht „Litsium“) ist ein silbrig weißes, weiches Leichtmetall und das leichteste aller festen Elemente, hat unter den Alkalimetallen den höchsten Schmelz- und Siedepunkt und reagiert – obwohl Lithium als das reaktionsträgste unter den Alkalimetallen gilt – mit vielen anderen Elementen unter Wärmeabgabe.

Außergewöhnlich ist seine Reaktion mit Stickstoff zu Lithiumnitrid, die auf die hohe Ladungsdichte des Li+-Ions zurückzuführen ist. Mit einem Wert von -3,04 V (orientiert am Standardpotential von Wasserstoff mit 0,0 V) verfügt Lithium über das niedrigste Normalpotential im Periodensystem: das „unedelste“ aller Elemente.

 

Wussten Sie schon, dass Lithium sensibel ist und vorsichtig behandelt werden will?

In der Diskussion um umweltschonende Mobilität steckt viel Zündstoff – im wahrsten Sinne des Wortes! Lithium, in elementarer Form, reagiert wie alle Alkalimetalle in Verbindung mit Wasser: Schon in Berührung mit Hautfeuchtigkeit kann es zu schweren Verätzungen und Verbrennungen kommen. Aber: Aufgrund seiner hohen Reaktivität kommt Lithium in der Natur nicht elementar vor.

Im flüssigen Zustand und als Metallstaub entzündet sich Lithium an der Luft und muss daher unter Luftausschluss gelagert werden. In Verbindung mit sauerstoff- oder halogenhaltigen Substanzen besteht Explosionsgefahr. Für Lithium-Batterien zum Beispiel bedeutet das: Es können nur nicht-wässrige Elektrolytlösungen oder Festelektrolyte verwendet werden.

Im Falle eines Falles: Ein brennender Li-Ionen-Akku sollte keines Falls mit Wasser, sondern mit Sand gelöscht werden. Bei thermischer Belastung kann es in den Akkus zum Schmelzen des Separators kommen. Die Folge: Kurzschluss. Und: Ein Li-Ionen-Akku darf nicht „kurzgeschlossen“ werden. Die technischen Entwicklungen hinsichtlich Gefahrenvorbeugung sind allerdings enorm weit fortgeschritten.

 

Wussten Sie schon, dass der entscheidende Schritt vom Rohstoff der Zukunft zur Technologie der Zukunft auch bei uns vor der Haustür stattfindet?

Die Firma Li-Tec zum Beispiel stellt aus Lithium Batterien her. Der Firmensitz ist in Kamenz, im sächsischen Landkreis Bautzen. Die Fabrik wird gemeinsam von dem Autohersteller Daimler und dem Chemie- und Energiekonzern Evonik betrieben.

Hier wird Lithium zu Lithiumcarbonat verarbeitet und, gemischt mit Nickel- und Manganoxid, in ein dunkles Pulver verwandelt. Dieses wiederum wird mit einem Lösungsmittel vermischt und zu einer Art Paste verrührt. Das Produkt, das am Ende das Werk verlassen wird, sind flache, silberne Batteriezellen.

Einer der wenigen Konzerne auf der Welt, die derzeit im großen Stil Lithium fördern, ist Chemetall, ein weltumspannendes Netzwerk von rund 40 Tochter- und Beteiligungsunternehmen, mit Hauptsitz in Frankfurt am Main.

 

Wussten Sie schon, dass die Entwicklung von Lithium-Batterien bereits in den 1960ern begann?

Die Vorteile gegenüber Batterien mit wässrigen Elektrolyten wie zum Beispiel Zink-Kohle-Batterien erkannte man bereits vor gut 50 Jahren: eine höhere spezifische Energie und Zellspannung sowie die längere Lagerfähigkeit.

1989 wurde in Deutschland das Patent für einen Lithium-Ionen-Akku angemeldet. Diese Akkumulatoren kommen zum Beispiel in Mobiltelefonen, Digitalkameras und Laptops oder auch bei Elektrowerkzeugen und Gartengeräten zum Einsatz.

 

Wussten Sie schon, dass Lithium auch in der Medizin Verwendung findet?

Der Einsatz von Lithium in der Behandlung von Gicht und verschiedenen Infektionskrankheiten erwies sich nicht als Erfolg. Erste Versuche liegen mehr als 150 Jahre zurück.

In den1950er Jahren experimentierte man dann mit Lithium bei der Behandlung von Kopfschmerz, Depression, Manie und Schizophrenie – erfolgreich, allerdings nicht ohne Nebenwirkungen, zum Beispiel eingeschränkte Nierenfunktion. Erste Erfolge gibt es auch im Kampf gegen die Symptome der Alzheimer-Krankheit!

Im menschlichen Organismus ist Lithium übrigens in geringen Mengen vorhanden. Seine biologische Funktion aber ist bisher nicht bekannt.

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