Energieeffizient, ressourcenschonend und weitgehend klimaneutral – grüne Elektronik bietet in unserer digitalisierten Welt eine nachhaltige Alternative für energieintensive IT-Anwendungen. In der Ilmenau School of Green Electronics (ISGE), die mit 5,2 Millionen Euro von der Carl-Zeiss-Stiftung gefördert wird, entwickeln wissenschaftliche Nachwuchskräfte ressourcensparende und umweltschonende IT entlang der gesamten Wertschöpfungskette – ihrer Herstellung, ihrer Reparatur und ihrem Recycling. Im Interview erklärt Prof. Stefan Sinzinger, Projektleiter der ISGE und Vizepräsident für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs an der TU Ilmenau, wie die interdisziplinäre Forschung Lösungen für die Elektronik von morgen schaffen kann.
Guten Tag Prof. Sinzinger, durch die Digitalisierung und den immer stärkeren Einsatz Künstlicher Intelligenz steigt unser Energiebedarf rasant. Welche Folgen hat das für unsere Umwelt?
Laut Expertenschätzungen machen digitale Medien inzwischen rund 40 Prozent der global erlaubten CO₂-Budgets aus. Das ist enorm, vor allem, weil dieser Anteil durch neue Technologien und KI-Anwendungen weiter dramatisch wächst. Prognosen gehen davon aus, dass wir Mitte der 2030er Jahre unsere gesamte elektrische Energieproduktion allein für elektronische Medien benötigen werden. Das steht im direkten Widerspruch zu unseren Klimazielen.
Der Energieverbrauch ist aber nur ein Aspekt. Hinzu kommen der hohe Bedarf an kritischen Materialien, der Wasserverbrauch und die schädlichen Gase, die bei der Herstellung von Elektronik entstehen. Manche dieser Gase, wie die bei der lithografischen Fertigung verwendeten, haben einen viel höheren Klima-Impact als CO₂. Das alles zeigt, dass wir Elektronik nicht länger als Ressource ohne Konsequenzen betrachten können.
Welchen Ansatz verfolgt die Ilmenau School of Green Electronics, um Elektronik umweltschonender zu machen?
Wir haben uns das Ziel gesetzt, Elektronik nachhaltig zu denken – von der Herstellung bis zur Wiederverwertung. Dabei betrachten wir die gesamte Wertschöpfungskette. Ein Schwerpunkt liegt darauf, Bauelemente so zu entwickeln, dass sie in einen Recyclingkreislauf integriert werden können. Ein Beispiel ist das Projekt Go gRIEn, das sich mit Mikrostrukturierungsverfahren beschäftigt, die weniger schädliche Chemikalien und Ressourcen benötigen. Ein weiteres Thema ist die Entwicklung neuer Polymer-basierter Elektronikmaterialien, die besser recycelbar sind. Auf der algorithmischen Seite erforschen wir neuartige Architekturen wie neuromorphe Strukturen, die sich am menschlichen Gehirn orientieren und effizienter arbeiten als herkömmliche Transistortechnologien.
Dieses ganzheitliche und interdisziplinäre Konzept ist sehr spannend. Die Forschungsteams vernetzen sich und bündeln ihre Expertise auf ihren Fachgebieten, innerhalb eines Teams sind zudem immer zwei Projektleiter aus verschiedenen Disziplinen vertreten.
Wir haben uns bewusst für dieses Konzept entschieden, denn Nachhaltigkeit erfordert Zusammenarbeit über Disziplinen hinweg. Das ist eine Herausforderung, weil jede Disziplin ihre eigene Sprache spricht. Doch genau hier liegt unsere Stärke: Wir bringen Expertisen aus Elektrotechnik, Informatik, Mikrotechnik und Naturwissenschaften zusammen und adressieren das Ganze. Diese Interdisziplinarität gepaart mit einer hervorragenden technologischen Infrastruktur und Erfahrung auf unseren Fachgebieten macht die TU Ilmenau aus. Das ermöglicht uns, umfassende Lösungen zu entwickeln.
Das hat auch die Carl-Zeiss-Stiftung erkannt, die unser Konzept intensiv geprüft hat. Sie bestätigte, dass nachhaltige Elektronik in dieser umfassenden Form an keiner anderen deutschen Universität adressiert wird. Das zeigt, dass wir mit der ISGE einen echten Standortvorteil schaffen, der sowohl wissenschaftlich als auch strategisch große Potenziale bietet.
Welche Chancen bietet die ISGE für wissenschaftliche Nachwuchskräfte?
Sehr große! Promovierende erhalten bei uns eine stabile Perspektive und eine interdisziplinäre Ausbildung. Wir legen Wert darauf, Theorie und Praxis zu verbinden, sodass sie technologische und algorithmische Kompetenzen erwerben. Diese Fähigkeiten werden in der Forschung und Industrie zunehmend gefragt.
Wie stärkt die ISGE den Ruf der TU Ilmenau?
Die ISGE macht die TU Ilmenau sichtbar – national und international. Wir positionieren uns als Vorreiter in der nachhaltigen Elektronikforschung und zeigen, dass wir Interdisziplinarität nicht nur propagieren, sondern auch umsetzen. Wir werden in den vier Jahren der Förderung nicht die Elektronik revolutionieren können. Mein strategisches Ziel mit dieser Initiative ist es jedoch, einen Kristallisationspunkt zu schaffen, der zeigt: Dieses Thema hat für die Universität eine zentrale Bedeutung, und wir sind fachlich hervorragend aufgestellt. Aus diesem Kristallisationspunkt sollen Folgekonsortien entstehen, die das Thema weiter vorantreiben, neue Projektanträge stellen und mittelfristig einen großen Beitrag zur Lösung globaler Herausforderungen zu leisten.
Lesen Sie hier mehr zum offiziellen Kick-off der ISGE.
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Prof. Stefan Sinzinger
Projektleiter der Ilmenau School of Green Electronics