Der Papier-RFID-Tag von PulpaTronics enthält weder Metall noch Silizium. Stattdessen hilft ein Laser. (Bild: PulpaTronics)
Günstiger, weniger Müll und geringerer CO2-Abdruck – das klingt wie eine unlösbare Aufgabe. Aber genau das will das Team des Start-Ups PulpaTronics mit ihrer chiplosen, papierbasierten Version eines RFID-Etiketts erreichen – ein elektronischer Tracker, der an Produkten angebracht wird und vor allem in Bekleidungsgeschäften zu finden ist. Diese Etiketten haben in vielen großen Einzelhandelsgeschäften die Nachfolge der Strichcodes angetreten. Sie ermöglichen es den Selbstbedienungskassen, Artikel kontaktlos zu identifizieren und erleichtern gleichzeitig die Bestandsverwaltung und den Diebstahlschutz.
Was ist das Problem mit RFID?
Die Geräte basieren auf einem Schaltkreis mit einem Mikrochip und einer Antenne, die in der Regel in einen Aufkleber eingebettet sind, der auf den Papieranhänger geklebt wird. Aufgrund der Mischung aus Papier, Metall und Silizium sind sie nicht recycelbar und landen in der Regel auf der Mülldeponie. Bedenkt man die Stückmenge, kommt da einiges zusammen. So wurden laut IDTechEX 2019 etwa 18 Millionen Stück produziert – Tendenz bis 2024: 55 Millionen.
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Im Gegensatz dazu benötigt das alternative RFID-Design von PulpaTronics kein anderes Material als Papier. Das Unternehmen verwendet stattdessen einen Laser, um einen Schaltkreis auf dessen Oberfläche zu markieren, wobei die Lasereinstellungen so gewählt werden, dass das Papier nicht geschnitten oder verbrannt wird, sondern seine chemische Zusammensetzung verändert wird, um es leitfähig zu machen. Dieser Schaltkreis ist kohlenstoffbasiert, und das Etikett kann mit dem Hausmüll genauso einfach recycelt werden wie ein mit Bleistift beschriftetes Blatt Papier.
„Dieser Ansatz strafft den Herstellungsprozess, macht Metall- und Siliziumkomponenten überflüssig und verringert so den ökologischen Fußabdruck der RFID-Etikettenproduktion erheblich“, so PulpaTronics gegenüber dezeen.com. Das Start-Up schätzt, dass seine Etiketten die Kohlendioxidemissionen im Vergleich zu herkömmlichen RFID-Etiketten um 70 Prozent reduzieren und gleichzeitig die damit verbundenen Kosten für Unternehmen halbieren.
PulpaTronics entwickelt RFID-Etiketten aus Papier für den einmaligen Gebrauch
In Kürze: RFID
RFID steht für "Radio Frequency Identification". Dabei handelt es sich um eine Technologie, die Radiowellen nutzt, um Daten von einem Etikett (Tags) zu einem Lesegerät zu übertragen. Diese Etiketten können an verschiedenen Gegenständen angebracht werden und dienen zu deren Identifizierung und Verfolgung. RFID wird in vielen Branchen eingesetzt, unter anderem im Einzelhandel, in der Logistik und im Gesundheitswesen. Sie bietet eine effizientere und häufig automatisierte Alternative zum Scannen von Barcodes.
Zusätzlich zu den Papierschaltkreisen wandte PulpaTronics eine weitere dieser experimentellen Technologien an, um den RFID-Mikrochip zu beseitigen, der für die Speicherung von Daten über den Gegenstand verantwortlich ist, die dann über eine Antenne an das Lesegerät übermittelt werden. Stattdessen nutzt der "chiplose" PulpaTronics-Tag das geometrische Muster des Schaltkreises selbst, um die Informationen zu übertragen. In den Konzeptentwürfen des Unternehmens handelt es sich beispielsweise um ein labyrinthisches Muster aus konzentrischen Kreisen. „Dieser Mechanismus ähnelt Barcodes und QR-Codes in dem Sinne, dass die Informationen geometrisch kodiert sind, aber nicht visuell gescannt werden müssen“, sagte Barna Soma Biro, Co-Founder und CTO von PulpaTronics. „Im Grunde werden die Informationen in der Antenne gespeichert.“
Wie weit in der Entwicklung ist der Papier-RFID-Tag?
Bislang hat der Papier-RFID-Tag von PulpaTronics die erste Testrunde bestanden, bei der die Technologie die gleiche Leistung wie ein RFID-Kontrolltag auf Kupferbasis zeigte. Das Unternehmen, das für den diesjährigen Dezeen Award in der Kategorie nachhaltiges Design nominiert ist, wird das Produkt nun einem Stresstest unterziehen, bei dem die Lagerbeständigkeit und Haltbarkeit sowie die Beeinflussung durch Umweltfaktoren geprüft werden.
PulpaTronics zielt zunächst auf den Einzelhandel ab, insbesondere auf kleinere Unternehmen, die aus Kostengründen noch nicht auf RFID umgestellt haben. Ein erster Versuch mit einem Einzelhandelspartner in der neu gestalteten Battersea Power Station ist bereits in Planung.
Der Autor: Dr. Martin Large
Aus dem Schoß einer Lehrerfamilie entsprungen (Vater, Großvater, Bruder und Onkel), war es Martin Large schon immer ein Anliegen, Wissen an andere aufzubereiten und zu vermitteln. Ob in der Schule oder im (Biologie)-Studium, er versuchte immer, seine Mitmenschen mitzunehmen und ihr Leben angenehmer zu gestalten. Diese Leidenschaft kann er nun als Redakteur ausleben. Zudem kümmert er sich um die Themen SEO und alles was dazu gehört bei all-electronics.de.
