Im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts SUSTRONICS wird derzeit untersucht, wie die Medizinelektronik sowie die Elektronik in der Automobilindustrie nachhaltiger gestaltet werden können. An diesem vorbildlichen Projekt sind 45 Partner aus Wissenschaft und Industrie beteiligt, darunter das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration (IZM). Ziel ist es, die Umweltbelastungen, die während des gesamten Lebenszyklus elektronischer Produkte entstehen, signifikant zu reduzieren. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass durch den Einsatz neuer Materialien, verbesserter Designs und eine frühzeitige Durchführung von Ökobilanzierungen die CO₂-Emissionen und der Ressourcenverbrauch bereits in der Entwicklungsphase um bis zu 65 Prozent gesenkt werden können.
In einer Zeit, in der elektronische Geräte unverzichtbar für den Alltag geworden sind, wächst auch der Bedarf an kritischen Rohstoffen und der Energieverbrauch, der für deren Herstellung notwendig ist. Um diesem Trend entgegenzuwirken, verfolgt die Europäische Kommission im Rahmen des European Green Deal das Ziel, bis 2050 ein klimaneutrales Europa zu schaffen. Dies erfordert innovative Ansätze, die Nachhaltigkeit nicht erst am Ende eines Produktlebenszyklus, sondern bereits in der Entwicklungsphase berücksichtigen. Das Projekt SUSTRONICS geht genau hier an den Kern der Problematik.
Das Konsortium, das sich aus Partnern aus elf europäischen Ländern zusammensetzt, arbeitet an der Entwicklung neuer Technologien und Verfahren, um Elektronikprodukte über ihren gesamten Lebenszyklus umweltfreundlicher zu gestalten. Dabei stehen ressourcenschonende Materialien, gedruckte Elektronik, energieeffiziente Herstellungsverfahren sowie Konzepte für Wiederverwendung, Reparatur und Recycling im Mittelpunkt der Bemühungen. Die beteiligten Wissenschaftler testen die bereitgestellten Technologien in zehn Demonstratoren, die verschiedene Anwendungsgebiete abdecken, darunter medizinische Diagnosesysteme wie EEG-Geräte, intelligente Wundauflagen und tragbare Sensoren.
Ein besonders wichtiger Aspekt des Projekts ist die Durchführung von Zuverlässigkeitstests und Lebenszyklusanalysen (LCA) durch das Fraunhofer IZM. Diese Analysen ermöglichen es den Forschenden, den gesamten Lebenszyklus der entwickelten Produkte zu untersuchen, beginnend bei der Rohstoffgewinnung über die Fertigung bis hin zur Nutzung und dem Ende der Lebensdauer. Mithilfe dieser Analysen können spezifische Prozesse identifiziert werden, die hohe Umweltbelastungen verursachen. So wurde beispielsweise festgestellt, dass die Elektroden in Glukose-Messpflastern die Hauptursache für die Umweltbelastungen sind. Diese Erkenntnisse werden direkt an die Entwicklungspartner zurückgegeben, sodass frühzeitig Anpassungen in der Materialauswahl und den Herstellungsprozessen vorgenommen werden können.
Ein konkretes Beispiel für die Erfolge des Projekts ist die Entwicklung eines optischen Sensors, der in ein Messpflaster integriert wurde. Dieser Schritt führte zu einer Reduzierung des gesamten CO₂-Fußabdrucks um etwa 65 Prozent. Dies zeigt eindrucksvoll, wie wichtig die Materialwahl ist: Bei den intelligenten Wundpflastern konnten die Forscher nachweisen, dass durch den Einsatz alternativer Substrate und leitfähiger Tinten die Umweltwirkungen um bis zu 95 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Materialien gesenkt werden konnten.
Mit dem Ziel, Nachhaltigkeit als neuen Standard in der Produktion zu etablieren, setzt SUSTRONICS Maßstäbe für die europäische Elektronikentwicklung. Die im Projekt entwickelten Methoden und Erkenntnisse sollen auch über die Demonstratoren hinaus Anwendung finden und Unternehmen helfen, Umweltaspekte systematisch in ihren Entwicklungsprozess zu integrieren. David Sánchez, ein Wissenschaftler am Fraunhofer IZM, betont, dass die Bereitstellung belastbarer Daten zur Ökobilanzierung einen entscheidenden Beitrag zur umweltfreundlichen Gestaltung von Elektronikprodukten leistet, beginnend in der Forschungs- und Entwicklungsphase.
Das Projekt, das vom 1. Juni 2023 bis zum 31. Mai 2026 läuft, wird im Rahmen des Chips Joint Undertaking gefördert und erhält finanzielle Unterstützung von mehreren europäischen Ländern, darunter Deutschland, Österreich, Spanien und Schweden. Insgesamt sind 1,71 Millionen Euro von verschiedenen staatlichen Institutionen sowie Partnern aus der Industrie in das Projekt geflossen.
Insgesamt stellt SUSTRONICS einen bedeutenden Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Entwicklung der Medizinelektronik dar und könnte als Vorbild für zukünftige Projekte in der Kreislaufwirtschaft dienen.
