Materialfragen: Wie RoHS und REACH das Instrumentendesign in der industriellen Messtechnik prägen

In der Welt der industriellen Messtechnik ist die Leistung von größter Bedeutung – aber die Einhaltung ist unumgänglich. Da die globalen Vorschriften für gefährliche Stoffe verschärft werden, müssen sich Designer und Hersteller in einer komplexen Landschaft von Materialbeschränkungen zurechtfinden. Zwei wichtige Rahmenwerke – RoHS und REACH – spielen eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der in Sensoren, Sendern und Steuergeräten verwendeten Materialien.

Dieser Blog untersucht die technischen Auswirkungen dieser Vorschriften auf das Instrumentendesign, die Materialauswahl und die Exportstrategie.

Was sind RoHS und REACH?

RoHS (Restriction of Hazardous Substances - Beschränkung gefährlicher Stoffe)

• Ursprung: EU-Richtlinie 2011/65/EU (und ihre Aktualisierungen)
• Geltungsbereich: Beschränkt die Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten (EEE)
• Wichtige beschränkte Stoffe:
• Blei (Pb)
• Quecksilber (Hg)
• Cadmium (Cd)
• Chrom(VI) (Cr⁶⁺)
• Poly(bromierte Biphenyle) (PBB)
• Poly(bromierte Diphenylether) (PBDE)
• Vier Phthalate (DEHP, BBP, DBP, DIBP)

REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals - Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe)

• Ursprung: EU-Verordnung EG 1907/2006
• Geltungsbereich: Regelt die Verwendung chemischer Stoffe in allen Produkten, nicht nur in der Elektronik
• Schwerpunkt: Identifiziert besonders besorgniserregende Stoffe (SVHCs) und erfordert Offenlegung, Risikobewertung und Zulassung

Technische Auswirkungen auf das Instrumentendesign

1. Materialersatz

• Löten: Bleifreie Lotlegierungen (z. B. Sn-Ag-Cu) ersetzen herkömmliche bleihaltige Lote, was höhere Schmelzpunkte und überarbeitete thermische Profile erfordert.
• Beschichtung und Überzüge: Chrom(VI) wird durch dreiwertige Alternativen oder nicht-chromathaltige Passivierungsschichten ersetzt.
• Kabelisolierung: Phthalatfreies PVC oder alternative Polymere werden verwendet, um die REACH-Anforderungen zu erfüllen.

Beispiel: Ein für den EU-Export konzipierter Drucktransmitter muss RoHS-konformes Lot und REACH-geprüfte Elastomere in seinen Dichtungskomponenten verwenden.

2. Komponentenauswahl und Lieferantenaudits

• Hersteller müssen Komponenten mit vollständigen Materialdeklarationen und Konformitätszertifikaten beziehen.
• Regelmäßige Audits und Dokumentationspfade sind unerlässlich, um die Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten und Unterbrechungen der Lieferkette zu vermeiden.

3. Design für Demontage

• RoHS fördert modulare Designs, die das Recycling und die Materialrückgewinnung erleichtern.
• Instrumente können neu gestaltet werden, um gefährliche und ungefährliche Teile leichter zu trennen.

Strategische Überlegungen für den Export

• Globale Reichweite: RoHS und REACH haben ähnliche Vorschriften in China (RoHS 2), Korea und Kalifornien (Prop 65) inspiriert, was die Einhaltung zu einem globalen Gebot macht.
• Marktzugang: Nicht konforme Produkte können von der Einfuhr in wichtige Märkte ausgeschlossen werden oder kostspielige Rückrufe nach sich ziehen.
• Markenpositionierung: Der Nachweis von Umweltverantwortung stärkt die Glaubwürdigkeit der Marke – insbesondere in Sektoren wie Energie, Pharmazie und intelligente Fertigung.

Konformität als Handwerkskunst

In der chinesischen Philosophie entsteht Harmonie aus dem Gleichgewicht – zwischen Form und Funktion, Tradition und Innovation. RoHS und REACH fordern Ingenieure heraus, nicht nur für Leistung, sondern auch für Verantwortung zu entwerfen. Die Materialauswahl wird zu einem Akt der Voraussicht, bei dem jede Legierung, jedes Polymer und jede Beschichtung ein tieferes Bekenntnis zu Sicherheit, Nachhaltigkeit und globalem Vertrauen widerspiegelt.