Weniger CO2-Emissionen in der Med-Tech-Elektronik Nachhaltiges Design und ressourcenschonende Fertigung

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Der Gesundheitssektor ist für vier Prozent der globalen Emissionen verantwortlich. Elektronikentwickler haben die Möglichkeit, nicht nur gesetzliche Anforderungen zu erfüllen, sondern durch durchdachte Lösungen einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil zu erzielen. Ein starkes Netzwerk von Partnern und Zulieferern ist dabei unerlässlich.

Alle Branchen, einschließlich der Elektronikindustrie, stehen zunehmend unter Druck, ihre CO₂-Emissionen zu senken. Auch der Gesundheitssektor, der vier Prozent der weltweiten und fünf Prozent der deutschen Emissionen verursacht, ist hiervon nicht ausgenommen.

Für Elektronikentwickler in der Medizintechnikbranche eröffnet dies nicht nur regulatorische Herausforderungen, sondern auch Chancen zur Wertschöpfung. Die Verwirklichung des Net-Zero Ziels, welches einen Ausgleich zwischen anthropogenen Treibhausgasemissionen und deren Absorption beschreibt, gewinnt dabei zunehmend an Bedeutung.

MedTech-Unternehmen, inklusive Pharma- und Medizintechnikhersteller, sowie deren Distributoren, müssen ihre direkten Emissionen (Scope 1 und 2) und auch die indirekten Emissionen (Scope 3), zu denen auch Emissionen entlang der Lieferkette zählen, signifikant verringern. Gerade für die Entwickler von Elektronikkomponenten bedeutet das, energieeffiziente Lösungen zu entwickeln, die den nachhaltigen Betrieb von Medizintechnik unterstützen.

Auf dem Weg zu Net-Zero

Laut einer Studie von McKinsey [1] entfallen die meisten Emissionen der MedTech-Industrie auf Scope 3, welche außerhalb der direkten Kontrolle der Unternehmen liegen. Um diese Emissionen effektiv zu reduzieren, sind nicht nur interne operative und technologische Verbesserungen notwendig, sondern auch ein kollektives Engagement von Zulieferern, Distributoren, Gesundheitsdienstleistern und anderen Stakeholdern, um Lebenszyklusemissionen zu minimieren. Zwischen 2019 und 2022 stieg die Zahl der Unternehmen, die sich zu den Emissionsreduktionszielen der Science-Based-Targets-Initiative (SBTi) bekannten oder eigene Ziele setzten, von sieben auf 104.

Konzepte wie Kreislaufwirtschaft, Ressourcenschonung und Abfallvermeidung sind in der Medizintechnik bekannt, aber ihre praktische Umsetzung bleibt eine Herausforderung. Aufgrund der strengen Anforderungen an hygienische Sicherheit und Entsorgung, die mit der unmittelbaren Verbindung zur menschlichen Gesundheit verbunden sind, müssen Medizinprodukte besonders sorgfältig behandelt werden.

Elektronikentwickler, die an komplexen Produkten wie Diagnosegeräten und medizintechnischen Großgeräten arbeiten, können die Nachhaltigkeit durch Design für Langlebigkeit unterstützen. Diese Produkte sind oft schon auf eine lange Lebensdauer ausgelegt, was einen bedeutenden Beitrag zur Ressourcenschonung leisten kann.

Die Lebenszyklusanalyse (LCA)

Im Streben nach Net-Zero-Zielen bietet der Produktlebenszyklus verschiedene Ansatzpunkte. Das reicht von der Entwicklung und Produktion bis hin zu Aftermarket-Dienstleistungen. Die Lebenszyklusanalyse (LCA) ist dabei essenziell, da sie die Umweltwirkungen eines Produkts von der Rohstoffbeschaffung bis zur Entsorgung umfassend untersucht. Sie analysiert Faktoren wie Treibhausgasemissionen, Wasserverbrauch und Abfallproduktion.

Elektronikentwickler können durch die LCA mehrere Aspekte des Designs und der Prozesse quantifizieren. Das ursprüngliche Design dient als Vergleichsbasis für zukünftige Analysen. Wesentlich sind Anpassungen an Materialien und Verpackungen, um deren Effekt auf die Ökobilanz zu bewerten. Nach den Richtlinien der ISO 14040/44 durchgeführt, zeigt die LCA konkrete Möglichkeiten, die Nachhaltigkeit eines Produkts zu verbessern. Sie unterstützt die Reduktion von CO₂-Emissionen, führt zu Kosteneinsparungen und hilft, Herstellungsentscheidungen zu priorisieren. Zudem ist sie ein Schlüsselinstrument, um Innovationen zu fördern, die sogar unter Kostendruck nachhaltigere Produkte hervorbringen.

Die LCA betrachtet insbesondere Design, Fertigung, Transport, Logistik und Aftermarket-Services als zentrale Bereiche der Analyse:

• 1. Optimiertes Produktdesign: In der Medizintechnik werden häufig erdölbasierte Materialien wie PVC verwendet, da sie durch ihre Sterilisierbarkeit und Beständigkeit den hohen Branchenanforderungen gerecht werden. Biobasierte Kunststoffe stellen vielversprechende Alternativen dar, jedoch birgt der Wechsel zu nachhaltigeren Materialien Herausforderungen wie kostspielige Re-Zertifizierungen, Materialverfügbarkeit und Anpassungen innerhalb der Lieferkette. Der EMS-Dienstleister Plexus führte im Zuge dessen eine Untersuchung des Kunststoffgehäuses eines Systems beim Patient Blood Management (PBM) für einen führenden Medizintechnikhersteller durch. Das System dient der Prävention und Behandlung von Anämie sowie der Minderung von Blutverlusten bei chirurgischen Eingriffen. Plexus bewertete alternative Materialien unter den Gesichtspunkten Entflammbarkeit und Schlagfestigkeit und analysierte die Kosten sowie die Emissionen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Diese Untersuchungen führten zur Empfehlung eines Ersatzkunststoffs für das Gehäuse, der den jährlichen CO₂-Fußabdruck um 25 % verringern könnte.

• 2. Emissionsarme Fertigung: Hersteller in der Elektronikbranche können die Nachhaltigkeit ihrer Produkte steigern und Emissionen reduzieren, indem sie ihre Fertigungskapazitäten optimieren. Das spart Energie, Wasser und Abfall. Erneuerbare Energien und eine Kreislaufwirtschaft können die Nachhaltigkeitsbilanz schnell verbessern. Ein Beispiel dafür ist Plexus, das sich in den vergangenen Jahren intensiv um die Reduktion der Scope-2-Emissionen bemühte, vor allem durch Optimierung der Produktionsanlagen. Mithilfe intelligenter Messsysteme und Echtzeitüberwachung analysierte das Unternehmen den Energieverbrauch von Geräten und Anlagen wie Kompressoren, Kühlern, Vakuumpumpen, HLK-Systemen, SMT-Linien und Öfen in all seinen Werken. Im Geschäftsjahr 2023 startete Plexus 50 Projekte zur System- und Geräteverbesserung, einschließlich der Installation von LED-Beleuchtung und sensorischen Systemen. Die Maßnahmen zeigen Erfolge: An 16,7 % der Standorte werden erneuerbare Energie genutzt, die Energieintensität wurde um 8,4 % gesenkt, und der CO₂-Ausstoß verringerte sich um 5.932 kg.

• 3. Nachhaltige Transport- und Verpackungslogistik: Nachhaltige Gestaltung von Medizintechnik umfasst mehr als nur die Produkte selbst. Auch Verpackung und Logistik sind entscheidend für den ökologischen Fußabdruck. Die Wahl der Verpackungs- und Transportmethoden hat erhebliche Auswirkungen auf die Emissionen, beispielsweise bei der Entscheidung zwischen Luft- und Seefracht. Eine gründliche Produktanalyse, die Versandart, Standort und Gewicht berücksichtigt, ermöglicht eine Aufschlüsselung der Emissionen nach Kraftstoff- und Fahrzeugtyp. Der EMS-Experte kann alternative Transportmethoden suchen. Optimierte Logistikprozesse und kostengünstigere Materialien senken Emissionen und sparen Kosten. Für das Patient-Blood-Management-System nutzt das Plexus-Team einen iterativen Ansatz zur kontinuierlichen Optimierung von Form, Größe und Material der Verpackung. Damit lassen sich CO₂-Emissionen beim Versandmaterial und Transport um 70 % senken sowie die Kosten um etwa 35 %.

• 4. Aftermarket Services als Ressourcenretter: Das Gesundheitswesen ist nicht nur Lebensretter, sondern es fallen auch erhebliche Abfallmengen an. Allein in Deutschland erzeugen Krankenhäuser jährlich etwa 4,8 Mio. Tonnen Abfall. Es ist schwierig, Medizinprodukte in den Recyclingkreislauf zu integrieren. Somit landen sie auf Deponien oder in Verbrennungsanlagen. Doch es gibt Potenzial: Materialien können wiederverwendet werden. Entweder als Upcycling/Downcycling in neuen Endprodukten oder als Brennstoff.
  Plexus unterstützte einen Kunden aus dem Gesundheitswesen und den Biowissenschaften bei einem großen Inspektionsprojekt. Ursprünglich waren rund 28.000 Baugruppen zur Deponierung vorgesehen. Der EMS-Experte sicherte durch detaillierte Arbeitsanweisungen und Inspektionen Teile für eine zukünftige Verwendung. 96 % der Komponenten konnten als sicher für eine erneute Nutzung eingestuft werden. Plexus trug erheblich zur Abfallreduktion bei.

Steigende Anforderungen und mehr umweltfreundliche Produkte

Die Anforderungen der Gesetzgeber in Sachen Nachhaltigkeit steigen. Die Kunden wünschen sich mehr und mehr umweltfreundliche Produkte. Medizingerätehersteller müssen deshalb neue Lösungen und Prozesse einführen, um beiden Ansprüchen gerecht zu werden. Damit sie spezialisierte Expertise gewinnen und Aufgaben wie den Abfalltransport gezielt auslagern können, sind sie auf ein starkes Netzwerk an Partnern und Dienstleistern angewiesen. (heh)

Referenz

[1] McKinsey: Accelerating the transition to net zero in life sciences. Abgerufen am 23.10.2025.

* Rachael Barker ist Global Manager of Sustainability Solutions bei Plexus. Sie verfügt über Erfahrung im Produktdesign, Projektmanagement und in der Geschäftsentwicklung. Gemeinsam mit ihrem Team treibt sie die Nachhaltigkeits-Kompetenzen des EMS-Dienstleisters voran. Die Ingenieurin hat an der North Carolina State University ihren Abschluss in Maschinenbau und Literatur gemacht.

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