Realisierung nachhaltiger Smartcards: Technische Probleme und Lösungen

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1. IC-Karten und Umweltprobleme
2. Änderungen an Komponenten von IC-Karten
3. Die Umweltauswirkungen von IC-Karten
4. Neue umweltfreundliche Materialoptionen
5.Technische Herausforderungen und zukünftige Initiativen
6. Fortschritte der Chipkartenindustrie im Hinblick auf die Umwelt

IC-Karten und Umweltprobleme

IC-Karten sind zu einer unverzichtbaren Technologie in unserem täglichen Leben geworden und werden in vielen Bereichen eingesetzt, darunter Zahlung, Transport und Sicherheit. Mit der zunehmenden Beliebtheit dieser Technologien wird die Reduzierung der Umweltbelastung jedoch inzwischen branchenweit als wichtiges Thema anerkannt.

IC-Karten werden im Allgemeinen aus dem Kunststoff PVC (Polyvinylchlorid) hergestellt und ihre Produktion hat erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt. Daher gibt es eine wachsende Bewegung, die sich mit diesem Thema befasst. Im Jahr 2023 kündigte Mastercard seine Absicht an, bis zum 1. Januar 2028 aus allen neu hergestellten Zahlungskarten auf Neu-PVC zu verzichten. Diese Entscheidung stellt einen branchenweiten Impuls für eine nachhaltige Entwicklung dar und erfordert eine Neubewertung der in Chipkarten verwendeten Materialien und Herstellungsverfahren.

In diesem Artikel werden die aktuelle Situation, die Herausforderungen und die Zukunftsaussichten im Zusammenhang mit der Nachhaltigkeit von IC-Karten genauer untersucht.

Änderungen an Komponenten von IC-Karten

Die Geschichte der IC-Karten reicht bis in die 1970er Jahre zurück. Als Hauptmaterial für IC-Karten wurde PVC verwendet, das leicht zu verarbeiten und kostengünstig ist. PVC war langlebig und mit den Fertigungstechnologien der Zeit kompatibel und etablierte sich als Standardmaterial.

Mit der zunehmenden Verbreitung von IC-Karten wurden jedoch höhere Anforderungen an Sicherheit und Haltbarkeit gestellt und die Nachfrage nach Hochsicherheitsanwendungen, insbesondere von Behörden ausgegebenen Ausweisen und Sicherheitskarten, stieg, was zur Entwicklung und Einführung von Materialien mit höherer Funktionalität führte. Um dieser Nachfrage gerecht zu werden, wurden Polycarbonat (PC) und Polyethylenterephthalat (PET) entwickelt, die eine höhere Haltbarkeit und Sicherheit als herkömmliches PVC bieten.

Derzeit werden viele Zahlungskarten noch aus PVC hergestellt, doch mit dem wachsenden Umweltbewusstsein bewegt sich die Branche in Richtung nachhaltigerer Materialien wie recyceltem PVC (rPVC), recyceltem PET (rPET) und sogar biologisch abbaubaren Kunststoffen. Diese Materialien verringern nicht nur die Umweltbelastung, sondern sind auch recycelbar, was sie zu einer wichtigen technologischen Innovation für die Verwirklichung einer nachhaltigen Gesellschaft macht.

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Die Umweltauswirkungen von IC-Karten

IC-Karten wirken sich in jeder Phase ihres Lebenszyklus – von der Produktion bis zur Entsorgung – auf die Umwelt aus. Diese Auswirkungen reichen von Treibhausgasemissionen während der Herstellung über die Häufigkeit, mit der sie während des Gebrauchs ausgetauscht werden müssen, bis hin zur Freisetzung schädlicher Substanzen bei der Entsorgung. Betrachten wir insbesondere die Umweltauswirkungen in den folgenden drei Phasen.

Herstellungsprozess: Die Herstellung von PVC erfordert viel Energie und Chemikalien, was zu Treibhausgasemissionen und der Freisetzung schädlicher Substanzen beiträgt. Branchenberichten zufolge werden die CO2-Emissionen aus der weltweiten IC-Kartenproduktion (6 Milliarden Karten pro Jahr) auf etwa 900 Millionen kg geschätzt.
(Referenzseite) Nachhaltige Geschäfts- und umweltfreundliche Karten | Toppan Gravity
Im Einsatz: Der Lebenszyklus einer Chipkarte ist im Allgemeinen kurz, etwa 2–3 Jahre, und ein häufiger Austausch der Karte führt zu erhöhtem Ressourcenverbrauch und Abfall. Insbesondere der Einfluss von Zahlungskarten ist aufgrund ihrer häufigen Nutzung nicht zu vernachlässigen.
Entsorgung: PVC-Karten bergen das Risiko, dass bei der Verbrennung gefährliche Stoffe freigesetzt werden und die Zersetzung auf Mülldeponien lange dauert. Daher muss das Recycling gefördert werden. Da sie außerdem elektronische Komponenten wie IC-Chips und Antennen enthalten, ist es wichtig, die Recyclingprozesse, die diese einschließen, zu verbessern.

Diagramm zur Erläuterung des Lebenszyklus einer Smart Card von der Herstellung bis zur Entsorgung

Neue umweltfreundliche Materialoptionen

Es gibt viele Möglichkeiten, die Umweltbelastung durch IC-Kartenmaterialien zu reduzieren, darunter recyceltes PVC (rPVC), recyceltes PET (rPET) und Polymilchsäure (PLA). Diese Materialien erregen als nachhaltigere Materialien Aufmerksamkeit, da sie weniger Auswirkungen auf die Umwelt haben als herkömmliche Neumaterialien und zudem recycelbar und biologisch abbaubar sind.

Material	Merkmale
rPVC (recyceltes PVC)	Durch die Wiederverwendung von vorhandenem PVC und die Reduzierung der Nutzung neuer Erdölressourcen verringern wir unsere Auswirkungen auf die Umwelt. Sein Vorteil besteht darin, dass es die gleiche Leistung wie neues PVC aufweist, aber leicht recycelbar ist.
PETG (rPETG)	Da es weder Chlor noch Styrol enthält, ist die Verarbeitung umweltschonend und die Verarbeitung äußerst langlebig. Da es wiederholt recycelt werden kann, wird es zunehmend eingesetzt, insbesondere von Finanzinstituten.
Plastik im Meer	Dieses Material wird aus recyceltem, aus dem Meer geborgenem Kunststoff hergestellt und erregt aus Umweltgesichtspunkten die Aufmerksamkeit vieler Unternehmen. Große Kreditkartenunternehmen wie American Express und Visa fördern den Einsatz dieser Technologie aktiv, doch die Stabilisierung der Materialeigenschaften und der Aufbau einer Lieferkette werden als technische Herausforderungen genannt.
PLA (Polymilchsäure)	Es handelt sich um einen biologisch abbaubaren Kunststoff auf Pflanzenbasis, der als nachhaltiges Material zunehmend an Bedeutung gewinnt. Allerdings gibt es Probleme mit der Haltbarkeit und Hitzebeständigkeit und es bedarf weiterer technologischer Entwicklungen.

Die Einführung dieser neuen Materialien ist ein wichtiger Schritt in den Bemühungen der gesamten IC-Kartenindustrie um eine nachhaltige Zukunft. Durch künftige technologische Innovationen werden weitere Fortschritte erwartet.

Technische Herausforderungen und zukünftige Initiativen

Mit der Umstellung auf nachhaltige Materialien ergeben sich technische Herausforderungen hinsichtlich Haftung und Qualitätskontrolle. Verunreinigungen und Zusatzstoffe in Recyclingmaterialien führen zu einer verringerten Haftfestigkeit, während Abweichungen in den Materialeigenschaften zwischen Produktionschargen zu einem kritischen Problem in der Qualitätskontrolle geworden sind. Zudem ist es bei biologisch abbaubaren Kunststoffen wie PLA aufgrund ihrer Oberflächeneigenschaften oft schwierig, mit herkömmlichen Hafttechnologien eine ausreichende Haftfestigkeit zu erreichen.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, entwickelt Dexerials anisotrope leitfähige Folien (ACFs), die für die neuen Materialien optimiert sind. Durch die Entwicklung von Technologien zur Verbesserung der Klebeleistung wollen wir den Übergang zu recycelten und innovativen Materialien in der Chipkartenindustrie beschleunigen.

Die Fortschritte der Chipkartenindustrie in Richtung Umweltfreundlichkeit

Die Chipkartenbranche durchläuft derzeit eine Phase großer Veränderungen, sowohl was die Reduzierung der Umweltbelastung als auch die technologische Innovation betrifft. Mit der Entwicklung umweltfreundlicher Chipkarten kommen wir nicht nur unserer gesellschaftlichen Verantwortung nach, sondern leisten auch einen wichtigen Beitrag zur Stärkung unserer zukünftigen Wettbewerbsfähigkeit. Dexerials und andere Unternehmen fördern die Entwicklung umweltfreundlicher Technologien, und technologische Fortschritte, einschließlich Materialinnovationen, werden die Herstellung nachhaltigerer Produkte ermöglichen.