Nachhaltige Materialien und Recycling in der Medizin

Spritzen, Infusionsbeutel, Katheter und Schutzausrüstung wie Masken, Kittel und Handschuhe sind nicht aus der modernen Medizin wegzudenken. Aber gerade diese Einwegprodukte aus Kunststoff oder in Kunststoffverpackungen sind es, die erheblich zu einem riesigen Abfallvorkommen in der Branche beitragen. Recyceln statt Entsorgen klingt leicht. Doch wo liegen die Schwierigkeiten und welche Möglichkeiten gibt es, trotz strenger Sicherheitsvorgaben, für die Branche nachhaltiger zu werden?

Allein Krankenhäuser verursachen mit 4,8 Millionen Tonnen (Quelle: Fraunhofer IWU) das fünftgrößte Abfallaufkommen in Deutschland. Dabei muss sich auch das Gesundheitswesen dem 2021 beschlossenen Ziel der Klimaneutralität bis 2045 unterordnen.

"Leider gehört das Thema Dekarbonisierung noch nicht zu den Prioritäten der Branche", sagt Michelle Dürksen, Sustainability Consultant bei Atos im MEDICA-Interview zum Green Hospital. "Die Dekarbonisierung der Healthcare-Branche und im speziellen von Krankenhäusern ist ein neues und komplexes Thema, welches Kompetenzen aus verschiedensten Bereichen erfordert", so ihre Einschätzung.

Aber was macht das Thema Net-Zero so schwierig? Vor allem die Thematik des Recyclings. Laut eines aktuellen White Papers des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU bestehen aktuell 50 Prozent der Medizinprodukte aus Kunststoff. Das hat Gründe, wie Marc Luginsland erklärt: "Kunststoffe haben hervorragende mechanische Eigenschaften, einen geringen Preis und sind sehr leicht zu verarbeiten." Das Problem sei aber auch, dass rund 60 Prozent Einwegprodukte sind. Dabei existieren durchaus Prozesse, den Abfall zu Kunststoff-Rezyklaten zu verarbeiten und anschließend mit etablierten Fertigungstechniken wie dem Spritzguss, der Extrusion oder sogar der additiven Fertigung wiederzuverwenden, wie sein Kollege Dr. Martin Kausch, Abteilungsleiter für Systeme und Technologien für textile Strukturen am Fraunhofer IWU erläutert.

Die Problematik im medizinischen Bereich liege einerseits darin, die Kunststoffe sortenrein zu sammeln oder zu sortieren, so Luginsland weiter. Im Krankenhausalltag scheint das schwierig. Zum anderen komme aber auch dazu, dass es sich potenziell um kontaminierte Produkte handele, die hoch infektiös sein können. Auch deshalb werde der Großteil des medizinischen Abfalls verbrannt.

Dadurch gehen aber auch andere Rohstoffe verloren. In Herzkathetern beispielsweise sind auch Edelmetalle wie Platin und Kupfer verbaut. Der Hersteller Biosense Webster startete deshalb zusammen mit Resourcify ein Pilotprojekt, um gebrauchte Herzkatheter wieder in den Rohstoffkreislauf zurückzuführen.

Dabei zeigt die All-in-One-Plattform des Ressourcendienstleisters nicht nur, wie man die operativen Abläufe effizient gestaltet, sondern auch, welche Rolle Digitalisierung bei der Thematik spielt. So wurde nicht nur zusammen mit dem Krankenhauspersonal an den Abläufen gefeilt, damit die eigentliche Aufgabe – nämlich die Behandlung der Patientinnen und Patienten – nicht zu kurz kommt, sondern auch das Waste Management wurde digitalisiert. Das erleichtert den Angestellten nicht nur die Arbeit, es erhöht sogar die Motivation, wie Circularity Manager Meike Lessau im Video erklärt. Aus der Zusammenarbeit nimmt auch Biosense Webster Erkenntnisse mit. Der Hersteller will bei der Entwicklung neuer Produkte zukünftig nicht mehr nur auf die Qualität und Sicherheit achten, sondern auch auf die Recyclingfähigkeit der verwendeten Materialien.

Das Unternehmen hat bei der Umsetzung des Projektes aber auch lernen müssen, wie viele Regularien hinter dem Recyclingprozess stecken. Das kann natürlich auch abschrecken. Verhindern die Qualitäts- und Hygieneansprüche und damit einhergehenden Regularien also eine erfolgreiche Kreislaufwirtschaft, haben wir Marc Luginsland gefragt. Seine Antwort: "Genau, diese Regulatorik in der Medizintechnik und bei den Zulassungsprozessen führen dazu. Sie müssen dort Nachweise führen: Wo kommen die Materialien her? Welche Materialien sind zugelassen? Erfüllen die nicht nur die werkstofflichen Eigenschaften, sondern auch  chemische und biologische Eigenschaften, wie Verträglichkeit und Biokompatibilität? Das kann man bei Rezyklaten, die aus Krankenhäusern kommen, nicht sicherstellen. Es gibt Schwankungen in den Chargen. Das sind Themen, die dort eben sehr große Probleme bereiten, um die Kunststoffe direkt wieder für Medizinprodukte einzusetzen."

Wenn derzeitige Materialien in der Medizin nur schwer zu recyceln sind, braucht es dann vielleicht neue Materialien? "Das ist natürlich eine Variante. Zu sagen, ich stelle Kunststoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe her – sogenannte Biokunststoffe – die ich danach einer energetischen Verwertung zuführe und damit eine ausgeglichene CO2-Bilanz generiere. Dabei ist aber das Problem, dass diese biologisch abbaubaren Materialien mitunter noch nicht die Anforderungen eines medizinischen Produktes in Sachen Reinheitsgrad sowie geforderter Eigenschaften erreichen", beantwortet Dr. Martin Kausch diese Frage.

Julian Lotz hat hier bereits eine Lösungen entwickelt. Mit seinem Unternehmen BIOVOX GmbH hat er bewiesen, dass es möglich ist, mit Biokunststoffen die hohen Anforderungen an medizinische Materialien zu erfüllen. Woher die Motivation kam und was die Compounds nachhaltig und damit auch einzigartig macht, hat er im Interview mit dem K-Mag verraten.

Im Gespräch mit den Experten vom Fraunhofer IWU wird aber auch klar, dass der Hauptfokus eben nicht nur auf dem eigentlichen Recyclingprozess möglicher Abfallprodukte liegen sollte, sondern bereits am Anfang der Wertschöpfungskette Entscheidungen getroffen werden können, die den CO2-Fußabdruck deutlich verringern. Und am Ende geht es um die Gesamtheit der Maßnahmen, nicht nur bei einzelnen Produkten.

Das unterschreibt auch Adam Mumford so. Der Direktor für medizinische Geräte bei Owen Mumford sagt: "Eine wirksame Methode zur Verringerung der Gesamtumweltauswirkungen eines Produkts besteht darin, seinen gesamten Lebenszyklus zu überprüfen und zu überlegen, wo Änderungen vorgenommen werden können. Kann die Anzahl der Komponenten im Produkt reduziert werden? Wie wird das Produkt durch die Lieferkette transportiert? Könnte der Herstellungsprozess sauberer sein?"

Der Hersteller von Medizinprodukten hat sich selbst das Ziel gesetzt, bis 2045 klimaneutral zu sein. Dazu nimmt er nicht nur seine Produkte genau unter die Lupe. Von der Installation neuer Abfallpressen über Solarpaneele an allen Standorten sowie Ladestationen für E-Autos bis hin zu mehr LED-Lampen in den Firmensitzen. Das britische Unternehmen verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz: "Er umfasst alle Bereiche unserer weltweiten Geschäftstätigkeit und Infrastruktur, von Gebäuden und Energie bis hin zu Vertrieb und Materialien. Nachhaltig konzipierte Medizinprodukte optimieren die Funktionalität, die Abmessungen und die Verpackung, um Lösungen mit einem geringeren Emissionsfußabdruck zu schaffen, die keine Kompromisse bei der Benutzerfreundlichkeit und Sicherheit eingehen."

Aber woher kommt die Motivation dafür? Mumford erklärt es so: "Als Innovator medizinischer Geräte seit über 70 Jahren wissen wir wie wichtig es ist, mit gutem Beispiel voranzugehen und diese Verantwortung umfasst sowohl die Umwelt und unseren Einfluss als Unternehmen als auch die innovative Produktentwicklung." Das britische Unternehmen hofft so auch andere Firmen der Branche zu mehr Nachhaltigkeit zu inspirieren.

Denn, was bei all den Beispielen auch deutlich wird: Es geht eben nicht nur darum, das Problem der Kunststoffabfälle anzugehen, sondern auch um die Förderung einer umfassenden Nachhaltigkeitsstrategie, die soziale, ökonomische und ökologische Aspekte gleichermaßen berücksichtigt. Und das ist nur zu schaffen, wenn alle miteinander in den Dialog treten und sich um nachhaltigere Produktions- und Verpackungsmaßnahmen bemühen.