Fokusthema PFAS

Fokusthema PFAS

Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sind in unzähligen Produkten unseres Alltags sowie in lebensnotwendigen Technologien zu finden. Die EU plant den Einsatz von PFAS-Materialien zu beschränken. Doch was genau sind eigentlich PFAS? Welche Folgen hätte ein mögliches Verbot? Und wie reagieren Vertreter der unmittelbar betroffenen Industrie darauf? Wir geben einen Überblick und beantworten an dieser Stelle die drängendsten Fragen.

Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF hat das Projekt Elastolox initiiert. Darin soll die Eignung von PFAS-freien Elastomeren für den Einsatz in Elektrolyseuren und Brennstoffzellen unter oxidativ-alkalischen Bedingungen untersucht werden. Vor dem Hintergrund des PFAS-Beschränkungsvorschlags der Echa ist der Einsatz von Fluorpolymeren auch in der Wasserstoffwirtschaft künftig ungewiss. Das aus diesem Grund initiierte Elastolox-Projekt – für das Partner gesucht werden – will geeignete Alternativen für die unterschiedlichen Komponenten identifizieren. Kunststoffe spielen eine entscheidende Rolle in der Wasserstofftechnologie und ermöglichen die Entwicklung nachhaltiger sowie gewichtsoptimierter Komponenten. Die Materialien werden dabei in verschiedenen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in Faserverbünden und Linern in Wasserstoffdrucktanks, Dichtungskomponenten, Rohrleitungen, Pipelines sowie in Gehäusen und Bipolarplatten von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren. Vor allem in Elektrolyseuren verlangen die sauren oder alkalischen Betriebsbedingungen den eingesetzten Materialien viel ab. Die Einsatzgebiete für kunststoffbasierte Systeme im Wasserstoffsektor werden laut Fraunhofer LBF weiter zunehmen. Über das Verhalten der meisten Kunststoffmaterialien, seien es Elastomere, (faserverstärkte) Thermoplaste oder Duromere – insbesondere in Bezug auf ihr Langzeitverhalten unter Medieneinwirkung im Betrieb – fehlen jedoch Informationen. Die Medienbedingungen sind vielfältig und umfassen Gase wie Wasserstoff und Sauerstoff oder Flüssigkeiten wie Kühlmittel, Produktwasser, saure oder basische Elektrolyte. Für eine zuverlässige Komponenten-Auslegung muss das Materialverhalten unter Medieneinwirkung ausreichend bekannt sein. Hierbei liegt der Fokus häufig auf dem mechanischen Verhalten der Kunststoffe, ihrer chemischen und physikalischen Alterung, sowie ihren Sorptions- und Diffusionseigenschaften und dem Quellverhalten bei Medienaufnahme. Die Anforderungen können je nach Einsatzgebiet variieren und unterschiedliche Druck- und Temperaturbereiche umfassen, von Niederdruck in Brennstoffzellen bis zu Hochdruckanwendungen in der Druckgasspeicherung. Durch die entstehende Wechselwirkung ergeben sich komplexe Beanspruchungsszenarien für die Materialien, die nur auf Basis von Versuchsdaten vorhergesagt werden können. Forschende am Fraunhofer LBF haben Methoden entwickelt, um die Medieneinwirkung auf Kunststoffe in der Wasserstofftechnologie zu charakterisieren und zu verstehen. Tests zum zyklischen Zugverhalten an Proben aus HDPE unter Druck-Wasserstoff zeigen, dass es essenziell ist, die relevanten Einflussgrößen auf die Materialeigenschaften zu berücksichtigen.Dabei muss auch die Vielfalt möglicher mechanischer Beanspruchungen betrachtet werden, die unter verschiedenen Belastungsgeschwindigkeiten und Frequenzen auftreten können.Mit Analysen und der Entwicklung von Alterungs- und Simulationsmethoden für Kunststoffe will das Elastolox-Projekt die Entwicklung zuverlässiger Kunststoffbauteile in Wasserstoffsystemen unterstützen. Die Tätigkeiten sind eingebettet in das Leistungszentrum-Wasserstoff Hessen, das der Fraunhofer-Gesellschaft  zur Förderung der angewandten Forschung angegliedert ist.
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Elastomer-Einsatz unter alkalisch-oxidativen Bedingungen

Fraunhofer-Projekt sucht PFAS-freie Substitutionsmaterialien für Elektrolyseure

Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF hat das Projekt Elastolox initiiert. Darin soll die Eignung von PFAS-freien Elastomeren für den Einsatz in Elektrolyseuren und Brennstoffzellen unter oxidativ-alkalischen Bedingungen untersucht werden.

Computerkabel
Formentrennmittel ohne zugesetzte Per- und Polyfluoralkylsubstanzen

Avient lanciert PFAS-freies Additiv für Hochtemperaturpolymere

Avient hat die Markteinführung seines PFAS-freien Additivs Evoluscend bekannt gegeben. Das Formentrennmittel für Hochtemperaturpolymere ist Teil des Colorant-Chromatics-Portfolios des US-amerikanischen Chemiekonzerns.

Comic eines Industriegebäudes
PFAS-freies Produktportfolio

BYK stellt Produktion von PFAS-haltigen Additiven ein

BYK Additives ist auf dem Weg zu einem PFAS-freien Produktportfolio und gibt bekannt, dass die Auslieferung PFAS-haltiger Produkte Ende 2025 ausläuft.

Wimmelbild
Verbotsverfahren läuft noch

PFAS: Kontrolle von Entsorgung und Recycling sinnvoller als Verbot

Bei der Materialauswahl für PFAS-Alternativen muss ein besonderes Augenmerk auf der genauen Definition des Anforderungsprofils des Werkstoffes liegen, um abzuwägen, welche Eigenschaften unverzichtbar sind und wo geringere Anforderungen genügen.

Christoph Fornacon-Wood (links) und Prof. Dr. Alex Plajer der Universität Bayreuth
Fluorierte Polymeren mit Esterbindungen

Fluorhaltige Kunststoffe mit Verfallsdatum

Chemiker der Universität Bayreuth haben in Zusammenarbeit mit Forschern aus Berlin eine neue Klasse von fluorierten Polymeren entwickelt. Diese zersetzen sich im Vergleich zu ihren Äquivalenten ohne Fluor 20 Mal schneller.

Abperlender Tropfen auf einer beschichteten Unterlage
Fraunhofer ISC entwickelt multifunktionale Beschichtungsmaterialien

Wie lassen sich PFAS-haltige Beschichtungen ersetzen?

PFAS verfügen über ein besonderes chemische Eigenschaftsprofil, sind zugleich aber nicht unumstritten. Um diese zu ersetzen werden am Fraunhofer ISC multifunktionale Beschichtungsmaterialien für verschiedene Grundmaterialien entwickelt.

Demonstrator aus PPS für Wärmetauscher-Anwendungen
Ersatzwerkstoff für Fluorpolymere

PPS: Eine Alternative zu PFAS?

Die Suche nach Werkstoffen, die Fluorpolymere ersetzen können hält an. Meist reichen die Eigenschaftsprofile der Ersatzwerkstoffe nicht für die Anwendungen aus. Doch hin und wieder gelingt dies. Lernen Sie die Anwendung kennen.

Collage mit dem Schriftzug "PFAS". Die Suche nach PFAS-Alternativen stellt viele Industriezweige vor Herausforderungen.
Erkenntnisse, jedoch keine Lösung

Mit KI zum brauchbaren PFAS-Ersatz?

Es ist eine Herkulesaufgabe, vor die das mögliche PFAS-Verbot die Industrie gestellt hat. In bestimmten Industriezweigen ist die Suche und Entwicklung von Substituten besonders schwierig. Der Think Tank Industrielle Ressourcenstrategien hat mit Partnern sowie fünf Unternehmen ein Projekt durchgeführt, bei dem durch den Einsatz von KI eine Analyse von über 35.000 Fachpublikationen durchgeführt wurde, um Ansätze für Lösungen zu finden.

PFAS-freie Membran zur Filterung von Partikeln in der Halbleiterfertigung
PFAS-Alternativen für die Halbleiterfertigung

Diese Polymermembranen verzichten auf PFAS

In der Fertigung von Halbleitern werden in zahlreichen Prozessschritten PFAS-haltige Membranen eingesetzt. Mit einer neuartigen, PFAS-freien Membran haben Forscher des Fraunhofer IAP nun eine Alternative entwickelt. Wie diese aussieht, erfahren Sie hier.

Das Wort PFAS umkreist von abstrakten Produkten
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Diese Produkte finden Sie in Nürnberg

Lösungen auf der DKT 2024: PFAS-Alternativen

In Sachen PFAS hat die Europäische Chemikalienagentur (Echa) die finale Entscheidung nicht getroffen. Aktuell läuft die soziökonomische Bewertung der Stoffe. Die Industrie entwickelt derweil alternative Produkte. Erfahren Sie welche.

Die gefüllten Mikrokapseln sind in der Polymermatrix verteilt und geben unter Druck beispielsweise Schmiermittel ab, die für ein gutes Gleiten der Oberflächen sorgen.
Grifftrockene Schmierung von Reibpartnern

Mit Mikrokapseltechnologie zur PFAS-freien Spezialschmierung

Quietschen und Knarzen treten auf, wenn Oberflächen nicht aufeinander abgestimmt oder geschmiert sind. Für eine trockene Schmierung sorgen Gleitlacke oder nun auch die Mikrokapseltechnologie, der bei einem PFAS-Verbot verstärkt Bedeutung zukommen könnte.

PFAS in bunter Schrift umrandet von weißen Puzzle-Teilen
Pro-K blickt auf die Produktgruppe

Fluorkunststoffe: Unverzichtbar für den Green Deal

Aktuell wird ein mögliches PFAS-Verbot bei der Europäischen Chemikalienagentur (Echa) sozioökonomische bewertet und die Debatte zur Beschränkung oder dem Verbot geht indes weiter.

4 Menschen in weißen Kitteln sitzen an ihren Arbeitsplätzen im Labor
SKZ plant ZIM-Innovationsnetzwerk zu gründen

PFAS-Alternativen für den Mittelstand entwickeln

Das Kunststoff-Zentrum SKZ plant den Aufbau eines ZIM-Innovationsnetzwerkes, um auch kleinen und mittelständischen Unternehmen die Chance zu geben, rechtzeitig Alternativen für PFAS-haltige Materialien – insbesondere für technische Komponenten – zu entwickeln.

PFAS-Logo. PFAS bauen sich nicht von selbst ab, ein Recycling ist jedoch möglich.
Wie PFAS recycelt werden können

Recycling von PFAS – geht das?

Die Kohlenstoff-Fluor-Bindung ist aufgrund ihrer Elektronegativität von 4,0 sehr stabil und sorgt für die Beständigkeit von fluorhaltigen Stoffen. Wie wirkt sich dies auf die Recyclingfähigkeit dieser Produkte aus?

Maschine
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Auf der DKT die Zukunft der Beschichtung ertasten

OVE Plasmatec eröffnet Technikum

Im Technikum von OVE Plasmatec in Weil im Schönbuch können mit den Test- und Prüfeinrichtungen neueartige Elastomerbeschichtungen simuliert werden. Auf der DKT 2024 können in Halle 9, Stand 108 die erzielten Oberflächeneigenschaften haptisch beurteilt werden.

Das Wort PFAS umkreist von abstrakten Produkten
Wo Fluorpolymere überall eingesetzt werden

PFAS-Verbot: Diese Produkte wären betroffen

Vom Kochgeschirr bis zu Medizinprodukten: Die Pläne der EU, den Einsatz von Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) zu beschränken, würden zahlreiche Produkte und Prozesse betreffen. Wir zeigen Ihnen, welche Produkte es nach einem Verbot von Fluorpolymeren in ihrer jetzigen Form so nicht mehr geben würde.

Vier Menschen mit blauen OP-Kitteln, Maske und OP-Haube stehen in einem OP-Saal. Operationssaal für die minimalinvasive Chirurgie.
Kommentar – Dr. Martin Leonhard, Vorsitzender Medizintechnik im Deutschen Industrieverband Spectaris

PFAS: Valium für die Gutgläubigen

Lassen wir uns nichts vormachen. Bei der Auseinandersetzung um eine sachgerechte Regulierung risikobehafteter PFAS wird zum Teil mit unlauteren Mitteln gearbeitet, auch von staatlicher Seite.

blass lilafarbene Plasmawolke, durch die Textilfasern geführt werden
Alternative Beschichtungsmaterialien

So werden Fasern auch ohne PFAS wasserabweisend

Textilien mit wasserabweisenden Eigenschaften, wie Regenjacken, Badehosen oder Polsterstoffe, benötigen eine chemische Imprägnierung, die bisher fluorhaltig war. Wissenschaftler der Empa haben nun alternative Substanzen entwickelt.

Personen in einem Tagungsraum schauen auf die Vortragswand
Analytik, Werkstoffe, Oberfläche

Das war der 1. Fokustag PFAS am KIMW

Das Kunststoff-Institut Lüdenscheid konnte zur 1. PFAScon rund 50 Teilnehmer vor Ort und nahezu 30 Teilnehmer virtuell begrüßen. Die ungewisse Zukunft der PFAS ist nach wie vor ein wichtiges Thema bei den Unternehmen.

Mann mit Glatze
Kommentar

Echa-Ausschüsse geben PFAS-Arbeitsplan für 2024 bekannt

Im März trafen sich der Risikobewertungsausschuss und der sozioökonomische Bewertungsausschuss der Europäischen Chemikalienagentur Echa und gaben im Zuge dessen, den weiteren Arbeitsplan für 2024 bekannt.

Holzstempel vor einer Wand mit verschiedenen Stempelmotiven
Auf mögliches PFAS-Verbot vorbereitet

Deshalb bietet Igus PFAS-freie Chainflex Leitungen

Igus bietet die Chainflex Leitungen unter dem Siegel "PFAS free" an, sodass bei Anwendern der Leitungen auch im Falle eines PFAS-Verbots die Betriebssicherheit gegeben ist.

Mann mit Bart und Halbglatze im Anzug
PFAScon 2024 – PFAS-Verbot im Fokus

3 Fragen an... Dr. Andreas Wolk – Werkstofftechnik/Neue Materialien, KIMW

Am 14. März 2024 öffnet das Kunststoff-Institut Lüdenscheid seine Türen für einen Fokustag rund um das Thema der per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS). Wir sprachen mit Andreas Wolk, einem der Vortragenden.

weiße Kunststoffscheibe auf einem blauen Untergrund, an deren Oberfläche ein blauer Flüssigkeitstropfen sitzt.
Plasmapolymere Schichten

PFAS-frei und dennoch ultrahydrophob – geht das?

Auf siliziumorganischer Basis hat das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) eine Methode zum Herstellen ultrahydrophober Polymerschichten entwickelt, die alternativ zu per- und polyfluorierten Verbindungen (PFAS) eingesetzt werden können.

PFAS-Verbot: Fachtagung PFAScon 2024 in Lüdenscheid
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Interaktives Format PFAScon 2024

PFAS-Verbot: Wo stehen wir und wie geht es weiter?

Am 14. März 2024 öffnet das Kunststoff-Institut Lüdenscheid seine Türen für einen Fokustag rund um das Thema der per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) und der aktuellen Situation in Bezug auf den ECHA-Beschränkungsvorschlag.

Explosionszeichnung eines Insulinpen, der in seine Einzelteile zerlegt ist.
Sabic erweitert Portfolio

Selbstschmierende Compounds ohne PTFE

Der Polymerhersteller Sabic hat sein Portfolio an selbstschmierenden, technischen Kunststoffen um PFAS-freie Produkte erweitert. Das Unternehmen kommt hiermit der Nachfrage vom Markt nach.