Weniger Elektroschrott in der Medizin: Kreislaufwirtschaft im Klinikalltag

Brüssel – Die digitale Medizin gilt als Fortschrittstreiber der Versorgung. Doch mit Sensoren, smarten Boxen und elektronischen OP-Instrumenten wächst auch ein Problem, das bislang wenig beachtet wird: Elektroschrott. Ein EU-gefördertes Forschungsprojekt zeigt nun, wie sich digitale Medizinprodukte länger nutzen, besser zurücknehmen und häufiger wiederverwenden oder recyceln ließen – ohne Abstriche bei Sicherheit und klinischer Leistung. Der jetzt veröffentlichte Abschlussbericht des Projekts „Digitale Gesundheit in der Kreislaufwirtschaft“ („Digital Health in the Circular Economy“, DiCE) beschreibt dazu eine „praktische Blaupause“.

„Digitale Gesundheitstechnologien verändern die Gesundheitsversorgung“, wird Pascal Leroy, Generaldirektor des in Brüssel ansässigen WEEE Forum, in einer Pressemitteilung zum Report zitiert. Das Forum ist ein europäischer Zusammenschluss von Organisationen, die die Sammlung und Verwertung von Elektro- und Elektronikaltgeräten koordinieren; WEEE steht für „Waste Electrical and Electronic Equipment“. Millionen Geräte – von Diabetes- und Blutdrucksensoren bis zu chirurgischen Instrumenten – verbesserten die Versorgung.

„Doch das rasante Wachstum dieses Marktes schafft ein weitgehend übersehenes Problem: einen schnell wachsenden Strom an Elektronikabfällen“, so Leroy. DiCE habe gezeigt, wie sich dieses Problem abmildern und zugleich immer wertvollere und strategisch kritische Rohstoffe zurückgewinnen ließen.

Im Mittelpunkt des Projekts stand die Frage, wie sich digitale Gesundheitsprodukte aus einer linearen „take-make-waste“-Logik – also dem Muster Rohstoffe entnehmen, Produkte herstellen, nutzen und anschließend entsorgen – in ein Kreislaufsystem überführen lassen. Beteiligt waren 20 Organisationen aus 9 europäischen Ländern, darunter auch Deutschland.

Untersucht wurden unter anderem Endocutter-Stapler, digitale Etiketten für Prüfarzneimittel, smarte Tablettenboxen, EKG-Kabel, körpergetragene Injektionssysteme („On-Body Drug Delivery System“) und tragbare smarte Sensoren.

Viele Produkte werden vorschnell entsorgt

Dem Bericht zufolge werden zahlreiche digitale Medizinprodukte nach Gebrauch als medizinischer Abfall behandelt und verbrannt – auch dann, wenn sie Elektronik, Batterien und wertvolle Rohstoffe wie Kupfer, Gold, Lithium oder Seltene Erden enthalten. Gerade wegen möglicher Kontaminationen würden Wiederverwendung und stoffliche Verwertung oft gar nicht erst geprüft.

Der Report betont, dass die Umweltwirkung nicht allein am Produkt selbst entschieden wird. Zwar seien bei einzelnen Geräten vor allem Platinen, Batterien, LEDs und Displays die wichtigsten Belastungstreiber. Auf Systemebene verschiebe sich der Schwerpunkt aber häufig: etwa hin zu Krankenhausaufenthalten, Arzneimittelherstellung, Reinigungs- und Sterilisationsprozessen oder Logistik.

EKG-Kabel mit geringerer Umweltlast bei Wiederverwendung

Besonders deutlich zeigte sich das bei EKG-Kabeln. Laut Abschlussbericht sank die Umweltbelastung bei wiederverwendeten Kabel-Sets im Vergleich zu Einwegprodukten um 81–94 %. Sobald jedoch Wiederverwendung etabliert sei, werde nicht mehr die Herstellung, sondern die Reinigung und Sterilisation zum wichtigsten Umweltfaktor.

Verglichen wurden 4 Szenarien: Einmalgebrauch, direkte Wiederverwendung auf Station nach Reinigung durch das Personal, lokale Aufbereitung im oder nahe am Krankenhaus sowie eine spezialisierte externe Aufbereitung. Als ausgewogenste Lösung bewertet der Bericht die lokale Aufbereitung, sofern Kliniken die dafür nötigen Abläufe und personellen Ressourcen bereitstellen können.

Digitale Etiketten vermeiden Produktverluste

Ein weiteres Fallbeispiel waren digitale Display-Labels für Verpackungen von Prüfmedikamenten. Anders als Papieretiketten können sie aus der Ferne aktualisiert werden. Das ist relevant, wenn sich regulatorische Informationen ändern: Bei konventioneller Kennzeichnung müssen dann teils ganze Chargen entsorgt werden.

Im Bericht wird für das untersuchte Szenario eine um etwa 27 % geringere Klimawirkung bei der Arzneimittelherstellung beschrieben, weil sich mit digitalen Etiketten Produktverluste vermeiden lassen. Zudem gelang in den Versuchen eine Refurbishment-Quote von 91 % über mehrere Zyklen. Gemeint ist damit der Anteil der eingesammelten digitalen Etiketten, die technisch und funktional so aufbereitet werden konnten, dass sie erneut eingesetzt werden konnten. Einzelne Labels konnten bis zu 5-mal wiederverwendet werden.

Komplexere Geräte können ökologisch im Vorteil sein

Auch beim elektrischen Endocutter zeigte sich, dass ein Gerät mit höherem technischem Aufwand nicht zwingend die schlechtere Umweltbilanz haben muss. Auf Produktebene dominiert zwar die Herstellung, insbesondere die Platine. Im Versorgungspfad insgesamt schnitt das elektrische Klammernahtgerät im Projekt aber rund 12 % besser ab als ein manuelles System, weil Operationen und Krankenhausaufenthalte kürzer ausfielen.

Die Autorinnen und Autoren leiten daraus ab, dass Kreislaufstrategien im Gesundheitswesen nicht isoliert auf Materialfragen verengt werden sollten. Entscheidend sei oft, ob ein Produkt klinische Abläufe verbessert und dadurch an anderer Stelle Ressourcen spart.

Bei der smarten Tablettenbox lag der Anteil des Geräts an der gesamten Klimawirkung des betrachteten Behandlungspfads laut Bericht nur bei etwa 1 %. Der Grund: Im untersuchten Versorgungspfad entfiel der weitaus größte Teil der Umweltbelastung nicht auf die Box selbst, sondern auf die Arzneimittelproduktion und weitere Elemente der Behandlung. Das Fallbeispiel sollte gerade zeigen, dass digitale Hilfsmittel ökologisch vergleichsweise wenig ins Gewicht fallen können, wenn die wesentlichen Belastungen im Therapie- und Versorgungssystem entstehen.

Rückgabe funktioniert vor allem dann, wenn sie einfach ist

In Pilotprojekten in Belgien, Spanien und Slowenien mit 414 Teilnehmenden testete DiCE verschiedene Rückgabesysteme für kleine digitale Gesundheitsgeräte. Dabei ging es nach Projektangaben um typische verbrauchernahe Kleingeräte wie Blutdruck- oder Glukosemessgeräte, Wearables und ähnliche elektronische Gesundheitsprodukte.

Nach Angaben des Projekts waren mehr als 60 % der Testpersonen grundsätzlich bereit, Altgeräte verantwortungsvoll zurückzugeben – vorausgesetzt, die Rückgabe ist einfach. Am besten funktionierte eine Kombination aus Postrücksendung und lokalen Sammelstellen, insbesondere an vertrauten Orten wie Apotheken. Entscheidend seien weniger aufwendige Motivationskampagnen als vielmehr klare Anweisungen, kostenlose Rückgabe und möglichst wenig Aufwand, etwa ohne selbst Etiketten ausdrucken zu müssen.

Alles beginnt mit dem Design

Eine zentrale Rolle weist das Projekt dem Design zu. Der entwickelte Circular Design Guide soll Hersteller dabei unterstützen, Kreislaufprinzipien in bestehende Entwicklungsprozesse zu integrieren. Wichtige Kriterien seien dabei die gute Reinigungs- und Aufbereitungsfähigkeit, die Zerlegbarkeit, die Austauschbarkeit kurzlebiger Komponenten, die Rückverfolgbarkeit und die Passung zu klinischen Arbeitsabläufen.

„Der Gesundheitssektor ist zunehmend von digitalen Technologien abhängig, doch viele Geräte werden so konzipiert, dass sie genutzt und anschließend entsorgt werden“, erklärte Mitautorin Tamara Hoveling von der niederländischen TU Delft. „Die Herausforderung dieses Projekts bestand darin, klinische Leistungsfähigkeit und Patientensicherheit zu bewahren und zugleich die Produktlebensdauer zu verlängern, wertvolle Materialien zurückzugewinnen und Umweltbelastungen zu senken.“ Mit dem DiCE-Projekt liege nun die erste integrierte Blaupause für ein zirkuläres Design von Medizinprodukten vor.

Politik soll Regeln besser aufeinander abstimmen

Zu den Empfehlungen des Berichts gehört, Vorgaben aus der Medizinprodukteregulierung und aus der Ökodesignregulierung besser aufeinander abzustimmen. Außerdem plädieren die Autorinnen und Autoren für digitale Produktpässe, bessere Materialdaten, klarere Abfallklassifikationen für digitale Medizinprodukte sowie Indikatoren, die Lebensdauerverlängerung, Wiederverwendung und Reparatur stärker berücksichtigen – nicht nur das Recycling am Lebensende.

Der Bericht kommt insgesamt zu dem Schluss, dass die größten Umweltgewinne meist nicht durch bessere Entsorgung allein entstehen, sondern durch längere Nutzungsdauer, Rücknahmesysteme, Aufbereitung und eine Anpassung der Versorgungsprozesse.

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