Ohne Wasser keine Microchips
Autorin: Britta Scherer, Fraunhofer IML
Was ist passiert?
Seit mehr als drei Jahren hat kein Auge eines Taifuns mehr Taiwan erreicht. Wenn die starken Winde zwischen Mai und November normalerweise die Insel erreichen, kann es zwar schnell zu Straßenblockaden, Erdrutschen und anderen Gefahren kommen, aber Taifune sind auch wichtige Bestandteile des regionalen Ökosystems und versorgen die Region mit ausreichend Wasser. Da die Niederschläge ausbleiben, herrscht Wassermangel.
Welche Auswirkungen hatte/hat die Krise?
Halbleiter, auch Mikrochips genannt, werden heute für jedes anspruchsvollere Elektroprodukt benötigt – von Kühlschränken über Laptops und Smartphones bis zu Autos und Flugzeugen. Taiwans Weltmarktanteil liegt bei 60 Prozent, bei den kompliziertesten Chips sogar bei 90 Prozent der globalen Fertigung. Die Weltwirtschaft ist also auf Taiwan angewiesen.
Die letzte Chip Krise habe wir alle noch schmerzlich vor Augen, die Bestellung eines neuen Laptops dauerte mitunter bis zu acht Monate. Die globale Autoproduktion brach um ein Viertel ein, in der EU beklagte ein Viertel der herstellenden Betriebe akuten Materialmangel. Heute haben sich die Beschaffungszeiten wieder reguliert, aber die Krise ist noch nicht vorbei.
212.000.000 Liter – so viel Wasser verbraucht TSMC, einer der weltweit führenden Chiphersteller, pro Tag laut seines Corporate Social Responsibility Report 2020. Das wäre genug, um den täglichen Wasserverbrauch von fast 1,5 Millionen Europäer*innen zu stillen. Der enorme Wasserbedarf, den die riesigen Chip-Fabriken haben, lässt sich womöglich nicht mehr lange bedienen. Einerseits benötigen die Fertigungsstätten, von denen laufend neue errichtet werden, umso mehr Wasser, je anspruchsvoller die Chips werden. Andererseits sorgt der Klimawandel für neue Bedingungen. Im Süden des Landes, wo viele Fabriken stehen, erreichten die Niederschläge zuletzt nur noch 40 Prozent der Vorgängerjahre – und damit die niedrigsten Werte der letzten drei Jahrzehnte.
Der Wassermangel hat nicht nur Auswirkungen auf die Industrie, sondern auch auf die vor Ort lebenden Menschen und die Vegetation. Für eine ausreichende Wasserversorgung muss das verbleibende Wasser rationiert werden. Das fällt allerdings schwer, denn die Chip-Produktion ist die Existenzsicherung Taiwans.
Zukunftsorientierte Lösungsansätze
Zirkulärer Ansatz und Recycling von Wasser
Versorgungseinrichtungen fangen industrielle Abwasser auf, reinigen und rezyklieren sie für die Wiederverwendung in Produktions- und Kühlprozessen.
Innovation und Digitalisierung vorantreiben
Neue Formen der Chip Produktion sind gefragt, die weniger Wasser benötigen und umweltfreundlicher sind.
Ansätze verfolgen beispielsweise Schweitzer Forscher, die aus dem weitverbreiteten Baumpilz Glänzender Lackporling bioabbaubare elektronische Leiterplatten entwickeln. So werden in der Produktion weniger Energie, Wasser und Chemie gebraucht.
Ein schwedisches Unternehmen verfolgt den sogenannten Dry Phase Patterning Ansatz. Hier werden Leiterplatten vor Ort in der eigenen Produktion hergestellt, in Maschinen des Anbieters. Im Vergleich zur herkömmlichen Produktion wird dabei nur ein Zehntel der Energie und auch viel weniger Wasser verbraucht, die einzigen Abfälle sind wiederverwertbares Metall. Durch die Produktion im eigenen Haus, wird die Lieferkette maximal verkürzt.