HyPElignum

Projektbeschreibung

Das Projekt HyPELignum untersucht, wie Holz und Holzabfälle als zentrale Komponenten in der Herstellung von Elektronik eingesetzt werden können, um net‑zero‑carbon Consumer‑Elektronik zu ermöglichen. Von der Rohstoffgewinnung bis zum Recycling verfolgt es einen ganzheitlichen Ansatz und fokussiert auf additive Fertigung, bei der Holz‑basierte Materialien sowohl für Substrate als auch für leitfähige Tinten verwendet werden. Der Bedarf an nachhaltigen Elektroniklösungen ist hoch, da derzeit etwa 60 % der CO₂‑Emissionen in der Elektronikfertigung auf Leiterplatten zurückzuführen sind und weltweit jährlich Millionen Tonnen Elektroabfälle anfallen.

HyPELignum entwickelt mehrere Demonstratoren, darunter auf Holz- oder Zellulosefaserbasis gedruckte Leiterplatten, energieeffiziente Mikrochips für Sensorsysteme sowie Strategien zur Wiederverwertung von Holz und Elektronikmaterialien. Damit wird ein ökologisch optimierter Produktlebenszyklus geschaffen, begleitet von umfassenden Nachhaltigkeitsanalysen (Lebenszyklus, Toxizität, biologischer Abbau) und Werkzeugen für Entscheidungsfindung in der Circular‑Electronics‑Entwicklung.

Projektziele und technische Innovation

HyPELignum strebt die Entwicklung eines skalierbaren, pilothaft einsetzbaren Plattform‑Prozesses an, bei dem Holz – in Form von Holzpaneelen oder Zellulosefaser‑Basismaterialien – als Substrat für additive Fertigungsprozesse genutzt wird. Dazu gehören leitfähige Tinten auf Basis häufiger Übergangsmetalle, ein energieeffizienter Mikrocontroller zur Systemsteuerung und Sensorintegration sowie modulare Energiespeicher. Ein weiterer Innovationstreiber ist die Kreislaufwirtschaft: Es werden neue Recyclingprozesse erforscht, mit denen Holz‑Elektrokomponenten getrennt und wiederverwendet werden können.

Technologisch innovativ ist die Kombination biogener Materialien mit Hochleistungs‑additiver Elektronik­fertigung, die klassische Leiterplatten durch biologisch abbaubare und CO₂-senkende Alternativen ersetzt. Ergänzt wird dies durch ein Nachhaltigkeits‑Framework, das Lebenszyklusanalyse, Toxizitäts- und Abbaubarkeitsstudien umfasst, um grüne, kreislauffähige Elektroniken zu definieren und designorientierte Entscheidungen zu ermöglichen.

Nachhaltige Elektronik aus Holz und Papier für eine grüne Zukunft

• Reduziert Elektroschrott und CO₂-Emissionen durch den Einsatz von Holz- und Zellulosematerialien anstelle erdölbasierter Kunststoffe – ideal für Unternehmen, die auf Kreislaufwirtschaft setzen.
• Druckverfahren mit leitfähigen Tinten ersetzen energieintensive Ätzprozesse und vermeiden giftige Chemikalien, was die Herstellung günstiger und sicherer macht.
• Entwicklung neuer Materialien wie Lignin-Schichten für leichtes Recycling eröffnet innovative Ansätze für kompostierbare Elektronik und nachhaltige Geräte.
• Von Leiterplatten und Sensoren bis hin zu Haushaltsgeräten und IoT-Produkten – die Technologie schafft neue Märkte für umweltfreundliche Elektroniklösungen.