Gedruckte Elektronik und das Internet der Dinge (IoT)

In den letzten Jahren erobern flexible, ultraleichte und integrierte elektronische Systeme und Sensoren durch stetig sinkende Herstellungskosten zahllose neue Anwendungsfelder. Online-Bauteilüberwachung, automatisierte Warennachverfolgung, smarte Medikamentenverpackungen und interaktive Produktinformationen sind nur exemplarische Einsatzbereiche. Auch in zahllosen weiteren Funktionen bildet die Technologie einen elementaren Baustein der Vision eines Internet der Dinge (Internet of things, IoT).

Eingesetzte Werkstoffe und Materialien übersteigen in der Komplexität ihrer Herstellung oft konventionelle Elektronikprodukte, ermöglichen aber durch additive Fertigungstechniken wesentlich geringere Materialintensitäten. Dem großen Einsatzpotential gedruckter Elektronikbauteile stehen ökologische Fragestellungen gegenüber, welche sich aus Herstellung, Nutzung und Entsorgung ergeben. Durch die Verwendung von Edelmetallen in nanobasierten leitfähigen Tinten und Adhäsiven ergibt sich ein steigender Bedarf an metallischen Ressourcen, deren Kreislauffähigkeit aufgrund geringer Konzentrationen im Produktsystem große Herausforderungen birgt.

Das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP hat in enger Kooperation mit Marktführern aus Industrie und Forschung die Entwicklung gedruckter Elektronik begleitet und diese ökologisch wie ökonomisch bewertet. Dabei aufgebautes Wissen umfasst alle Schritte der Wertschöpfungskette und liefert dadurch wertvolle Erkenntnisse über die Grenzen einzelner Fachbereiche hinaus. Hierbei wurden sowohl direkte Umweltauswirkungen, als auch Sekundäreffekte auf bestehende Produktsysteme bilanziert. Auch die Einordnung gedruckter Elektronikprodukte im Vergleich zu konventionell hergestellten ist Untersuchungsgegenstand.