Klimawandel und Wasserstress in der Halbleiterlieferkette

Halbleiter sind für die globale wirtschaftliche Infrastruktur so wichtig wie einst das Erdöl. Sie bilden die Grundlage für unzählige Geräte, von Smartphones über Autos bis hin zu modernen medizinischen Geräten. Die Halbleiterindustrie steht jedoch vor einer gewaltigen Herausforderung: der zunehmenden Bedrohung durch Klimawandel und Wasserknappheit. Wie in dem Artikel des Weltwirtschaftsforums hervorgehoben wird, haben diese Umweltprobleme erhebliche Auswirkungen auf die Halbleiter-Lieferkette - ein Problem, das dringend Aufmerksamkeit und innovative Lösungen erfordert.

Die steigende Flut des Klimawandels

Der Klimawandel ist keine ferne Bedrohung mehr; seine Auswirkungen sind spürbar und beschleunigen sich. Extreme Wetterereignisse - Stürme, Überschwemmungen und Hitzewellen - treten immer häufiger und heftiger auf. Diese Ereignisse können die Halbleiterfertigung beeinträchtigen, die sich oft in klimatisch anfälligen Regionen befindet. Taiwan, ein führender Halbleiterhersteller, ist beispielsweise durch Taifune und Dürreperioden doppelt bedroht. Derartige Klimaextreme können die Produktion zum Erliegen bringen, Lieferengpässe verursachen und die Kosten in die Höhe treiben, was sich auf die globale Technologiebranche auswirkt.

Wasser: Das Lebenselixier der Halbleiterfertigung

Die Halbleiterproduktion ist ein extrem wasserintensiver Prozess. Halbleiterfabriken benötigen Wasser zur Kühlung der Systeme und zur Stromerzeugung. Bei der Herstellung eines einzigen Wafers müssen nicht nur die Lichter eingeschaltet bleiben, sondern es werden auch Tausende von Litern Reinstwasser benötigt, um die Rückstände von den Siliziumchips während des Herstellungsprozesses abzuspülen. Reinstwasser wird vollständig von allen Verunreinigungen befreit, die die Chips beschädigen können. Für die Herstellung von 1.000 Litern Reinstwasser werden etwa 1.400 bis 1.600 Liter Stadtwasser benötigt.

Abgesehen von der Wassermenge, die für die Halbleiterproduktion benötigt wird, werden 40 % der weltweiten Anlagen in Wassereinzugsgebieten liegen, für die zwischen 2030 und 2040 eine hohe oder extrem hohe Wasserbelastung prognostiziert wird. Dies könnte über die aktuellen Störungen hinaus eine weitere potenzielle Herausforderung für die Halbleiterproduktion darstellen.

Diese Abhängigkeit stellt eine kritische Schwachstelle dar, da der globale Wasserstress zunimmt. Regionen, die bereits mit Wasserknappheit zu kämpfen haben, werden möglicherweise nicht mehr in der Lage sein, den wachsenden Bedarf der Halbleiteranlagen zu decken. Da das Wasser knapper und seine Verteilung aufgrund des Klimawandels unregelmäßiger wird, muss die Halbleiterindustrie ihre Wassernutzungsstrategien neu überdenken.

Innovative Lösungen und gemeinschaftliche Anstrengungen

Um die Halbleiterlieferkette zu schützen, muss die Branche innovativ sein und zusammenarbeiten. Mehrere Strategien können dazu beitragen, die Risiken des Klimawandels und des Wasserstresses zu mindern:

1. Wasserrecycling und Effizienzverbesserungen: Investitionen in fortschrittliche Wasserrecyclingtechnologien sind von größter Bedeutung. Durch die Wiederverwendung von Wasser in Produktionsprozessen können Unternehmen ihren Süßwasserverbrauch erheblich reduzieren. Techniken wie geschlossene Kreislaufsysteme können sicherstellen, dass das Wasser gereinigt und im Kreislauf geführt wird, wodurch die Verschwendung minimiert und der lokale Wasserstress gemildert wird. Neue Chipfabriken, die aufgrund des Chip Acts gebaut werden, verpflichten sich bereits, bis zu 65 % des verbrauchten Wassers zurückzugewinnen.
2. Diversifizierung des geografischen Fußabdrucks: Eine Verringerung der Konzentration der Halbleiterproduktion in wasserarmen Regionen kann helfen. Durch die Errichtung von Anlagen in Gebieten mit stabilerer Wasserversorgung oder die Diversifizierung auf mehrere Standorte kann die Industrie ihr Risiko streuen. Diese geografische Diversifizierung kann die Widerstandsfähigkeit gegenüber regionalen Klimaereignissen erhöhen.
3. Nachhaltiges Ressourcenmanagement: Die Zusammenarbeit mit lokalen Regierungen und Gemeinden zur nachhaltigen Bewirtschaftung von Wasserressourcen ist von entscheidender Bedeutung. Durch proaktives Wassermanagement können Halbleiterunternehmen dazu beitragen, die langfristige Verfügbarkeit von Wasser zu gewährleisten. Dazu gehören die Beteiligung an der Bewirtschaftung von Wassereinzugsgebieten, die Unterstützung von Naturschutzinitiativen und Investitionen in die kommunale Wasserinfrastruktur.
4. Einführung von grünen Technologien: Die Umstellung auf weniger wasserintensive Produktionsmethoden und die Einführung grüner Technologien können die Halbleiterherstellung nachhaltiger machen. Die Erforschung alternativer Materialien und Verfahren, die weniger Wasser benötigen und umweltfreundlicher sind, könnte langfristig erhebliche Vorteile bringen.
5. Politische Lobbyarbeit und Industriestandards: Die Halbleiterindustrie muss sich für eine Politik einsetzen, die den Klimawandel und die Wasserwirtschaft berücksichtigt. Die Unterstützung von Vorschriften, die nachhaltige Praktiken fördern, und Investitionen in branchenweite Standards für Wasser- und Energieeffizienz können einen systemischen Wandel vorantreiben.

Ein Aufruf zum Handeln

Das Zusammentreffen von Klimawandel und Wasserstress stellt für die Halbleiterindustrie eine gewaltige Herausforderung dar. Es ist aber auch eine Chance, innovativ zu sein und mit gutem Beispiel voranzugehen. Durch die Einführung nachhaltiger Praktiken, Investitionen in innovative Technologien und die Förderung von Kooperationen kann die Halbleiterbranche eine widerstandsfähigere und nachhaltigere Zukunft aufbauen. Es steht viel auf dem Spiel, aber mit konzertierten Aktionen kann die Branche ihre Lieferkette schützen und gleichzeitig einen Beitrag zum allgemeinen Kampf gegen den Klimawandel und die Wasserknappheit leisten.

Quellen:
https://www.weforum.org/stories/2024/07/the-water-challenge-for-semiconductor-manufacturing-and-big-tech-what-needs-to-be-done/
https://www.weforum.org/stories/2024/12/how-climate-change-and-water-stress-is-risking-the-semiconductor-supply-chain/

Bleiben Sie in Verbindung und abonnieren Sie!