850 bis 2.000 Demonstranten versammelten sich Anfang April in Grenoble, um die Monopolisierung der Wasserressourcen durch Mikroelektronikhersteller anzuprangern. Dass die Bewegung in der Hauptstadt der Alpen entstand und florierte, ist kein Zufall.
Obwohl die Formel überstrapaziert wird, kommen die Stadt und ihre Halbinsel einem „Silicon Valley im französischen Stil“ am nächsten. Das kalifornische Tal, das heute für seine digitalen Giganten bekannt ist, verdankt seinen Namen seiner historischen Rolle bei Halbleitern, deren Rohstoff Silizium ist. Mit ihren Universitäten, ihren Forschungsinstituten und den daraus hervorgegangenen Halbleiterunternehmen kann die Hauptstadt Isère diesen Titel für sich beanspruchen.
Begeisterung des Präsidenten, Wut der Anwohner
« Das Kollektiv entstand aus einer Art „Angleichung der Sterne“ zwischen der Ankündigung der Erweiterung des STMicroelectronics-Standorts in Crolles und der Hitzewelle von 2022. » beginnt ein StopMicro-Sprecher während einer ereignisreichen Pressekonferenz. Dieses Kollektiv war der Ursprung der Demonstration, die in der Nähe des Forschungs- und Entwicklungszentrums STMicroelectronics (ST) auf der Halbinsel Grenoble endete.
Auf Google Maps ist die Halbinsel Grenoble aufgrund der zahlreichen Schutzgebiete, sei es das ST-Forschungs- und Entwicklungszentrum, CEA-Forschungsinstitute oder andere, unscharf. Screenshot: Siècle Digital / Google Maps.
Das französisch-italienische Unternehmen und das Expansionsprojekt in der Region, in der es seit 30 Jahren ansässig ist, sind das Hauptziel von StopMicro, das seinen Namen erhielt. Glücklicherweise stellte Soitec, ein anderes Unternehmen der Branche, das gleiche Projekt in einer Nachbarstadt vor. Das Unternehmen wurde in den Protest aufgenommen, doch das Management hat seine Pläne inzwischen auf Eis gelegt.
Der Empfang stieß bei den Behörden auf radikalen Widerstand und war sehr enthusiastisch. Diese Projekte kamen für die Regierung zu einem günstigen Zeitpunkt. Zwischen der Halbleiterknappheit Anfang der 2020er Jahre und dem Wunsch nach Souveränität reiste Emmanuel Macron selbst, um die Verlängerung anzukündigen und die „Elektronikstrategie 2030“ vorzustellen. Letzteres ist Teil des European Chips Act sowie des France Relance-Plans.
« Indem ich heute unter Ihnen bin, freue ich mich über einige gute Neuigkeiten », startete, erfreut, der Präsident der Republik, einfach beunruhigt über das Unbehagen im Publikum wegen der Hitze. In dieser an die gesamte Branche gerichteten Rede betonte er insbesondere den Beitrag von Halbleitern zur „Klimawende“. Eine Vision, die von StopMicro-Aktivisten kaum geteilt wird. Im Mittelpunkt dieser Meinungsverschiedenheit steht die Monopolisierung der Wasserressourcen. Eine Priorität, die in einem Slogan zusammengefasst wird: „Wasser statt Flöhe“.
Halbleiter trinken viel Wasser…
Wie in der Industriekomponente des Ende März vorgestellten Wasserplans der Regierung erwähnt, „ Wasser ist für die Herstellung elektronischer Bauteile unerlässlich “. Die Elektronikbranche ist einer der 19 Industriezweige, in denen Anstrengungen zur Wassereinsparung unternommen werden müssen.
ST berichtet an Digitales Jahrhundert dass es sich nicht um eines der von Plan Eau genannten Unternehmen handelt, die Anstrengungen unternehmen müssen. Diese Frage bleibt jedoch bestehen, wie das Unternehmen selbst in seinem jährlichen Nachhaltigkeitsbericht anerkennt. „ Wir sind uns unserer Verantwortung für wasserbezogene Herausforderungen bewusst, wo immer wir tätig sind, und verstärken weiterhin unsere Bemühungen, diese anzugehen ».
Der Wasserverbrauch einer Halbleiterfabrik (oder FAB) variiert je nach mehreren Kriterien: der Modernität der Anlagen, den Prioritäten des Unternehmens, der Zugänglichkeit der Ressource usw. Er bleibt jedoch systematisch bedeutsam. In Crolles muss die ST-Fabrik ihre Produktion von 300-mm-Wafern verdoppeln. Wafer sind Scheiben aus Halbleitermaterialien, auf denen integrierte Schaltkreise eingraviert sind. 300 mm bezeichnet die Größe dieser Scheiben, hier die größte verfügbare Größe.
« Unsere Modelle zeigen, dass der gesamte Prozess eines Wafers in einer 300-mm-FAB mit großen Produktionsmengen ungefähr zwischen 5 und 15 m3 Wasser pro Wafer verbraucht » zeigt an Digitales Jahrhundert Cédric Rolin, Programmmanager Sustainable Semiconductor Technologies and Systems (SSTS) am Institute of Microelectronics and Components (IMEC), einem der wichtigsten Forschungsinstitute der Welt im Bereich Halbleiter.
Laut Unternehmensunterlagen wird der STMicroelectronics-Standort einschließlich der Erweiterung voraussichtlich 19.200 m3 Trinkwasser pro Tag verbrauchen. Dies entspricht der von Cédric Rolin angegebenen Spanne und den Schätzungen von StopMicro.
Warum braucht eine Halbleiterfabrik so viel Wasser? Die Ressource hat drei Hauptverwendungszwecke. Die erste davon besteht darin, die Blutplättchen mit künstlich hergestelltem Reinstwasser zu reinigen. Bei der Herstellung von Chips wird auf Nanometerebene gearbeitet: Die Luft in den Reinräumen, in denen der Prozess durchgeführt wird, ist 10.000-mal reiner als die in einem Operationssaal. „ Alles, was mit einem Wafer in Berührung kommt, muss hochrein sein. Sowohl die Atmosphäre, in der es transportiert wird, als auch das Wasser, mit dem es in Kontakt kommt » entschlüsselt Cédric Rolin. STMicroelectronics schätzt, dass dieser Reinigungsschritt etwa 66 % des Wasserverbrauchs ausmacht.
« Der zweitgrößte Wasserverbraucher ist die Behandlung gasförmiger Abwässer » berichtet der IMEC-Forscher. „ Wasser in sehr feinen Partikeln, das in gewisser Weise die bei dem Prozess entstehenden „Dämpfe“ reinigt. Einige gasförmige Verbindungen kondensieren und die Partikel lösen sich im Wasser auf und verdünnen sich “. Der dritte und letzte große Wasserverbraucher schließlich ist das Kühlsystem der Anlage. Eine FAB erzeugt viel Abwärme, die abgeführt werden muss. Das Ganze stellt das letzte Drittel des von ST verbrauchten Wassers dar.
Diagramm des Wasserverbrauchs in einem Halbleiter-FABS. Bild: STMicroelectronics
…Weil es in 20 Jahren keine mehr geben wird?
Dieser Wasserverbrauch kann von der lokalen Bevölkerung missbilligt werden, obwohl sie selbst Entbehrungen ertragen muss. Dies geschah im Jahr 2022, als Isère von einer großen Dürre heimgesucht wurde. Die Präfektur hat Beschränkungen für Einzelpersonen angeordnet, beispielsweise ein Verbot, Ihr Schwimmbad zu füllen oder Ihren Garten tagsüber zu bewässern. Sicherlich ein außergewöhnlicher Mangel, der jedoch Zweifel an der Entwicklung des lokalen Verbrauchs der Hersteller aufkommen lässt.
Darauf angesprochen, wischte Bruno Maneval, Direktor für Umwelt und öffentliche Dienste bei Grenoble Alpes Métropole, während einer Webkonferenz zum ST-Projekt am 10. April das Problem beiseite. „ Es herrscht Verwirrung darüber, was unter Spannung steht und was nicht. » urteilte er. Er versicherte, dass die Schwierigkeiten des Jahres 2022 lokaler Natur seien und auf die Organisation des Netzwerks und nicht auf allgemeine Spannungen beim Zugang zu Wasser zurückzuführen seien.
Über das Ereignis im Jahr 2022 hinaus bedeutet der Klimawandel einen Rückgang der Ressourcen in den kommenden Jahrzehnten. Es geht darum, es zu berücksichtigen.
Um die Entnahme von Wasserressourcen zu reduzieren, haben Fachleute die Möglichkeit, diese zu recyceln. Ultrareines Wasser wird während des Gebrauchs verunreinigt, kann aber dennoch zur Behandlung gasförmiger Abwässer oder in einem Kühlturm verwendet werden. In seinem neuesten Bericht berichtet STMicroelectronics, dass 42 % seines Wassers recycelt und wiederverwendet werden. Darüber hinaus gab das Unternehmen bekannt: „ eine Pilotlinie zur Wiederverwertung eines Teils des endgültigen wässrigen Abwassers aus der Kläranlage » in Crolles.
Das Projekt wurde letztes Jahr gestartet und soll in diesem Jahr mit einer Recyclingmenge von bis zu 40 m3 pro Stunde Fahrt aufnehmen. „ Die heute entwickelten neuen FABs sind hinsichtlich der Wasserrückführung äußerst durchdacht » bestätigt Cédric Rolin. Er warnt jedoch davor, dass es umgekehrt komplizierter und kostspieliger sei, die Fabrik umzugestalten, sobald sie erst einmal etabliert sei.
Diagramm der Wasseraufbereitung in Crolles von ST. Bild: STMicroelectronics
Die Modernität der Installationen wäre der Schlüssel, leider ist dies aufgrund des Rebound-Effekts nicht der Fall. Dieser insbesondere bei neuen Technologien nachgewiesene Effekt führt dazu, dass Effizienzgewinne, beispielsweise beim Wasserverbrauch, durch Änderungen in der Produktion zunichte gemacht werden. „ Nehmen wir an, dass sich bei fortschrittlicherer Technologie die Anzahl der Herstellungsschritte verdoppelt und wir daher im Allgemeinen auch die Auswirkungen verdoppeln », Beschreibt der Forscher. Der ST-Fall veranschaulicht dies.
Das Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, im Vergleich zu 2016 20 % weniger Wasser pro Einheit zu verbrauchen. Im Jahr 2023 soll diese Reduzierung auf 10 % begrenzt sein. Außerdem hat man sich zum Ziel gesetzt, das Wasser im Jahr 2025 zu 50 % zu recyceln, bei 42 % liegt dieser Wert. Diese Zahlen aus dem jährlichen Nachhaltigkeitsbericht der Gruppe, der im April 2024 veröffentlicht wurde, entsprechen in Bezug auf den Verbrauch denen des Vorjahresberichts oder sind sogar noch schlechter. Beide Fälle werden in gleicher Weise begründet: „ Diese Entwicklung wird durch den verstärkten Einsatz fortschrittlicher Fertigungstechnologien vorangetrieben, von denen einige einen größeren Fertigungsstandort haben ».
Das Wasser, das durch die ST FAB fließt, kehrt schließlich in die Natur zurück. 85 % in flüssiger Form, im Fluss Isère, der Rest durch Verdunstung. Es geht zunächst und glücklicherweise durch Behandlungsphasen. Allerdings reichen diese möglicherweise nicht aus. Flüssiges Abwasser aus einer FAB kann eine ganze Reihe von Nährstoffen (Nitrate und andere) enthalten und daher zu einer „Algenexplosion“ führen, die dazu neigt, Wasserwege zu verstopfen. Dies ist das Konzept der Eutrophierung von Gewässern » verrät Cédric Rolin von IMEC. In Isère legt ein Präfekturerlass die Obergrenze für genehmigte Entladungen für STMicroelectronics fest. Aus Sicht von StopMicro zu großzügig.
Insgesamt verteilt sich die Wasserentnahme im Rhône-Einzugsgebiet zu 50 % auf die Bewässerung, zu 25 % auf Kernkraftwerke und zu 5 % auf Industrieaktivitäten wie ST und Soitec. STMicroelectronics hebt den Einsatz seiner Chips in Technologien zur Bekämpfung der globalen Erwärmung hervor. „ Wir sind davon überzeugt, dass Technologie eine wesentliche Rolle bei der Bewältigung der ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Herausforderungen unserer Welt spielt. » schrieb Jean-Marc Chery, CEO des Unternehmens, im April.
Bei StopMicro werden ST-Komponenten nur für „ elektronische Geräte », weit entfernt von den Souveränitätsüberlegungen von Emmanuel Macron. Ein Wort mit vermeintlicher Radikalität. Ziel ist es, über die Frage des Wassers hinauszugehen und die Debatte über digitale Nüchternheit anzustoßen. In einem techno-lösungsorientierten Klima wird diese Frage tatsächlich kaum oder gar nicht angesprochen. In einer Zeit des Klimawandels könnte es sich lohnen, zumindest über das Thema nachzudenken und sich von den Karikaturen der Amish oder anderer an der Spitze der Macht zu entfernen.
