Die Entwicklung umweltfreundlicherer Materialien und Produktionsprozesse f\u00fcr RFID-Tags mit \u00d6kobilanz<\/p>\n
Die Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Bauphysik besch\u00e4ftigt sich mit der Nachhaltigkeitsbewertung von Produkten, Prozessen und Dienstleistungen in nationalen und internationalen Forschungsprojekten.<\/p>\n
Seit dem Beginn meines DBU-Stipendiums (1. M\u00e4rz 2018) arbeite ich gemeinsam mit mehreren Kollegen der Abteilung am Thema Umweltwirkungen von Radio Frequency Identification<\/em> (RFID) Technologien. Meine Arbeiten erg\u00e4nzen und erweitern aktuelle Forschungsarbeiten, wie u.a. ein von der Europ\u00e4ischen Union gef\u00f6rderten Forschungsprojekt, das sich mit dem Thema Radio Frequency Identification<\/em> (RFID) Technologie befasst. Dieses Projekt hat zum Ziel die Kosten, Dauer, Gr\u00f6\u00dfe und den Materialeinsatz bei der RFID- und NFC-Tag Produktion zu minimieren. Um dieses Ziel zu erreichen werden alle Bestandteile der Tags (leitf\u00e4hige Tinten, Klebstoffe, ICs, …) und Produktionsprozesse untersucht, weiter- oder neuentwickelt. Die Aufgaben der Abteilung GaBi ist die entwicklungsbegleitende Analyse von Prozessen und Materialen zur fr\u00fchzeitigen Erkenntnisgewinnung umweltrelevanter Wirkungen die den Projektpartnern und insbesondere den Entwicklungsingenieuren zur Verf\u00fcgung gestellt werden. Signifikante Material- und Energiestr\u00f6me werden somit fr\u00fchzeitig identifiziert und liefern wichtige Informationen f\u00fcr das Konsortium und die jeweiligen Prozessingenieure.<\/p>\n Der RFID-Tag Markt ist von starkem Wachstum gepr\u00e4gt. Im Jahr 2017 wurden mehr als 20 Milliarden Radio Frequency Identification (RFID) Tags produziert. Sch\u00e4tzungen zufolge wird die Produktion von RFID-Tags im Jahr 2022 auf mehr als 85 Milliarden St\u00fcck pro Jahr ansteigen. RFID-Tags werden in einer Vielzahl von Produkten wie Kreditkarten, Lebensmittelverpackungen, logistische Unterst\u00fctzung, Produktverfolgung usw. eingesetzt. RFID-Tags sind in der Regel zwar relativ klein, enthalten trotzdem viele interessante Materialien. Aktuell werden f\u00fcr die Herstellung eines Tags mehr als 20 verschiedene Materialien verwendet. Hierzu z\u00e4hlen wertvolle Materialien wie Gold, Silber und Kupfer. Ein detaillierter Blick auf die Verf\u00fcgbarkeit dieser Materialen gibt Aufschluss \u00fcber zuk\u00fcnftige Verf\u00fcgbarkeiten. Gegenw\u00e4rtig gibt es noch etwa 56.000 Tonnen nicht abgebauter Goldreserven, die f\u00fcr den Bergbau wirtschaftlich rentabel sind. Unter Ber\u00fccksichtigung der derzeitigen Abbaurate werden die Goldreserven in etwa 18 Jahren ersch\u00f6pft sein. \u00c4hnlich verh\u00e4lt es sich mit Silber. Die nicht abgebauten, derzeit wirtschaftlich rentablen Silberreserven liegen bei ca. 570.000 Tonnen und werden bei der derzeitigen Abbaurate in ca. 21 Jahren ersch\u00f6pft sein. Ziel der Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung ist es die Hersteller von RFID-Tags bei der Entwicklung neuer Technologien und Materialien zu unterst\u00fctzen. Dies gelingt durch das Aufzeigen verschiedener Analyseergebnisse, die Aufschluss \u00fcber Verf\u00fcgbarkeit und Umweltwirkungen geben. Ziel ist es, kritische und umweltrelevante Materialien zu ermitteln und langfristig durch Materialien mit geringeren Umweltwirkungen zu substituieren.<\/p>\n Meine Aufgabe war es zun\u00e4chst den aktuellen Stand des Wissens bei der Herstellung von RFID-Tags zu recherchieren. Das bedeutet, alle notwendigen Informationen \u00fcber die Material- und Energiestr\u00f6me zu sammeln, die f\u00fcr die Herstellung der Tags ben\u00f6tigt werden. Diese Material- und Energiestr\u00f6me werden quantifiziert und prozessspezifisch zugeteilt. Basierend auf diesen erfassten Datenstr\u00f6men habe ich ein \u00d6kobilanzmodell in der GaBi-Software erstellt. Mit der nachfolgenden Auswertung konnte ich signifikante Material- und Energiestr\u00f6me der jeweilig betrachteten Umweltwirkungskategorie ermitteln und darstellen. Diese Informationen habe ich aufbereitet und dem Konsortium als Diskussionsgrundlage zur Verf\u00fcgung gestellt.<\/p>\n Der n\u00e4chste Schritt besteht darin, die notwendigen Material- und Energiestr\u00f6me f\u00fcr eine neue Generation von RFID-Tags zu sammeln und vorzubereiten. Mit der neuen Generation wird versucht, den Einsatz von wertvollen und seltenen Materialen zu verringern. Mit den ermittelten Eingangs- und Ausgangsdaten wird ein generisches GaBi-Softwaremodell entwickelt und anschlie\u00dfend ausgewertet. Die Ergebnisse beider Modelle werden daraufhin verglichen und Potenziale der neuen RFID-Generation je Umweltwirkungskategorie ermittelt.<\/p>\n Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Einbeziehung der Auswirkungen des RFID-Tags auf das Anwendungsprodukt. Welche umweltrelevanten Ver\u00e4nderungen treten auf bzw. werden erwartet? Zudem wird das Lebensende des Tags, d.h. dessen sp\u00e4terer Zug\u00e4nglichkeit, haupts\u00e4chlich \u00fcber das Lebensende des Anwendungsprodukts definiert. Diese Flexibilit\u00e4t wird \u00fcber Szenarien abgebildet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Die Entwicklung umweltfreundlicherer Materialien und Produktionsprozesse f\u00fcr RFID-Tags mit \u00d6kobilanz Die Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Bauphysik besch\u00e4ftigt sich mit der Nachhaltigkeitsbewertung von Produkten, Prozessen und Dienstleistungen in nationalen und internationalen Forschungsprojekten. Seit dem Beginn meines DBU-Stipendiums (1. 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