Technologie

Bio- statt Sondermüll: Forscher entwickeln kompostierbare Elektronik

Ausgediente Elektrogeräte könnten künftig auf den Biomüll landen. Forscher entwickeln derzeit Batterien, Lampen und Chips zum Aufdrucken aus Materialien, die vollständig biologisch abbaubar sind. Aufgrund der wachsenden Zahl an Einweggeräten wächst bisher auch die Menge an bisher oft giftigem Elektroschrott.
10.09.2015 12:52
Lesezeit: 2 min
Bio- statt Sondermüll: Forscher entwickeln kompostierbare Elektronik
Organische Leuchtdioden (OLEDs) lassen sich einfach und günstig herstellen. Dank kompostierbarer Materialien werden sie auch nachhaltig. (Bild: KIT)

Inhalt wird nicht angezeigt, da Sie keine externen Cookies akzeptiert haben. Ändern..

Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie wollen kompostierbare Trägerfolien entwickeln. Dazu verwenden sie Materialien, die in der Natur vorkommen. Speisestärke, Zellulose und Chitin eignen sich zum Beispiel als Material für Trägerfolien. Auf die kompostierbaren Folien müssen dann elektronische Bauteile gedruckt werden, und zwar mit kompostierbarer Tinte.

Neue Druckverfahren mit elektrisch leitfähiger Tinte machen elektronische Geräte so flach, dass Leiter und Prozessoren einfach auf ein Trägermaterial aufgedruckt werden können. Die Bedeutung dieser Verfahren steigt mit immer neuen Anwendungsmöglichkeiten: Auch Batterien, Bildschirme oder Solarzellen sind inzwischen druckbar.

Gängige gedruckte Elektronik, etwa für organische Leuchtdioden (OLEDs), ist jedoch nicht biologisch abbaubar. Als ‚organisch‘ werden alle Kunststoffe auf Kohlenstoffbasis bezeichnet. Über die Umweltverträglichkeit sagt der Begriff allein allerdings nichts aus. So ist beispielsweise die Trägerfolie von organischen Leuchtdioden aus dem gleichen Plastik wie herkömmliche Getränkeflaschen.

Im Druckverfahren ist die Herstellung elektronischer Geräte wesentlich billiger. Das führt zur vermehrten Herstellung von Einwegprodukten, die dann Teil der knapp 2 Millionen Tonnen Elektroschrott sind, die in Deutschland jährlich anfallen. Das macht die Erfindung von gedruckter Elektronik, die biologisch abbaubarer ist, so wichtig.

Bei der Herstellung von gedruckter Elektronik werden Materialien wie Kunststoffe, Keramiken oder Metalle auf Folien oder Bauteile aufgedruckt. Für die Herstellung von biologisch abbaubarer Elektronik sind die Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie auf der Suche nach abbaubaren Materialien. Diese seien zwar nicht so langlebig wie die anorganischen Alternativen, überstünden die Lebensdauer von Einweg-Elektronik jedoch schadlos, sagt Gerado Hernandez-Sosa vom vom Karlsruher Institut für Technologie.

Die Tinte, die bei der Herstellung gedruckter Elektronik verwendet wird, besteht in Abhängigkeit von der Funktion des gewünschten Bauteils aus leitenden, halbleitenden oder nichtleitende, also isolierenden, Materialien. Nach dem Auftragen trocknet das flüssige Lösemittel und die zurückbleibende Schicht bildet das entsprechende Bauteil. Die Forscher sind nun dabei, biologisch abbaubare Tinte zu entwickeln, die auf den kompostierbaren Folien funktioniert und mit den bereits vorhandenen Geräten gedruckt werden kann. Hersteller können so auf die umweltfreundlicheren Materialien umsteigen, ohne sich neue Geräte anschaffen zu müssen.

Für die Entwicklung der kompostierbaren Tinten müssen die Forscher Material identifizieren, das umweltverträglich ist und die gewünschten elektrischen Eigenschaften aufweist. Außerdem stehen die Forscher vor der Herausforderung, ein geeignetes Lösemittel zu entwickeln. Dieses muss bei druckfähigen Temperaturen in flüssiger Form vorliegen und darf weder in die Trägerfolie einziehen noch auf ihr abperlen. Auch seine Konsistenz ist wichtig. Ist es zu dick, verstopfen die Poren des Druckers, ist es zu dünn, verläuft es auf der Folie und verteilt sich ungleichmäßig auf ihr. All das zu bedenken ist wichtig, weil die Eigenschaft des getrockneten Materialfilms entscheidend für die Funktion der elektrischen Bauteile ist. Seine Dicke, die  weniger als einem tausendstel Millimeter beträgt, darf nur um maximal 5 Prozent schwanken

DWN
Politik
Politik „Machen Sie sich auf die Auswirkungen gefasst“: EU kündigt weitere Gegenmaßnahmen zu US-Zöllen an
03.04.2025

Die Präsidentin der Europäischen Kommission, Ursula von der Leyen, hat die Bürger der EU auf die bevorstehenden wirtschaftlichen Folgen...

DWN
Politik
Politik US-Finanzminister warnt vor Vergeltungszöllen: Eskalation könnte die Lage verschärfen
03.04.2025

US-Finanzminister Scott Bessent hat betroffene Länder vor einer schnellen Reaktion auf die jüngste Ankündigung von Präsident Donald...

DWN
Politik
Politik AfD-Kandidat erstmals ins Verfassungsgericht gewählt: Zweidrittelmehrheit im Thüringer Landtag
03.04.2025

Die AfD hat einen Kandidaten für den Thüringer Verfassungsgerichtshof durchgesetzt: Rechtsanwalt Bernd Falk Wittig wurde mit...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Bewerbercheck: Dürfen Arbeitgeber frühere Chefs kontaktieren?
03.04.2025

Referenzen von ehemaligen Arbeitgebern können wertvolle Einblicke bieten – aber ist es rechtlich erlaubt, ohne Zustimmung des Bewerbers...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Sichere KI statt Datenleck: Das müssen Firmen beim Chatbot-Einsatz beachten
03.04.2025

KI-Chatbots sind im Mittelstand längst Alltag – doch oft fehlt es an Sicherheitsstandards. Der Hamburger KI- und Digitalisierungsexperte...

DWN
Panorama
Panorama Orban trifft Netanjahu in Budapest trotz Haftbefehl -und erklärt Rückzug aus Internationalen Strafgerichtshof
03.04.2025

Viktor Orbán ignoriert den Haftbefehl, den der Internationale Strafgerichtshof gegen Israels Premier erlassen hat – und heißt ihn in...

DWN
Politik
Politik Russlands Verzögerung der Verhandlungen könnte auch der Ukraine nützen
03.04.2025

Die Verhandlungen zwischen Russland und der Ukraine über eine mögliche Waffenruhe oder Friedenslösung ziehen sich weiter hin. Während...

DWN
Finanzen
Finanzen DAX aktuell: DAX-Kurs fällt nach Trumps Zollankündigung - wie sollten Anleger reagieren?
03.04.2025

Die erneute Zollankündigung von US-Präsident Donald Trump hat am Donnerstag die Aktienmärkte stark unter Druck gesetzt. Der DAX-Kurs...