Diese Firmen vermindern ihren CO2-Ausstoß in der Elektronikfertigung

Am 24.06.2021 hat der Deutsche Bundestag ein neues Bundes-Klimaschutzgesetz (KSG) beschlossen. Die Emissionen sollen bis 2030 um mindestens 65 % gesenkt werden (gegenüber 1990). Zudem gelten in einzelnen Sektoren bis 2030 zulässige Jahresemissionsmengen. Doch wie können mittelständische Elektronikfertiger diese Ziele erreichen? Bereits im Dezember 2019 hatte deshalb der ZVEI für seine Mitgliedsunternehmen den „Wegweiser für nachhaltige Entwicklung in der Elektroindustrie“ veröffentlicht. Der Wegweiser basiert auf den Sustainable Development Goals (SDGs) der UN mit insgesamt 17 globalen Nachhaltigkeitszielen.

Wie können Unternehmen Klimaneutralität erreichen?

Die Energieeffizienzsteigerung von internen Prozessen (z.B. in der Produktion) und im Gebäudebereich ist eine prominente Maßnahme aus der Elektrobranche zur Einsparung von CO₂-Emissionen. Ein sanierter Gebäudebestand trägt zu einer erhöhten Effizienz bei und senkt den Energieverbrauch.

Zudem beziehen Unternehmen vermehrt Energie aus regenerativen Quellen oder produzieren sie beispielsweise durch die Installation von Solaranlagen auf Nichtwohngebäuden selbst. Zudem können Kompensationszahlungen in sogenannte Carbon Credits eine kurzfristige und wirksame Möglichkeit darstellen, unvermeidbare Emissionen auszugleichen. Jedoch sollte hier auf „Greenwashing“ geachtet und Ausgleichszahlungen sollten nur getätigt werden, wenn die Emissionen auf keinem anderen Weg zu vermeiden sind.

Die Vereinten Nationen bieten eine Plattform für zertifizierte Projekte an, mit denen Treibhausgas-Emissionen aus der Atmosphäre reduziert, vermieden oder beseitigt und gleichzeitig soziale Belange gefördert werden. Die Projekte werden in Entwicklungsländern durchgeführt und mit Certified Emission Reductions (CERs) belohnt, einer Art CO₂-Ausgleich, gemessen in Tonnen CO₂-Äquivalent. Die CERs können von jedem gekauft werden, um Emissionen auszugleichen und Projekte zu unterstützen. Der Gold-Standard ist ebenfalls eine Quelle, die Investitionen in umweltfreundliche Projekte auszeichnet und verifiziert. Er wurde unter der Federführung des WWF und unter Mitwirkung des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit entwickelt. Klar ist aber auch, dass es viele Wege gibt, Nachhaltigkeit im Unternehmen voranzutreiben. Vieles wird heute schon in den Unternehmen umgesetzt und in manchen Firmen wird den Nachhaltigkeitszielen eine hohe strategische Priorität eingeräumt.

Verursachte Emissionen woanders kompensieren

Für das ⁠Klima⁠ ist es nicht entscheidend, an welcher Stelle Treibhausgase ausgestoßen oder vermieden werden. Daher lassen sich Emissionen, die an einer Stelle verursacht wurden, auch durch eine Einsparung an einer anderen, weit entfernten Stelle ausgleichen. Emissionen vermeiden und verringern ist immer besser; denn was man nicht emittiert, muss man gar nicht erst aufwendig ausgleichen.

Jeder Mensch hinterlässt einen CO₂-Fußabdruck, in Deutschland sind das im Durchschnitt gut elf Tonnen CO₂ pro Jahr. Durch klimabewusstes Handeln lassen sich Emissionen vermeiden oder zumindest reduzieren. Für die verbleibenden Emissionen kommt als letzter Schritt deren Ausgleich in Betracht, auch Kompensation genannt.

Bei der freiwilligen Kompensation wird zunächst die Höhe der verbleibenden klimawirksamen Emissionen einer bestimmten Aktivität berechnet, zum Beispiel einer Flugreise, Bahn- oder Autofahrt, des Gas-, Strom- oder Heizenergieverbrauchs oder der Herstellung eines bestimmten Produkts. Die Kompensation erfolgt über Emissionsminderungsgutschriften (meist als Zertifikate bezeichnet), mit denen dieselbe Emissionsmenge in Klimaschutzprojekten ausgeglichen wird. Wichtig ist, dass es ohne den Mechanismus der Kompensation das Klimaschutzprojekt nicht geben würde, es sich also bei dem Projekt um eine zusätzliche Klimaschutzmaßnahme handelt.

Klimaneutrale Leiterplatten durch CO₂-Kompensation am Beispiel von Leit On: Kompensation erfolgt nach Kyoto-Protokoll

Wenn sich Treibhausgas-Emissionen nicht vermeiden oder reduzieren lassen, können sie zumindest durch Klimaschutzprojekte kompensiert werden. Das ist auch bei der Leiterplattenherstellung so. Seit 2021 kompensiert zum Beispiel das Berliner Unternehmen Leit On den CO₂-Ausstoß aller hergestellten Leiterplatten. Dazu gehört nicht nur der Stromverbrauch bei der Herstellung, sondern auch der CO₂-Ausstoß für die Förderung und Erzeugung notwendiger Rohstoffe wie Kupfer, Aluminium, Epoxid und Glasfaser. Auch der Transport vom Produktionswerk bis zum Endkunden wird kompensiert - egal ob zu Luft, per Zug oder per Seefracht und aus allen Standorten in Asien, EU und Deutschland. Daher wird der verursachte CO₂-Ausstoß durch Leit On detailliert ermittelt und durch eine Kompensationsspende an Primaklima bilanziell ausgeglichen. In die Ermittlung des CO₂-Ausstoßes gehen unter anderem folgende Faktoren mit ein:

• Herstellung der Basismaterialien: Epoxid, Glasfaser, Kupfer, Aluminium, Polyimid
• Zur Leiterplattenherstellung in den jeweiligen Produktionsstätten anfallender Stromverbrauch
• Transportwege von Produktionsstätten nach Berlin (auch aus Asien) und zum Endkunden
• Strom und Heizung des Berliner Standortes und Anfahrtswege der Angestellten, sowie alle Geschäftsreisen

Die Berechnung der Kompensation erfolgt streng nach Kyoto-Protokoll und wird auch von unabhängigen Sachverständigen geprüft. Abnehmer dieser Leiterplatten dürfen diese für ihre eigene CO₂-Bilanz offiziell mit einem Ausstoß von Null ansetzen, da LeitOn diese schon kompensiert hat. Laut Aussage des Unternehmens ist eine Ausweitung der Kompensation von CO₂-Ausstößen in weiteren Bereichen der Lieferkette, z.B. der späteren Entsorgung, geplant.

Aisler: Ermittlung des CO₂-Fußabdrucks im Prototypenbau

Auch andere Leiterplattenhersteller ziehen diesem Beispiel nach, denn auch Aisler plant, bis Ende 2022 die weltweit erste klimaneutrale Leiterplatte auszuliefern. Im Fokus dabei steht der Bereich Prototypenbau mit dem Ziel, den CO₂-Fußabdruck in der Leiterplattenherstellung zu eliminieren. Gemeinsam mit dem deutschen Fraunhofer IZM wird Aisler zunächst seinen CO₂-Fußabdruck in der Leiterplattenherstellung ermitteln, um dann geeignete Maßnahmen zu identifizieren, den Produkt-Fußabdruck auf 0 zu reduzieren. Bis Ende 2023 will das Unternehmen zudem vollständig CO₂-neutral werden.

Beta Layout: Bäume fürs Klima

Bei den in Deutschland hergestellten Leiterplatten aus dem PCB-Pool wird das entstandene CO₂ von Beta Layout ausgeglichen. Wer dieses Modell unterstützen möchte, kann seiner Bestellung noch einen beliebig hohen Umweltbeitrag hinzufügen. Der Beitrag wird dann ohne zusätzliche Abzüge für die Umsetzung der aktuellen und zukünftigen Schutzprojekte verwendet. Ab einem Betrag von 10 Euro bekommen Kunden sogar einen persönlichen Baumcode und können so die Entwicklung des gepflanzten Baumes mittels Baumtagebuch und Geolokalisierung nachverfolgen. Das Unternehmen arbeitet mit Treedom zusammen, einer Organisation, die nicht nur weltweit Bäume pflanzt, sondern auch die lokale Wirtschaft durch Sozialprojekte nachhaltig stärkt. Zusätzlich stellt sich der Elektronikdienstleister mit selbst organisierten regionalen und überregionalen Schutzprojekten seiner Verantwortung, unseren Planeten als lebenswerten Ort für Menschen, Tiere und Pflanzen zu erhalten. Charakteristisch für den Rheingau Taunus Kreis, Hauptsitz von Beta Layout, ist der hohe Waldanteil. Durch extreme Hitzeperioden und Borkenkäferbefall entstehen dort jedoch immer mehr kahle Waldbereiche. In Kooperation mit HessenForst haben die Mitarbeiter von Beta Layout solche Flächen nachhaltig aufgeforstet und im vergangenen Frühling über 1000 Douglasien im Aarbergener Gemeindewald gepflanzt.

Beim Elektronikdienstleister wird zudem Energie effizient eingesetzt und der Ressourcenverbrauch minimiert. Dennoch hat die Herstellung von Leiterplatten eine negative Umweltauswirkung, die aktuell unvermeidbar ist. Eines der Hauptprobleme ist die fehlende Recyclebarkeit von Faserverbundmaterialien wie FR4. Aufgrund dessen arbeitet das Unternehmen neben den Umweltschutzprojekten auch an der Entwicklung eines wiederverwendbaren Materials mit gleichen mechanischen, thermischen und dielektrischen Eigenschaften. Derzeit werden vielversprechende Ansätze mit der Verwendung von PEEK (Polyetheretherketon) verfolgt. Als Teil der Forschungsgruppe Bayern Innovativ forscht man außerdem an der Anwendbarkeit von biobasierten- bzw. biologisch abbaubaren Trägermaterialien.

Würth Elektronik: Nachhaltigkeit durch Pooling

Hohe Umweltziele verfolgt auch Würth Elektronik, denn bis 2030 sollen alle Leiterplatten CO₂-neutral produziert werden. Als „grüne Basis“ sollen dabei die drei Produktionswerke in Deutschland dienen, denn weite Wege würden die CO₂-Bilanz sofort aus dem Gleichgewicht bringen. Das hat man im Hause Würth erkannt und nun rollt man die Nachhaltigkeitsinitiative in einem ersten Schritt bei Prototypen und Kleinstserien aus, um aus den Erfahrungen zu lernen und diese baldmöglichst auf größere Volumen auszurollen. Laut Unternehmensangaben sei der größte Nachhaltigkeitsbringer das intelligente Poolingverfahren. Hierbei werden die bestellten Leiterplatten auf potenziellen Verschnittflächen platziert. Somit verteilen sich die Aufwände und das Handling in der Leiterplattenproduktion auf mehrere Aufträge. Jede über www.greenpcb.shop bestellte Leiterplatte sucht sich ihren optimalen Platz auf bereits erstellten Fertigungsnutzen. Dies bedeutet optimale Nutzung der Flächen und Reduzierung der Produktionsprozesse, sowie absolute Minimierung des Abfalls. Dass dabei weitere benötigte Ressourcen wie Chemikalien und Energie eingespart werden können, versteht sich fast von selbst. Die so produzierten Leiterplattenmuster werden dann in einer Versandtasche aus 100% Recyclingpapier mit dem CO₂ neutralen Versand von UPS auf den Weg gebracht. Auch in der Arbeitsvorbereitung und Verwaltung werden neue Geschäftsmodelle erprobt. So arbeiten viele Mitarbeiter, wo es geht, im Homeoffice, um sich den Weg zur Arbeit zu sparen, oder in modernen Work-Spaces für optimale Raumnutzung und innovatives Co-Working. Damit dies überall gelingen kann, verwendet das Unternehmen die Serverstruktur und cloud-Kapazitäten von google, seit 2017 ebenfalls CO₂ neutral. Die Online-Website ist über eine CO₂-Ausgleichszahlung für ihren Energiebedarf, Speicherplatz und Traffic gedeckelt.

Photocad: Klimaneutrale Schablonen

Auch klimaneutrale SMD-Schablonen gibt es - beim Berliner Unternehmen Photocad schon seit mehr als fünf Jahren. Um unvermeidbare CO₂-Emissionen in der Produktion auszugleichen, unterstützt das Unternehmen in Zusammenarbeit mit Climate Partner Klimaschutzprogramme in Kenia. So wurden bereits über 500.000 kg CO₂ kompensiert.

Nächste Generation Leiterplatten aus Bayern?

Seit Anfang Januar 2022 bündelt die Strategische Partnerschaft Sensorik e.V. die Kompetenzen der Netzwerke des Clusters Sensorik, mit dem Cluster Neue Werkstoffe in einem Cross-Cluster-Projekt, um eine neue Generation von Leiterplatten zu realisieren. Hintergrund dafür ist die Tatsache, dass Elektroschrott - dazu zählen auch die zahlreichen Leiterplatten, die in jedem Gerät verbaut sind – aktuell die größte Zunahme am weltweiten Müllaufkommen verzeichnet. Künftig sollen biobasierte nachwachsende Ersatzstoffe für Kunstharze bzw. Polymere oder Naturfasern an die Stelle der nicht verwertbaren Materialien treten.

Das Cross-Cluster-Projekt steht in Einklang mit der Bayerischen Bioökonomiestrategie, die im November 2020 veröffentlicht wurde. In allen Regionen und vielen Branchen soll mit nachhaltigen Innovationen der Weg zu einer Transformation der bayerischen Wirtschaft und Gesellschaft hin zu mehr Klimaneutralität gelingen. Um Projekte in der Bioökonomie zu initiieren und Akteure gezielt branchen- und sektorenübergreifend zu vernetzen, helfen die in den vergangenen 15 Jahren etablierten Cluster-Strukturen. Auf der Agenda steht daher auch die konkrete Entwicklung ressourcenschonender Technologielösungen im Bereich biobasierter bzw. biologisch abbaubarer Leiterplatten. Auch Leiterplatten mit individuell anpassbaren elektrischen sowie mechanischen Eigenschaften sollen entwickelt werden. Nicht nur die Natur dankt: Damit können sich bayerische Material-, Leiterplatten- und Sensorikanbieter weltweite Wettbewerbsvorteile verschaffen. Gefragt sind neue Lösungen zur Vermeidung von Elektroschrott.

Das Ziel: Fabriken ohne CO₂-Emissionen

Einige große, weltweit agierende Elektronikunternehmen haben sich zudem zum Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2030 das Konzept der „CO₂-freien Fabriken“ auf alle Produktionsstätten weltweit auszuweiten. Dazu gehören Energiesparmaßnahmen, Strom aus erneuerbaren Quellen sowie Ausgleiche für CO₂-Emissionen, die nicht vermieden werden können.

• Reduzierung des CO₂-Ausstoß
• Verantwortungsvoller Umgang mit chemischen Stoffen
• Entwicklung hin zu einer Kreislaufwirtschaft

Mit den deutlich ambitionierteren Zielen setzt Deutschland neben den Vorgaben des Bundesverfassungsgerichts als erster EU-Staat auch die neuen europäischen Klimaziele um, die im vergangenen Jahr unter deutscher Ratspräsidentschaft beschlossen wurden. Zirkularität wird zum wichtigsten Innovationstreiber elektrotechnischer und elektronischer Marken, und die Verwendung umweltfreundlicher und emissionsarmer Stoffe wird die Entwicklung neuer Produkte in Zukunft nachhaltig mitbestimmen.