Damit der ökologische Fußabdruck immer kleiner wird

Mai 16, 2024

Das Recy­cling und Wie­der­ver­wen­den von Elek­tronik­kom­po­nen­ten wird zuneh­mend wich­ti­ger – zum Bei­spiel wegen des Green Deals der EU: Er sieht unter ande­rem vor, dass wert­volle Res­sour­cen mög­lichst lange in einem geschlos­se­nen Wert­stoff­kreis­lauf ver­blei­ben. Was das für EMS-Spe­zia­lis­ten wie Kraus Hard­ware bedeu­tet, macht das Bei­spiel „ADwin-Mess­sys­tem“ ein­drucks­voll deutlich.

 „Uns sind Kun­den bekannt, die das Equip­ment viele Jahre im Ein­satz haben.“  

Sicher ist: Die Pro­duk­tion von Halb­lei­tern geht ein­her mit exor­bi­tant gro­ßen Men­gen an Ener­gie, Werk­stof­fen und Was­ser. So schät­zen Exper­ten bei­spiels­weise, dass ein gro­ßes Chip­werk pro Tag (!) bis zu 20 Mil­lio­nen Liter Was­ser ver­braucht, was etwa dem Bedarf einer Klein­stadt mit 80.000 Ein­woh­nern ent­spricht. Dar­über hin­aus wer­den fast 1,3 Kilo­gramm fos­sile Brenn­stoffe benö­tigt, um einen zwei Gramm schwe­ren Chip her­zu­stel­len – ein Pro­zess­ab­lauf mit Hun­der­ten von Schrit­ten ist hier­für ver­ant­wort­lich. Auf der ande­ren Seite sor­gen rela­tiv kurze Ent­wick­lungs­zy­klen und schnelle Tech­no­lo­gie­wech­sel im Design dafür, dass viele die­ser Chips in weni­gen Jah­ren wie­der obso­let wer­den, was letzt­lich die ohne­hin große Menge an welt­wei­tem Elek­tro­schrott noch wei­ter erhöht.

Vor die­sem Hin­ter­grund haben Mit­glie­der der Kli­ma­kon­fe­renz der Ver­ein­ten Natio­nen bereits im Jahr 2022 das Semi­con­duc­tor Cli­mate Con­sor­tium (SCC) gegrün­det. Die Exper­tin­nen und Exper­ten arbei­ten daran, die Chip­satz-Lie­fer­kette so zu koor­di­nie­ren, dass die Emis­sio­nen in der gesam­ten Indus­trie bis 2050 auf null absin­ken kön­nen. Letz­te­res wird aller­dings kaum mög­lich sein, ohne die Lebens­zy­klen von wert­vol­len Gerä­ten zu erhö­hen – auch und gerade beim indus­tri­el­len Einsatz.

Die grö­ßere Lösung im Blick
Was das kon­kret bedeu­tet und wie sich eine sol­che „Lang­zeit­nut­zung“ auf die Öko­bi­lanz aus­wirkt, macht etwas das Bei­spiel „ADwin-Mess­sys­tem“ deut­lich. Kraus Hard­ware ent­wi­ckelt und pro­du­ziert diese Steu­er­ein­heit, die bei­spiels­weise beim pha­sen- und win­kel­syn­chro­nen Mes­sen zum Ein­satz kommt, bereits seit Jahr­zehn­ten. Dabei ver­fügt sie über einen Echt­zeit­pro­zes­sor, schnelle digi­tale Ein- und Aus­gänge sowie ver­schie­dene Kom­mu­ni­ka­ti­ons­schnitt­stel­len zu Leit­rech­nern oder ande­ren Steuer- und Regel­ein­hei­ten. Sprich: Zahl­rei­che Halb­lei­ter gehö­ren wie selbst­ver­ständ­lich zum Innen­le­ben die­ser Geräte, das mit­un­ter sehr lange bei den Kun­den im Ein­satz ist. Der Grund dafür liegt auf der Hand: ADwin ist zumeist nur der klei­nere Teil einer sehr viel grö­ße­ren Anla­gen­lö­sung. Folg­lich wol­len Anwen­der das Ganze mög­lichst lange betrei­ben, um keine hohen Inves­ti­ti­ons­kos­ten zu erzeu­gen. Ein schnel­ler Aus­tausch des Mess­sys­tems nach weni­gen Jah­ren steht also nie zur Dis­kus­sion, wie Andreas Kraus aus eige­nen Erfah­rung bestä­tigt: „Uns sind Kun­den bekannt, die das Equip­ment viele Jahre im Ein­satz haben.“

Erfah­rung als Basis
Im Umkehr­schluss stellt sich vor die­sem Hin­ter­grund aller­dings auch die Frage, wie das ange­sichts der schnel­len Ent­wick­lun­gen in der Elek­tro­nik über­haupt mög­lich ist. Oder anders gefragt: Was pas­siert genau, wenn eine Kom­po­nente oder ein Chip im ADwin-Sys­tem nach Jahr­zehn­ten defekt ist? Eine erste Ant­wort lässt sich mit nur einem Wort gut auf den Punkt brin­gen: Erfah­rung. Bei Kraus Hard­ware arbei­ten viele Mit­ar­bei­te­rin­nen und Mit­ar­bei­ter, die schon lange im Unter­neh­men sind und das ADwin-Sys­tem inklu­sive sei­ner Funk­tio­nen des­halb sehr genau ken­nen. Sie kön­nen etwa­ige Repa­ra­tur­ar­bei­ten schnell und effek­tiv aus­füh­ren – auch des­halb, weil das nötige Tes­t­e­quip­ment und alle Prüf­auf­bau­ten vor­han­den sind. „Dazu kommt, dass wie einen enor­men Auf­wand trei­ben, um die für eine Repa­ra­tur benö­ti­gen Bau­teile vor­rä­tig zu haben, denn wir lagern alle Kom­po­nen­ten jahr­zehn­te­lang ein“, ergänzt Andreas Kraus. Letz­ter gilt im Übri­gen auch für die dazu­ge­hö­rige Prüf- und Test-Hard­ware bzw. ‑Soft­ware. Auch das Equip­ment für FPGA (pro­gram­mier­bare Logic) oder Micro­con­trol­ler wer­den bei Kraus Hard­ware über die eigent­li­che Lebens­zeit der Bau­teile hin­aus vorgehalten.

Rework im Fokus
Ins­ge­samt passt die Arbeits­weise rund um das ADwin-Sys­tem damit per­fekt zur Phi­lo­so­phie des gesam­ten Unter­neh­mens, das sich sehr stark im Bereich des Reworks enga­giert. „Mit die­sem hoch­wirt­schaft­li­chen Repa­ra­tur­pro­zess kann man defekte Bau­grup­pen wie­der­her­stel­len, anschlie­ßend erneut der Wert­schöp­fung zufüh­ren und somit den öko­lo­gi­schen Fuß­ab­druck eines Pro­zes­ses ver­klei­nern“, so Andreas Kraus. „Dabei kommt es unter ande­rem auch vor, dass wir Bau­grup­pen repa­rie­ren, um Geräte oder Maschi­nen län­ger am Leben zu hal­ten. Der Ansatz wird also immer wichtiger“

Repa­ra­tu­ren am ADwin-Sys­tem führt Kraus Hard­ware schnell und effek­tiv aus.

Die für eine Repa­ra­tur benö­ti­gen Bau­teile wer­den jahr­zehn­te­lang eingelagert.

Rework bei Kraus Hard­ware: Der hoch­wirt­schaft­li­che Repa­ra­tur­pro­zess wird immer wichtiger.

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