Wer in der Elektronikbranche einkauft oder Produktionslinien plant, kennt das Problem: Am Ende des Produktlebenszyklus bleibt die Leiterplatte übrig - und mit ihr ein Entsorgungsproblem, das sich weltweit zur Systemfrage auswächst. Ein Forschungsteam aus Sachsen hat jetzt einen ungewöhnlichen Lösungsansatz präsentiert, der den Blick auf die gesamte Lieferkette verändert.
Pilz statt Epoxidharz: Was die Freiberger Forscher entwickelt haben
Forscher der TU Bergakademie Freiberg haben eine vollständig kompostierbare Leiterplatte aus dem Pilzmyzel Aspergillus niger vorgestellt - einem Abfallprodukt der industriellen Zitronensäureproduktion. Der Rohstoff fällt in der Lebensmittelindustrie ohnehin als Reststoff an und müsste andernfalls entsorgt werden.
Das Verfahren ist verblüffend direkt: Das Pilzmyzel wird getrocknet, zu Pulver verarbeitet, in Form gebracht und anschließend an der Luft getrocknet. So entsteht eine etwa fünf Millimeter dicke Platte mit einer Dichte von 1,23 g/cm³ - was in etwa der Dichte konventioneller Leiterplatten entspricht. Leiterbahnen und elektronische Bauteile lassen sich im Labor sowohl per Direkt-Ink-Writing als auch mit einem Standard-Ätzverfahren aufbringen; anschließend können Bauteile manuell verlötet werden.
Photo: Navy Medicine / UnsplashDie Leiterplatte trägt den Namen AnimatPCB. Ihr entscheidender Vorteil liegt nicht nur in der Herstellung, sondern im End-of-Life-Management: Im Vergleich zu einer herkömmlichen Leiterplatte weist Pilzmyzel laut Berechnungen der TU Bergakademie Freiberg einen bis zu 56 Prozent geringeren CO₂-Fußabdruck auf und kann am Ende einfach und ohne gefährliche Rückstände in Wasser aufgelöst werden. Die darauf aufgebrachten Transistoren bleiben dabei funktionsfähig und könnten zurückgewonnen werden - ein klarer Vorteil gegenüber heutigen PCBs, bei denen die Trennung der Materialien mit hohem Aufwand verbunden ist.
Warum das Timing kein Zufall ist
Der Hintergrund dieser Forschung ist nüchtern: Laut dem Global E-Waste Monitor 2024 von ITU und UNITAR wurden im Jahr 2022 weltweit rund 62 Millionen Tonnen Elektroschrott produziert - 82 Prozent mehr als noch 2010. Und die Kurve zeigt weiter nach oben: Bis 2030 wird ein weiterer Anstieg auf rund 82 Millionen Tonnen erwartet.
Das Recycling hält mit diesem Wachstum nicht Schritt. Lediglich 22,3 Prozent des weltweiten Elektroschrotts wurden 2022 ordnungsgemäß gesammelt und recycelt. Für Einkäufer und Produktionsplaner in der Elektronikindustrie bedeutet das: Der regulatorische Druck auf End-of-Life-Konzepte wird zunehmen - und wer heute noch keine Antwort auf die Entsorgungsfrage hat, wird sie morgen liefern müssen.
Herkömmliche Leiterplatten bestehen aus glasfaserverstärktem fossilem Epoxidharz. Sie lassen sich weder einfach recyceln noch biologisch abbauen – und stellen damit einen der hartnäckigsten Materialströme im Elektroschrott dar.
Was das Material heute kann - und was noch fehlt
Ehrlichkeit ist hier angebracht. Die AnimatPCB ist kein Serienprodukt und auch kein unmittelbarer Ersatz für High-Performance-Elektronik. Die Labortests zeigen gute mechanische Eigenschaften und eine hohe Hitzestabilität. Die elektrischen Eigenschaften liegen jedoch noch unter denen konventioneller PCBs.
Doktorandin Nina Oehlsen, Erstautorin der wissenschaftlichen Publikation in Cleaner Materials, benennt den realistischen Einsatzbereich klar: Pilzmyzel reicht für Prototypen sowie niederfrequente Anwendungen - etwa Umweltsensoren, Verbrauchsartikel und Spielzeug. Für einen breiteren Einsatz müssen zunächst Prüfungen nach Normen wie IPC-A-600 oder DIN EN 60249-1 absolviert und die Wasseraufnahme des Materials weiter optimiert werden.
Das ist keine Schwäche der Forschung - das ist der normale Weg von der Grundlagenforschung zur Industriereife. Und gerade für Einkäufer in Segmenten mit moderaten technischen Anforderungen lohnt es sich, diese Entwicklung im Blick zu behalten.
| Eigenschaft | AnimatPCB (Pilzmyzel) | Standard-PCB (Epoxidharz) |
|---|---|---|
| Rohstoffbasis | Industrieller Biomasseabfall (Zitronensäureproduktion) | Fossiles Epoxidharz + Glasfaser |
| CO₂-Fußabdruck | Bis zu 56 % geringer | Referenzwert |
| Biologische Abbaubarkeit | Vollständig kompostierbar / in Wasser löslich | Nicht biologisch abbaubar |
| Mechanische Eigenschaften | Gut (Labortests) | Sehr gut (erprobt) |
| Elektrische Eigenschaften | Noch unter Standard-PCB-Niveau | Hoch, normgerecht |
| Bauteilrückgewinnung | Transistoren bleiben funktionsfähig | Aufwändige Trennung nötig |
| Entwicklungsstand | Forschungsstadium / Laborprototyp | Serienreif |
Die Lieferkettenperspektive: Zwei Hebel, ein Prinzip
Was diesen Ansatz aus Supply-Chain-Sicht besonders interessant macht, ist die doppelte Kreislauflogik. Erstens: Der Rohstoff - das Pilzmyzel von Aspergillus niger - ist kein neu erschlossenes Material, sondern ein Abfallstrom, der in der Zitronensäureindustrie ohnehin anfällt. Wer diesen Strom als Lieferant oder Abnehmer in seine Beschaffungsstrategie einbindet, schafft eine echte Kaskadennutzung.
Zweitens verändert die AnimatPCB die Rücknahmelogistik grundlegend. Wenn das Trägermaterial am Ende der Nutzung einfach kompostiert oder in Wasser aufgelöst werden kann, entfällt ein erheblicher Teil des aufwändigen Sortier- und Trennprozesses, der heute bei der Entsorgung von Elektronikbaugruppen anfällt. Die elektronischen Komponenten selbst - Chips, Transistoren, Leiterbahnen - müssen weiterhin fachgerecht zurückgewonnen werden. Aber der Aufwand sinkt, wenn das Substrat sich von selbst auflöst.
Für Produktionsplaner, die heute Materialien für kurzlebige Elektronikprodukte beschaffen - IoT-Sensoren, Einwegdiagnostik, Lehrmodelle, Spielzeug -, ist das ein konkreter Ansatzpunkt. Nicht für morgen, aber für übermorgen.
Einordnung: Wo steht die Forschung?
Juniorprofessor Linus Stegbauer von der TU Bergakademie Freiberg fasst den Anspruch präzise zusammen: "Wir haben aus einem industriellen Abfallprodukt ein hochwertiges, funktionales Material geschaffen - ohne zusätzliche fossile Rohstoffe." Wirtschaftswissenschaftler Professor Simon Glöser-Chahoud hat den CO₂-Fußabdruck über den gesamten Lebenszyklus des Materials berechnet und betont, dass die Forschung zeige, wie hochwertige Elektronikkomponenten ohne langfristige Umweltbelastung entwickelt werden können.
Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Cleaner Materials veröffentlicht (DOI: 10.1016/j.clema.2026.100416). Das ist ein wichtiger Schritt: Peer-Review-Publikation bedeutet, dass die Methodik und die Messergebnisse einer unabhängigen Prüfung standgehalten haben.
Für welche Anwendungen ist die AnimatPCB heute geeignet?
Nach aktuellem Forschungsstand eignet sich die Pilzmyzel-Leiterplatte für Prototypen sowie niederfrequente Anwendungen – darunter Umweltsensoren, Verbrauchsartikel, Spielzeug und IoT-Geräte mit moderaten technischen Anforderungen. Hochfrequenz- oder Hochleistungselektronik ist derzeit noch nicht abgedeckt.
Was passiert mit den elektronischen Bauteilen bei der Entsorgung?
Das Trägermaterial aus Pilzmyzel ist vollständig biologisch abbaubar und kann in Wasser aufgelöst werden. Die darauf aufgebrachten Transistoren und Bauteile bleiben dabei laut den Forschenden funktionsfähig und können zurückgewonnen werden. Metalle und andere Komponenten müssen weiterhin fachgerecht recycelt werden.
Woher stammt der Rohstoff Aspergillus niger?
Das Pilzmyzel Aspergillus niger fällt als Abfallprodukt bei der industriellen Herstellung von Zitronensäure an. Es handelt sich also um einen bereits vorhandenen Biomasseabfallstrom, der bisher entsorgt werden musste.
Wann ist mit einer Serienreife zu rechnen?
Die Entwicklung befindet sich noch im Forschungsstadium. Vor einem breiteren Einsatz sind Prüfungen nach Normen wie IPC-A-600 oder DIN EN 60249-1 sowie eine Optimierung der Wasseraufnahme erforderlich. Einen konkreten Zeitplan für die Serienreife hat das Forschungsteam bisher nicht kommuniziert.
Fazit: Früh hinschauen lohnt sich
Die AnimatPCB ist kein Produkt, das morgen im Katalog steht. Aber sie ist ein klares Signal, in welche Richtung sich die Materialforschung für Elektroniksubstrate bewegt. Wer in der Beschaffung oder Produktionsplanung tätig ist und Elektronikkomponenten für kurzlebige oder niederfrequente Anwendungen einkauft, sollte diese Entwicklung auf dem Radar haben.
Die Kombination aus industrieller Abfallverwertung, biologischer Abbaubarkeit und messbarer CO₂-Reduktion trifft genau auf die Anforderungen, die Regulatorik und Lieferkettenverantwortung in den nächsten Jahren stellen werden. Wer früh versteht, wie sich das End-of-Life-Management von Leiterplatten verändert, hat einen Vorsprung - bei der Lieferantenauswahl, bei der Produktentwicklung und bei der Erfüllung künftiger Nachhaltigkeitspflichten.
