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Nachhaltigkeit ist auch ein Thema in der Medizintechnik-Produktion

Nachhaltige Fertigung in der Medizintechnik
Nachhaltigkeit – von der Entwicklung bis zur Produktion

Ressourcen, Lieferketten, Kreislaufwirtschaft:  Das Thema  Nachhaltigkeit ist ein Megatrend – nicht erst seit dem Green Deal, mit dem die EU-Kommission Europa zum ersten klimaneutralen Kontinent machen möchte. Für die produzierenden Unternehmen der Medizintechnik ist das Chance, aber auch Herausforderung.

Susanne Schwab
susanne.schwab@konradin.de

Viele Unternehmen schenken dem Thema Nachhaltigkeit bereits volle Aufmerksamkeit: Sämtliche Branchen haben erkannt, dass ein nachhaltiges Wirtschaften in Zukunft unerlässlich ist. Kunden und Investoren verlangen es ebenso wie Mitarbeiter, Gesellschaft und Politik. Das Ziel hat 2019 die EU-Kommission mit dem Schlüsselprojekt European Green Deal (EGD) vorgelegt. Der Green Deal fordert, den Ausstoß von Treibhausgasen in der EU bis 2030 um mindestens 55 % zu reduzieren und für Europa bis zum Jahr 2050 Klimaneutralität zu erreichen.

Ambitionierte Klimaziele erreichen

Den Unternehmen aus allen Branchen bietet das Thema Nachhaltigkeit viele Handlungsfelder: von der Digitalisierung ihrer Fertigungsprozesse über Herausforderungen durch weltweite Lieferketten bis hin zu problematischen Rohstoffen bei der Herstellung von Produkten und Bauteilen. „Die Klimaziele, die auch von deutschen Politikern und im europäischen Green Deal ausgesprochen wurden, sind ambitioniert, doch sie sind absolut realistisch“, betont Prof. Christoph Herrmann, Leiter des Instituts für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) der TU Braunschweig und Mitglied im Wissenschaftsausschuss der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik (WGP).

Die WGP hat eine qualitätsgesicherte Datenbasis erarbeitet, mit der die potenziellen Umweltwirkungen von Produkten und Produktionsprozessen mit Hilfe einer Beurteilungsmethodik bewertet werden können. Das Positionspapier soll als Leitfaden für Unternehmen dienen, die eine ökologisch nachhaltigere Produktion angehen wollen.

Gesamter Produktlebensweg entscheidend für Nachhaltigkeit

„Mit dem von uns jetzt verfassten Dokument zeigen wir nicht nur den Handlungsbedarf auf, um für Unternehmen die systematischen Voraussetzungen für eine nachhaltigere Produktion zu schaffen“, so Prof. Herrmann. Mit Blick auf immer kürzere Innovationszyklen von Produkten und Prozessen und der schnell fortschreitenden Digitalisierung sei man bereits mitten in einem dynamischen Wandel der Produktion. Bei der Entwicklung innovativer Produkte und Technologien sowie neuer Produktionsprozesse und -systeme könnten jedoch ungewollte Umweltschädigungen entstehen. „Das lässt sich nur verhindern, wenn der gesamte Lebensweg eines Produktes in die Berechnung der potenziellen Umweltauswirkungen aufgenommen wird, von der Gewinnung der Rohstoffe über die Produktnutzung bis zur Verwertung – im besten Falle in Form eines neuen Produkts als Teil einer Kreislaufwirtschaft, einer Circular Economy“, erklärt der Nachhaltigkeitsexperte.

Rahmenbedingungen bei Medizinprodukten beachten

Für die produzierenden Medizintechnikunternehmen in Deutschland mit einem Gesamtumsatz von rund 33 Mrd. Euro ist die Umsetzung des Green Deals auf europäischer Ebene deshalb nicht nur ebenfalls ein wichtiges Anliegen, sondern auch Grund zur Sorge. „Den Unternehmen im BVMed ist es ein Grundanliegen, dass bei der Gewinnung der Rohstoffe, der Produktion und Distribution von Medizinprodukten natürliche Ressourcen nachhaltig und schonend genutzt werden“, so der Bundesverband für Medizintechnologie. Jedoch müssten die wirtschaftlichen wie auch die besonderen technischen und regulativen Rahmenbedingungen von Medizinprodukten stärker berücksichtigt werden. Das betreffe die Gestaltung und Umsetzung von umweltrechtlichen Rahmenbedingungen in Deutschland und des Green Deals auf europäischer Ebene sowie weitere umweltrechtliche Initiativen wie die EU-Chemikalienstrategie.

Kritisch sieht der Verband beispielsweise die EU-Plastikabgabe, die auf der Menge nicht-recycelter Kunststoffverpackungsabfälle basiert: „Medizinproduktehersteller können auf die geplante europäische Plastikabgabe aufgrund gesetzlicher Vorgaben nur sehr bedingt reagieren.“ Würden bestehende Produkte oder Medizinprodukte-Verpackungen verändert, wäre das eine so genannte Designänderung und bedürfe einer Neuzertifizierung durch die Benannten Stellen, bei denen aktuell durch die MDR-Implementierung erhebliche Engpässe bestehen. Der BVMed schlägt deshalb in seiner „Initiative Medtech 2030“ vor, aufgrund der Sicherheit der Patientenversorgung und der besonderen regulatorischen Herausforderungen bei Verpackungsänderungen Medizinprodukte von der europäischen Plastikabgabe generell zu befreien.

Wiederverwendung von Ressourcen für neue Produkte

Medizintechnik soll in erster Linie dem Patienten helfen und Menschenleben retten. Aber auch wenn die Langlebigkeit eines Produktes oder der ökologische Fußabdruck aufgrund des Herstellungsprozesses in der Branche bislang nicht im Vordergrund standen, überdenken immer mehr Unternehmen ihre Materialauswahl, die Herstellungsprozesse und die Entsorgung ihrer Produkte. Und auch die Forschung arbeitet an neuen, umweltverträglicheren Materialien.

Einige Hersteller bemühen sich bereits seit längerem darum, ihre Technik umweltfreundlicher zu gestalten. Der Fresenius-Konzern beispielsweise stellte schon im letzten Jahr den Umgang mit dem Produktionsabfall, das Recycling und die Wiederverwertung von Ressourcen in den Fokus seiner Initiativen. Bei Fresenius Kabi fallen Abfälle hauptsächlich als Nebenprodukte von Produktionsprozessen oder als Verpackungsmaterial oder Produktbehälter in Krankenhäusern oder Pflegeeinrichtungen an. Die intern anfallenden Abfälle werden zu einem großen Teil recycelt. Nicht recycelbare gefährliche Abfälle werden überwiegend verbrannt und die entstehende Energie zurückgewonnen. Fresenius Medical Care startete ebenfalls an mehreren Produktionsstandorten Initiativen für das Recycling von Materialien wie Papier, Kartons, Aluminium- und Metalldosen sowie Plastikkanistern, Beuteln und Flaschen.

Änderung im Spritzgießprozess spart Kunststoff ein

Bei der Starlab GmbH, Hamburg, sorgen so genannte „Green Officers“ für mehr Nachhaltigkeit: Das Unternehmen produziert unter anderem Nachfüllsysteme für Filterspitzen aus komplett recyclebarem Polypropylen sowie unterschiedliche Modelle von Pipettenspitzen. Auch hier ist es Starlab gelungen, die Herstellung nachhaltiger zu gestalten: Für die Produktion der neue Generation der Tip-One-Pipettenspitzen wird bis zu 40 % weniger Kunststoff im Vergleich zum Vorgängermodell verwendet, indem die Pipettenspitzen im Spritzgießprozess dünnwandiger gestaltet wurden. Die Qualität ist hierdurch nicht eingeschränkt. Bei einem weiteren Produkt wurde auf eine nachhaltige Alternative umgeschwenkt: Seine Trays für Zentrifugen-Röhrchen fertigt das Unternehmen nun aus umweltfreundlicher Pappe statt aus Plastik.

Kunststoff kommt an vielen Stellen in der Medizintechnik vor. Auch die additive Fertigung nutzt das Material. Der zunehmende Druck seitens des Gesetzgebers als auch von Seiten der Verbraucher, die immer stärker nachhaltige und grüne Lösungen fordern, stellt jedoch gerade mittelständische Unternehmen vor große Herausforderungen. Im Rahmen eines aktuellen Projekts am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart, ist es gelungen, Chitin als Rohstoff im 3D-Druck einzusetzen, ohne auf chemische Bindemittel und hohe Temperaturen zurückgreifen zu müssen. Chitin ist das zweithäufigste Biopolymer der Erde und kommt hauptsächlich in Panzern von Insekten und Krebstieren sowie in Zellwänden von Pilzen vor. Es fällt vor allem als Abfallprodukt der Krabbenherstellung in großen Mengen an. Damit aus Chitin ein druckfähiger Werkstoff wird, benötigt es den Einsatz spezifischer Enzyme. Sie sorgen für Stabilität und sichern die biologische Abbaubarkeit nach der Nutzung des Produkts.

Alternativer Werkstoff aus Chitin für den 3D-Druck

Das Forscher-Team am IPA entwickelte einen Prozess, durch den verdruckbare Pasten hergestellt werden können. Dieser verzichtet vollständig auf organische Lösungsmittel und macht somit teure Umbauten für Abzugsanlagen oder Chemikalienlagerung unnötig. Das ausgehärtete Material zeigt das Potenzial, klassische Kunststoffe wie PE oder PP zu ersetzen. Gerade für hygienisch sensible Bereiche wie in der Medizintechnik sei dieses Material besonders interessant, so die Wissenschaftler, da Chitin und seine Derivate für ihre antimikrobielle Wirkung bekannt sind. An weiteren Möglichkeiten der enzymbasierten additiven Fertigung wird geforscht.

Der 3D-Druck und andere digitale Technologien leisten laut EU-Kommission einen wichtigen Beitrag zum europäischen Grünen Deal: Sie bieten umweltverträgliche Technologielösungen an und können ihren eigenen ökologischen Fußabdruck verringern.

Mit digitalen Technologien Treibhausgase reduzieren

Dass das Thema Nachhaltigkeit mehr als ein Hype ist und die Digitalisierung hier viele Chancen eröffnet, davon ist man auch beim Spritzgießmaschinenbauer Engel Austria GmbH in Schwertberg überzeugt: „Die Digitalisierung hilft uns, das Potenzial der Spritzgießmaschinen auszuschöpfen und damit effizienter zu produzieren“, sagt Dr. Stefan Engleder, CEO der Engel Gruppe.

Eine aktuelle Studie, die das Beratungsunternehmen Accenture im Auftrag des Digitalverbands Bitkom durchgeführt hat, prognostiziert, dass sich mithilfe der Digitalisierung die heutigen CO2-Emissionen deutscher Betriebe um bis zu 58 % reduzieren lassen. Der Fertigungsbereich hat daran mit 23 % einen besonders großen Anteil. „Wenn wir die Digitalisierung wirklich nutzen, erscheinen uns die CO2-Reduktionsziele, die uns von der Politik vorgegeben werden, auf einmal nicht mehr unmöglich“, so Engleder.

Wichtig zum Erreichen der Ziele aus dem Green Deal ist „eine moderne Umweltpolitik, die neue und umweltschonende Technologien fördert, mit klaren Regeln und einem fairem Wettbewerb“, hält auch der BVMed in seinem Positionspapier fest. Die Medizintechnikbranche wisse um ihre Aufgaben: Nur die Unternehmen, die Verantwortung für gegenwärtige und folgende Generationen übernehmen, können in den nächsten Jahren wachsen.


Was ist der Green Deal?

Der Klimaschutz zählt zu den politischen Schwerpunkten der EU. Die Weltgemeinschaft hat sich im Übereinkommen von Paris 2015 dazu bekannt, die globale Erwärmung auf deutlich unter 2 °C und möglichst unter 1,5 °C gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu beschränken. Ziel ist es, die negativen Auswirkungen des Klimawandels zu begrenzen.

Der Europäische Grüne Deal (European Green Deal, EGD) ist ein Schlüsselprojekt der EU-Kommission. Es handelt sich um eine umfassende Wachstumsstrategie für eine klimaneutrale und ressourcenschonende Wirtschaft. Übergeordnetes Ziel des EGD ist die EU-weite Treibhausgas-Neutralität bis zum Jahr 2050. Europa wäre somit die erste klimaneutrale Industrieregion auf der Welt. Die Kommission hat am 11. Dezember 2019 eine Mitteilung mit ihren Vorstellungen für den Green Deal und ein umfassendes Arbeitsprogramm zur Weiterentwicklung der EU-Politiken in diesem Sinne vorgestellt. Die Maßnahmen sind vielseitig und reichen über den Klima-, Umwelt- und Biodiversitätsschutz, über die Mobilität und Industriepolitik bis hin zu Vorgaben in der Energie-, Agrar- und Verbraucherschutzpolitik. Am 14. Juli 2021 hat die Europäische Kommission „Fit for 55“ vorgestellt, ein Paket von reformierten und neuen EU-Richtlinien und -Verordnungen. Mit diesen soll das im European Green Deal verankerte Ziel, den Ausstoß von Treibhausgasen in der EU bis 2030 um mindestens 55 % zu reduzieren und Europa bis 2050 klimaneutral zu machen, erreicht werden.

https://ec.europa.eu

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