Europa de-industrialisiert sich freiwillig Droht das Aus für GaAs?

Galliumarsenid dient als Substrat, d.h. als Grundmaterial für die Herstellung von Bauelementen in der Hochfrequenzelektronik.
Galliumarsenid dient als Substrat, d.h. als Grundmaterial für die Herstellung von Bauelementen in der Hochfrequenzelektronik.

»Das trifft die europäische Halbleiterindustrie ins Mark«, so beschreibt Dr. Harald D. Müller vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF die drohende EU-Klassifizierung von GaAs als krebserregend und fruchtbarkeitsschädigend. Falls dies geschieht, müsste sich die europäische Industrie und Forschung aus einigen der zukunftsträchtigsten Märkte verabschieden.

Am 12. September trifft das RAC (Risk Assessment Committee) im Auftrag der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) eine weit reichende Entscheidung: Wie ist Galliumarsenid bezüglich seiner Gesundheitsgefährdung zu klassifizieren? Es ist sehr wahrscheinlich, dass das RAC GaAs als krebserregend und fruchtbarkeitsschädigend einstuft und dass der Stoff auf der Liste der besorgniserregenden Substanzen (Substance of Very High Concern, kurz SVHC) landet.

Wenn das so wäre, dann wäre GaAs in Europa praktisch nicht mehr zu verwenden, denn dann ziehen sich die Firmen aus der Produktion zurück und auch Institute, die daran arbeiten, werden sich überlegen müssen, ob sie weiter an einer Technik forschen können, die EU-Behörden als höchst bedenklich einstufen. »Unser Umgang mit als gefährdend eingestuften Materialien ist klar geregelt. In den Fällen, in denen die Substanzen eingesetzt werden, wäre die sofortige Reaktion, diese Stoffe auszuphasen. Sollte dies nicht möglich oder sinnvoll sein, informieren wir unsere Kunden entsprechend der gesetzlichen Vorgaben und werden den entsprechenden Informationsanforderungen nachkommen«, erklärte beispielsweise Osram auf Anfrage von Markt&Technik.

Die Industrie beklagt vor allem die Intransparenz des Verfahrens des RAC: »Der Fall GaAs hat das Vertrauen der betroffenen Industrie auf ein transparentes und faires Verfahren im Rahmen der CLP- und REACH-VO beeinträchtigt. Die Transparenz der Vorgehensweise des RAC-Gremiums (z. B. Zeitpunkt der Veröffentlichung von Protokollen, Anhörungskommentare, Nachvollziehbarkeit der Entscheidungen, Rechtsbehelfsmöglichkeiten der betroffenen Industrie gegen RAC-Entscheidungen), bedarf dringender Verbesserungen«, ist in einer Stellungnahme des GAIT (Gallium Arsenide Industry Team, bestehend aus mehreren Unternehmen, Verbänden und Forschungsinstituten) zu lesen.

Wie konnte es dazu kommen? Die Motivation liegt wohl darin, dass Arsen ein giftiger Stoff ist. So geriet der Verbindungshalbleiter GaAs offenbar in das Visier der ECHA und des RAC. Weil das RAC Tierversuche mit GaAs für angeblich nicht aussagekräftig hielt, hat sie das so genannte Read-Across-Verfahren angewendet, um die Gefährlichkeit des Stoffes fest zu stellen. Grundsätzlich nichts ungewöhnliches, wenn es um die Beurteilung von Chemikalien geht, die sich nur geringfügig voneinander unterscheiden. Dafür jedes Mal umfangreiche Tests durchzuführen, wäre zu viel des Aufwands. Allerdings muss dann auch begründet werden, warum man das Analogieschlussverfahren anwenden darf.

Nun aber aus der Tatsache, dass es giftige Arsenverbindungen gibt, zu schließen, dass auch Galliumarsenid krebserregend und fruchtbarkeitsschädigend ist, dürfte problematisch sein. Das hat auch die EU-Kommission so gesehen. Denn die ECHA hatte schon am 25.5.2010 einen CLP-Einstufungsvorschlag für GaAs vorgelegt, den das RAC auf Basis des Read-Across-Verfahrens durchgeführt hatte und nach dem GaAs als besorgniserregende Substanz klassifiziert wird.

Nach Kritik am Verfahren hatte die EU Kommission allerdings beschlossen, dieses Verfahren durch das RAC noch einmal überprüfen zu lassen. Und eben dieses Ergebnis der Überprüfung soll nun am 12. September vorgestellt werden.

Was ebenfalls ein Grund zur Kritik des Verfahrens des RAC ist: Es liegen neue Forschungen zur Toxizität von GaAs vor, die es zumindest zweifelhaft erscheinen lassen, ob die Substanz fruchtbarkeitsschädigend ist. Insgesamt aber gingen neue Forschungsergebnisse in die Bewertung des RAC gar nicht erst ein.

Ganz abgesehen von der Toxizität von GaAs sollte man auch einmal betrachten, um welche Mengen es geht und wie die Verbraucher überhaupt GaAs ausgesetzt werden könnten. In der Bundesrepublik werden rund 30 t GaAs pro Jahr hergestellt, weltweit sind es rund 130 t. Die Produktion findet in abgeschlossenen Systemen statt, so dass die Mitarbeiter der Substanz nicht ausgesetzt werden.

In einem Handy sind in den HF-Chips schätzungsweise 1 bis 2 mg GaAs enthalten. Zum Vergleich: Weil Arsen in der Erdkruste sehr häufig vorkommt, sind in der Gartenerde häufig sehr viel höhere Konzentrationen anzutreffen, meist um 100 mg/kg. In den Chips sind dagegen die kleinen Mengen von GaAs vollkommen abgeschlossen und können kaum in die Umwelt gelangen.

Doch auch wenn GaAs nur in geringen Mengen vorkommt, ist dieses Material doch weit verbreitet: in Komponenten der HF-Technik, der Telekommunikation und in der Optoelektronik, insbesondere in LEDs und Lasern findet GaAs Einsatz. Diese Komponenten sind wiederum die Grundlagen dafür, die neuesten Systeme für Autos, die Medizintechnik, die Telekommunikation, die Sicherheitstechnik, die Luft- und Raumfahrt und für die Metallverarbeitung. Außerdem findet GaAs auch in der Photovoltaik Einsatz. Ein Abschied Europas aus dieser Technik wäre durchaus als katastrophal zu werten.

Noch hegt das GAIT aber die Hoffnung, doch etwas mehr Transparenz in das Verfahren bringen zu können. Die EU-Generaldirektionen »Umwelt«, »Unternehmen« und »Industrie« beschäftigen sich derzeit mit der Thematik.