Nachhaltigkeit und Elektronik: So zukunftsweisend ist der Markt

Nachhaltigkeit ist eines der zentralen Themen unserer Zeit. Die umfangreiche Rolle, die Elektronik im modernen Alltag spielt, macht es unverzichtbar, die Branche eng mit dem Nachhaltigkeitsgedanken zu verknüpfen.

Ohne Elektronik ist der Alltag in der modernen Gesellschaft kaum noch denkbar. Durch Elektronik unterstützte und damit zumindest teilautomatisierte Prozesse begleiten den Menschen in nahezu jedem Bereich seines täglichen Lebens. Mit der Digitalisierung ist ein zusätzlicher Motor hinzugekommen, der neue Weichen für die Zukunft gestellt hat. Moderne Smart Home Technologie ist ein fester Bestandteil des Alltags geworden. Digitale Technologien auf der Basis elektronischer Möglichkeiten werden in der Welt von morgen wesentliche Impulse geben.

Verantwortung für den Klimaschutz übernehmen

Branchenexperten betonen die Verantwortung, aber auch das Potenzial, das Elektronik und digitale Technologien für die Zukunft in sich tragen. Im zentralen Thema Klimaschutz, dem sich die Welt aktuell als eine der größten Herausforderungen gegenübersieht, können Elektronik und digitale Technologien einen wertvollen Beitrag leisten. Die Studie „Klimaeffekte der Digitalisierung“, die von Accenture im Auftrag von Bitkom durchgeführt wurde, erforscht den Beitrag digitaler Technologien zum Klimaschutz und das Potenzial, aus dem Deutschland zur Erreichung seiner hoch gesteckten Klimaziele für das Jahr 2030 schöpfen kann.

Im Zentrum der Klimaziele und der Studie steht das Einsparpotenzial für den Ausstoß des Treibhausgases CO2. Bis 2030 möchte Deutschland als eine der führenden Industrienationen seinen CO2-Ausstoß im Vergleich zum Jahr 1990 um 65 Prozent reduzieren. Bis 2045 soll Deutschland sogar eine Netto-Treibhausgasneutralität erreicht haben, ab 2050 negative Emissionszahlen vorweisen können. Um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen, müssen in den nächsten 10 Jahren 372 MT CO2e eingespart werden. Digitale Technologien können einen wesentlichen Beitrag dazu leisten. Die Bitkom-Studie präsentiert Ergebnisse, die nahelegen, dass ein gezielter Ausbau der Digitalisierung bis zu 41 Prozent des Einsparpotenzials am Gesamtziel realisieren kann. Realistisch ist ein CO2e-Nettoeffekt von bis zu 34 Prozent. Damit sind die Einsparmöglichkeiten, die digitale Technologien im Hinblick auf die Treibhausgasemission Deutschlands bieten, etwa fünfmal größer als der ökologische Fußabdruck, den die Branche selbst hinterlässt.

Die Studienergebnisse berücksichtigen Einsatzmöglichkeiten digitaler Technologien in den Bereichen Fertigung, Mobilität, Energie, Gebäude, Arbeit & Business, Landwirtschaft und Gesundheit und nehmen auch Bezug zu dem zu erwartenden ansteigenden Energieverbrauch durch den gezielten Ausbau der Digitalisierung.

Elektronik und digitale Technologien sind demnach ein wesentlicher Hebel, wenn es um die zentralen Themen Nachhaltigkeit und Klimaschutz geht. Doch wie nachhaltig wirtschaftet die Branche bereits? Kann das Potenzial, das eine klimazentrierte Elektronikindustrie in der Theorie bietet, in der Praxis langfristig ausgeschöpft werden? Eine Branche im Wandel für den Klimaschutz.

Nachhaltigkeitsansätze in der Elektronikindustrie: Ein Blick in die Praxis

Quelle: Bürklin Elektronik

Die Ziele, die sich Deutschland für eine klimafreundliche Zukunft gesteckt hat, sind ambitioniert. Die Elektronikindustrie gehört zu den Branchen, die durch einen gezielten Wandel den stärksten Einfluss auf die Erreichbarkeit dieser Ziele nehmen kann. Ein Blick auf die aktuellen Gegebenheiten zeigt, dass ein Umdenken bereits in vielen Teilbereichen der Branche stattgefunden hat.

Eine Umfrage des in Deutschland ansässigen Herstellers von Elektrobauteilen Bürklin Elektronik hat ergeben, dass das Bewusstsein für die ökologische Verantwortung in der Branche wächst. Mehr als 75 Prozent der Befragten gaben an, dass dem Minimieren des Umwelteinflusses und Abfalls während der Herstellung von Elektronikartikeln größere Bedeutung beigemessen wird als noch vor fünf Jahren.

Die Reparierbarkeit von Komponenten und Produkten hat dabei einen besonders hohen Stellenwert. 40 Prozent der Befragten gaben an, dies als den wichtigsten Faktor für das Minimieren des persönlichen Umwelteinflusses zu betrachten. Laut Umfrage berücksichtigen 98 Prozent der Elektronikhersteller bereits im Designprozess von Komponenten eine möglichst hohe Reparierbarkeit ihrer Produkte. Daran geknüpft ist eine stärkere Ausrichtung auf modulare Designs, die sicherstellen, dass Elektronikartikel durch den Austausch einzelner Komponenten leichter repariert werden können und so insgesamt eine längere Lebensdauer erhalten. Mehr als jeder neun von zehn Befragten (94 Prozent) gaben an, diesen Fokus im eigenen Unternehmen bereits umzusetzen. Als Ergänzung bieten Unternehmen immer häufiger auch Reparaturanleitungen und Ersatzteile als Serviceleistung an.

Um die Langlebigkeit von Elektronikprodukten zu verbessern, setzen Unternehmen bereits seit Jahren verstärkt auf die Verwendung hochwertiger Materialien mit geringem Abnutzungsgrad. In der Umfrage lag der Fokus auf Metallen wie Kupfer und Gold (31%), gefolgt von Silikon (20%) und Plastik wie Polyamiden (20%). Auch die Verwendung von recycelten Materialien leistet in 20 % der Unternehmen bereits einen Beitrag dazu, insgesamt ressourcenschonender zu wirtschaften.

Eine weitere Säule, auf der nachhaltiges Handeln in der Elektronikindustrie fußt, ist die Reduzierung des individuellen Energieverbrauchs. Der Umfrage zufolge liegt das Hauptaugenmerk hierbei auf der Nutzung erneuerbarer Energien. In 81 % der beteiligten Unternehmen werden Solar- und Windenergie im Entwicklungs- und Produktionsprozess bereits ganz selbstverständlich und flächendeckend eingesetzt. Der Einsatz von Halbleitermaterialien wie SiC oder GaN soll zusätzlich dazu beitragen, den Energieverbrauch zu reduzieren. 20 % der Befragten gaben an, bereits entsprechende Maßnahmen zu implementieren.

Das Unternehmen Bürklin Elektronik hat im Rahmen der Umfrage 400 Arbeitende aus der Elektroindustrie dazu befragt, wie sie im Arbeitsalltag die Bedeutung von nachhaltigem Handeln erleben und welche Maßnahmen ihr Unternehmen bereits umsetzt, um langfristig einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.

Nachhaltige Elektronik: Deutschland möchte Vorreiterrolle einnehmen

Der rasante Vormarsch der Digitalisierung und die damit einhergehende wachsende Bedeutung der Elektroindustrie hat Chancen und Herausforderungen gleichermaßen mit sich gebracht. Durch die große Relevanz für den Klimaschutz ist das Thema Nachhaltigkeit in der Elektronikindustrie und in den digitalen Technologien zu einer Aufgabe auf Bundes- und EU-Ebene geworden.

Als eine der führenden Industrienationen möchte Deutschland gerne eine Vorreiterrolle im Bereich nachhaltige Elektronik einnehmen. Die Bundesregierung hat zu diesem Zweck das Rahmenprogramm „Mikroelektronik. Vertrauenswürdig und nachhaltig. Für Deutschland und Europa“ ins Leben gerufen. Der Fokus des Programms liegt in der Forschung Entwicklung im Bereich Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT).

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung, das federführend verantwortlich ist, gibt an, IKT im Jahr 2019 bereits für 3,7 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich gewesen seien. Zugleich sei der Energieverbrauch durch IKT zwischen 2015 und 2020 um 9 Prozent pro Jahr gestiegen. Das entspreche einer Verdoppelung alle acht Jahre. Haupttreiber seien dabei Kommunikationsinfrastrukturen und Rechenzentren.

Um das volle Potenzial digitaler Technologien für den Klimaschutz ausschöpfen zu können, sieht es das BMBF als unerlässlich an, die Nachhaltigkeit der IKT-Systeme in den Blick zu nehmen und durch konsequente Forschung und Entwicklung Lösungen zu elaborieren, die den Anteil der Elektronikindustrie an der Treibhausgasemission auf ein Minimum zu reduzieren und den positiven Effekt digitaler Technologien auf den Klimaschutz damit verstärken können.

Als Herzstück Entwicklung einer Grünen IKT definiert das Rahmenprogramm leistungsfähige, energie- und ressourcensparende Informations- und Kommunikationslösungen. Aufgrund der starken Verbreitung in allen gesellschaftlichen Bereichen erhält eine leistungsstarke und sparsame Kommunikations- und Leistungselektronik besondere Beachtung. Elektrotechnik und digitale Lösungen im Bereich Kommunikationstechnologie und Energieversorgung stehen aktuell im Mittelpunkte des Entwicklungsinteresses. Verbesserte Technologien sollen in der Lage sein, den Energiebedarf im Bereich Mobilfunk und die Wandlungsverluste bei der Stromversorgung im privaten und gewerblichen Bereich so spürbar zu reduzieren, dass der ökologische Fußabdruck dieser Branchen insgesamt gesenkt werden kann.

Ein weiterer Schwerpunkt des bundesweiten Rahmenprogrammes ist der konsequente Ausbau und die technologische Weiterentwicklung optischer Datenübertragung. Der Forschungsbereich umfasst die Mikrochip-Technologie, den Ausbau des Glasfasernetzes und optische Verbindungen in Rechenzentren und Datenzentren.

Kompetenzzentrum soll ehrgeizige Forschungsziele koordinieren

Um die erforderlichen Maßnahmen für den klimafreundlichen Wandel konsequent umzusetzen, wurde das Kompetenzzentrum für ressourcenbewusste IKT (GreenICT@FMD) gegründet. Damit hat das BMBF die Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) zu einer zentralen Anlaufstelle für Grüne IKT ausgebaut. Die neue Institution ist Bestandteil des Klimaschutzprogramms 2030 der Bundesregierung und damit ein wesentlicher Baustein auf dem Weg zu Erreichung der verschärften Klimaziele in Deutschland und der EU.

Getragen wird das Kompetenzzentrum vom Fraunhofer-Verbund Mikroelektronik in Kooperation mit den Leibniz-Instituten FBH und IHP. Insgesamt 13 Forschungseinrichtungen aus dem Bereich Elektrotechnologie arbeiten im Kompetenzzentrum gemeinsam an der Erforschung und Entwicklung energiesparender Kommunikationsinfrastrukturen, einer ressourcenoptimierten Elektronikproduktion und der Forschung an so genannten Sensor-Edge-Cloud-Systemen, die eine Vielzahl an Forschungsergebnissen zusammentragen und analysieren sollen, um den Fortschritt in der nachhaltigen Produktentwicklung zu beschleunigen. Die 13 Forschungseinrichtungen arbeiten bereits seit 2017 im Rahmen der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) zusammen. Es handelt sich um elf Institute des Fraunhofer-Verbunds Mikroelektronik sowie die beiden Leibniz-Institute FBH und IHP. Mit insgesamt 2.000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ist so eine der größten Verbünde für Forschung und Entwicklung für Anwendungen und Systeme der Mikro- und Nanoelektronik in ganz Europa entstanden. Mit diesem Beitrag möchte sich Deutschland als führende Industrienation seiner Verantwortung im Zusammenhang mit dem Klimaschutz stellen und ein Vorreiterrolle innerhalb der EU übernehmen.

Bereits zum 01. August 2022 nahm das Kompetenzzentrum für ressourcenbewusste IKT seine Arbeit auf. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung förderte den Zusammenschluss gleich zu Beginn mit einer Fördersumme von 34 Millionen Euro. Das Geld fließt in vielfältige Projekte aus insgesamt acht Forschungsfeldern, die besonders großes Potenzial für die Forschung und Entwicklung im Bereich nachhaltiger Digitaltechnologien versprechen.

Mit einer bewusst nachhaltig gestalteten Digitalisierung soll die in Deutschland ansässige Elektronikindustrie künftig noch stärker als wirkungsvoller Hebel zum Schutz des Klimas eingesetzt werden.