Die Substanzklasse der PFAS (per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen) weist einzigartigen Merkmale auf, darunter chemische Stabilität, Wasser- und Fettresistenz, Gleitfähigkeit, Antihaftfähigkeit sowie ihre Beständigkeit gegen Feuer und Hitze. Viele der ca. 10.000 PFAS-Verbindungen ermöglichen dadurch wichtige industrielle Anwendungen und Konsumentenprodukte. Jedoch weisen sie auch aufgrund ihrer Wirkungen auf Umwelt und Menschen und ihrer Persistenz Risiken für Gesundheit und Umwelt auf. Daher wird aktuell über ein Stoffverbot auf EU-Ebene diskutiert.

Viele Unternehmen suchen daher Substitute für die Anwendung von PFAS, um Alternativen zur Verfügung zu haben. Dieses Thema hat das INEC zusammen mit der Unternehmensberatung TIM Consulting in einer Studie untersucht (Projektleitung: Prof. Lang-Koetz). In dem vom THINKTANK Industrielle Ressourcenstrategien Baden-Württemberg beauftragten Projekt wurde unter Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) eine Übersicht über mögliche Stoffe und Stoffgruppen geschaffen, die das Potenzial besitzen, die technischen Funktionen von PFAS zu ersetzen.

Zunächst wurden mit Unternehmen aus den Branchen Automobilindustrie, Halbleitertechnologie, Medizintechnik, und Pharmaindustrie die Anforderungen der bisher eingesetzten PFAS an ausgewählten Anwendungen erfasst. TIM Consulting hat dann eine eigens entwickelte künstlichen Intelligenz trainiert. Das KI-basierte System konnte nach der Analyse von 35.246 wissenschaftlichen Dokumenten und Open-Source-Publikationen weltweit, 420 Materialien und deren Zusammenfassung in 32 Klassen identifizieren.

Es zeigte sich jedoch, dass es für keines der beteiligten Unternehmen gegenwärtig eine adäquate Alternative gibt. Zwei bis drei identifizierte Materialien könnten ggf. nach umfangreicher Forschung ein Teil der erforderlichen Anforderungen erfüllen. Die 420 identifizierten Materialien bieten jedoch Ansätze für die strategische Ausrichtung weiterer Forschungen.

Die vollständigen Ergebnisse des Projekts wurden in einer Studie auf Deutsch und Englisch veröffentlicht und finden sich unter folgenden Links:

PFAS-Studie (deutsch)

PFAS-Studie (englisch)