Elektronik gehört zu den am schnellsten wachsenden Abfallströmen weltweit. Ein wesentlicher Bestandteil sind Leiterplatten, die als Träger elektronischer Bauteile in nahezu jedem Gerät stecken. Sie bestehen meist aus glasfaserverstärktem Epoxidharz auf fossiler Basis und lassen sich nur mit hohem Aufwand recyceln. Ein Forschungsteam der TU Bergakademie Freiberg hat nun eine Alternative entwickelt, die vollständig auf einem industriellen Reststoff basiert und nach der Nutzung biologisch abgebaut werden kann.

Vom Industrieabfall zur Leiterplatte

Ausgangspunkt ist das Pilzmyzel von Aspergillus niger. Es fällt in großen Mengen als Nebenprodukt der industriellen Zitronensäureherstellung an und wird bislang überwiegend entsorgt. Die Forschenden verarbeiten diese Biomasse durch Formgebung und Lufttrocknung zu einem plattenförmigen Material, das sich als Trägermaterial für elektronische Schaltungen eignet. Elektronische Bauteile konnten sowohl per „Direkt Ink Writing“ oder einem Standard Ätzverfahren und manuellen Löten aufgebracht werden.

Laborversuche zeigen, dass das Material eine hohe mechanische Festigkeit und ausreichende Hitzebeständigkeit besitzt. Seine elektrischen Eigenschaften reichen nach Angaben des Teams für Prototypen sowie niederfrequente Anwendungen wie Umweltsensoren, Spielzeug oder Verbrauchsartikel. Bis zu einem breiten Einsatz sind jedoch weitere Prüfungen nach geltenden Industriestandards sowie Verbesserungen bei der Wasseraufnahme erforderlich.

Kreislauffähige Elektronik als Ziel

Die Forschenden sehen in dem Material einen Beitrag für eine ressourcenschonendere Elektronik. Im Vergleich zu konventionellen Leiterplatten verursacht das Pilzmaterial laut ihrer Lebenszyklusanalyse rund 56 Prozent weniger CO₂ Emissionen. Nach dem Gebrauch können elektronische Bauteile wie Transistoren zurückgewonnen und die Trägerplatte in Wasser aufgelöst werden. Das biologisch abbaubare Substrat selbst hinterlässt dabei keine langlebigen Kunststoffreste. Angesichts der weltweit steigenden Mengen an Elektroschrott zeigt der Ansatz, wie sich biologische Reststoffe in hochwertige technische Anwendungen überführen lassen. 

hb