Fertigungsautomaten „Grüne“ Fertigung für „grüne“ Elektronik

Die Ökodesign-Richtlinie der EU, 2009/125/EG (ErP, Energy related Products) [1], lenkt die Unternehmen der Elektronikindustrie immer mehr in Richtung umweltfreundlicherer, insbesondere energieeffizienterer Produkte. Die Festlegungen der ErP-Richtlinie beziehen sich zunächst vor allem auf Konsum- und IT-Geräte. Doch das reicht nicht, soll der weiterhin wachsende Energiebedarf der Welt beherrscht werden. Die Verringerung des Energiebedarfs industrieller Ausrüstungen sowie der Prozesse ist ebenfalls zügig anzugehen, wenn die EU-Zielstellungen zur Verringerung des CO2 -Ausstoßes um 20 % bis 2020 erreicht werden sollen.

Der sri-lankische Klimaforscher Prof. Mohan Munasinghe stellte anhand der ernüchternden Ergebnisse der UN-Klimagespräche in Kopenhagen und Cancún fest: „Immer deutlicher zeichnet sich ab, dass der nötige Wandel in Bezug auf das Umweltverhalten nicht primär Aufgabe der Politiker ist, sondern der Zivilgesellschaft und der Wirtschaft. Wir müssen darauf drängen, dass beide von sich aus nachhaltiger handeln und mit weniger Ressourcen und Emissionen auskommen“. Der Umweltaktivist und Hochschullehrer für nachhaltige Entwicklung an der University of Manchester war 2007 Vizepräsident des Weltklimarates und ist Träger des Friedensnobelpreises [2].

Munasinghe fordert, dass jedes Produkt nach Wirtschafts-, Sozial- und Umweltkriterien durchleuchtet wird - und zwar von der Ressourcengewinnung bis hin zu Konsum und Entsorgung. Dafür nötige Werkzeuge gäbe es längst, wie etwa die Wertkette, den CO2-Fußabdruck und die Ökobilanz (LCA, Life Cycle Assessment). Er stellte fest: „Wir sprechen hier nicht von Unmöglichem, sondern von kleinen, aber ständigen Optimierungen, die nicht weh tun und die auch Akzeptanz finden.

Die Formel dafür lautet, ein Thema zu starten, es den Konsumenten in die Hand zu geben, damit schließlich auch Gruppen von Produzenten handeln. Die Politik kann dabei durch Richtlinien ihren Beitrag leisten. Ziehen alle an einem Strang, so gelingt die Nachhaltigkeit“. Aus diesem Sichtwinkel wird nachfolgend betrachtet, was sich diesbezüglich bei den europäischen Herstellern von Ausrüstungen für die Elektronikindustrie entwickelt.

Erste Anzeichen schon 2009

Im Frühjahr 2009 warb Sjef van Gastel vom SMD-Bestückungsmaschinenhersteller Assembléon öffentlich für die Idee, auch industriell eingesetzte Maschinen wie Pick-and-Place-Automaten mit einem mehrstufigen Energieeffizienz-Etikett zu versehen [3]. Denn die Maschinen benötigen im Laufe ihres Lebens eine Menge elek-trischer Energie - und diese wird sukzessive auch immer teurer. Assembléon demonstrierte während der productronica 2009 auf seinem Ausstellungsstand dann auch praktisch, dass man heute über ausreichend technische Mittel verfügt, um den Gedanken des behutsameren Umgangs mit Energie auch bei Maschinen für die Elektronikfertigung zu verwirklichen (Bild 1).

In der Tat wäre es ja auch die logische ingenieurtechnische Fortsetzung: Mit möglichst wenig Energieaufwand Maschinen und Prozesse bereitstellen, die selbst energiesparend arbeiten und zur Herstellung energieeffizienter Bauteile, Baugruppen und Geräte dienen. Durch den Einsatz dieser so hergestellten energieeffizienten Produkte lässt sich wiederum in allen Industriebereichen der Energiebedarf reduzieren - eine perfekte Kette in den Bestrebungen um eine bessere Umwelt. Um diese aber zu verwirklichen, müssten alle mitmachen, die Teil der Entstehungskette von Elektronik sind.

Doch eine geschlossene Energieeffizienz-Kette lässt in der Elektronikindustrie immer noch auf sich warten - insbesondere bei den Ausrüstungsherstellern. Darüber können Einzelbeispiele nicht hinweg täuschen. So zeigten neben Assembléon während der productronica 2009 nur noch einige wenige andere Ausrüstungshersteller, dass sie die Notwendigkeit eines allumfassenden sorgsamen Einsatzes von Energie verstanden und in ihren Exponaten realisiert haben. Was tat sich aber seitdem?

Mehr Nachhaltigkeit - gemeinsame Fortschritte

Mit der Nachhaltigkeit im Fokus ging Assembléon im Februar 2010 einen Schritt weiter und suchte sich Verbündete. Das Unternehmen hat ein Projekt ins Leben gerufen, bei dem es um neue Wege der Entwicklung von Bestückungsautomaten geht. Dabei sollen nicht nur innovative Ideen umgesetzt, sondern auch Aspekte der Umweltverträglichkeit und der Nachhaltigkeit rund um den Einsatz solcher Maschinen mit einbezogen werden. Unter der Bezeichnung „Supreme“ (Sustainable Production Equipment) beteiligen sich namhafte Unternehmen der Dutch Brainport Region (Niederlande) wie die Technical University of Eindhoven, TNO, Xycarb Ceramics oder die Tegema Group en Fiberworx daran [4].

Einen weiteren Schritt leitete Assembléon im November 2010 ein. CEO André Papoular übernahm den Repräsentationssitz für Bestückungsautomaten in der Sustainable Electronics Manufacturing (SEM) Working Group - der Arbeitsgruppe für nachhaltige Fertigung in der Elektronikindustrie. Die internationale Working Group wurde am 17. November 2010 während des Sustainability Summit in Mailand gegründet. Die Arbeitsgruppe vereint Nachhaltigkeitsexperten und führende Lieferanten von Bauteilen und Fertigungsanlagen für Leiterplatten als auch Baugruppen. Damit wird die Front für mehr Effizienz in der Elek-tronikfertigung etwas breiter und auch internationaler. Die Arbeitsgruppe dient als „Think Tank“, eine Ideengruppe führender Firmen der Elektronikfertigung. Sie stellt sich das Ziel, die Wettbewerbsfähigkeit dieses Industrieteils durch Verringerung des negativen Einflusses der Firmen auf die Umwelt zu erhöhen.

Dass die Umweltaktivitäten solcher Firmen nicht unbeachtet bleiben, belegt das Beispiel Alps Electric Czech [5]. Die SMD-Baugruppen-Fertigungslinie in Sebranitz (Tschechien) wurde mit energiesparenden Bestückautomaten modernisiert. Die alte Produktionslinie setzte sich aus Maschinen von Assembléon (FCM-Generation) und Fuji (CP3-, CP4- und CP6-Automaten) zusammen. Jetzt konzentrierte man sich auf die Typen AX-301 und AX-501 von Assembléon.

Das in Japan ansässige Unternehmen Alps betonte seine Verpflichtung zur „Perfektionierung der Elektronik“. Dies bedeutet ein optimales Gleichgewicht zwischen Preis, Funktion, Qualität und schonendem Umgang mit Energie und anderen Ressourcen - eine vorbildliche Haltung. Die geringe Stromaufnahme der Maschinen der A-Serie von Assembléon - ca. 50 % im Vergleich zum Wettbewerb - war deshalb ein wichtiger Bonus, aber nicht der Hauptgrund für die Entscheidung. Der Energiebedarf wird schrittweise zu einem zu beachtenden Entscheidungsfaktor.