Satelliten und Katheter

Durch ihre vielfältigen Eigenschaften kommen Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) in zahlreichen Anwendungen und Prozessen der Medizintechnik und Raumfahrt zum Einsatz – von der chemischen Herstellung über Zulieferer bis hin zu Endprodukten wie Katheter und Implantate oder Dichtungen in Satelliten. Aufgrund der langfristigen Risiken für Mensch und Umwelt plant die EU jedoch den schrittweisen Ausstieg aus PFAS. Das könnte einen erheblichen Umbruch für diese Branchen bedeuten.

Vor diesem Hintergrund untersucht TIM Consulting im Rahmen einer Studie für das INNO-Netzwerk Space2Health des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) die Folgen des geplanten PFAS-Verbots für Unternehmen der Medizintechnik- und Raumfahrtbranche.

Ziel der Untersuchung ist es, das Bewusstsein des PFAS-Verbots in beiden Branchen zu erheben und den Fortschritt bei PFAS-Alternativen zu erfassen. Die Datenerhebung erfolgt über strukturierte Interviews mit Unternehmen entlang der gesamten Lieferkette. Auf dieser Basis entsteht ein umfassendes Lagebild, das Auswirkungen sowie Potenziale für Innovation- und Kooperationsmöglichkeiten innerhalb von Space2Health sichtbar macht.

Teilnehmende Unternehmen gesucht

Unternehmen aus Raumfahrt und Medizintechnik, die ihre Anliegen und Anforderungen zu PFAS und der Entwicklung von Substituten in die Studie einbringen möchten, sind eingeladen teilzunehmen. Melden Sie sich hierfür gerne bei uns und wir schicken Ihnen einen Terminvorschlag für ein Interview.

Für ein umfassendes und aussagekräftiges Ergebnis sind wir auf die Teilnahme möglichst vieler Unternehmen angewiesen. Ihre Perspektive ist wichtig – auch wenn Sie auf den ersten Blick nicht betroffen sind. Jede Rückmeldung zählt und trägt dazu bei, dass die Studie die tatsächlichen Auswirkungen eines PFAS-Verbots widerspiegelt.

Auf Wunsch erhalten Sie eine individuelle Einordnung, wo Ihr Unternehmen beim PFAS-Einsatz und der Entwicklung von PFAS-Alternativen im Vergleich zu Ihren Mitbewerbern steht. Außerdem können Sie Ihr Unternehmenslogo im Anhang der Studie platzieren.

Wir freuen uns sehr über Ihre Unterstützung!
Kontaktieren Sie uns gerne bei Interesse.

Die Stoffgruppe der PFAS (per- und polyfluorierte Chemikalien) umfasst rund 100.000 verschiedene Verbindungen. Diese organischen Stoffe zeichnen sich durch Kohlenstoffketten aus, bei denen Wasserstoffatome durch Fluoratome ersetzt wurden – entweder vollständig („perfluoriert“) oder teilweise („polyfluoriert“).

PFAS sind aus vielen Produktionsprozessen und Produkten nicht mehr wegzudenken – doch ihre negativen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit fordern ein schnelles Umdenken.

Aktuelle Entwicklungen und Auswirkungen

PFAS stehen zunehmend im Fokus von Wissenschaft und Politik, da ihre negativen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit kritisch diskutiert werden. Auf EU-Ebene wurden bereits erste Schritte in Richtung eines Stoffverbots eingeleitet. Dennoch sind PFAS aktuell in zahlreichen Alltagsprodukten und industriellen Anwendungen enthalten, darunter:

• Polstermöbel und Teppiche
• Kochgeschirr und Lebensmittelverpackungen
• Sportbekleidung und Kunststoffe
• Medizinische Geräte und Motorölzusätze
• Feuerlöschschäume, Farben und Druckfarben (Ye et al. 2015)
• uvm.

PFAS-Substitution – Herausforderungen und Chancen

Nicht allein aufgrund des Verbotsverfahren auf EU-Ebene, sondern auch durch die global steigende Aufmerksamkeit bzgl. der Gefahren von PFAS (bspw. in den USA), wird die Identifikation und der Einsatz von PFAS-Substituten in den kommenden Jahren an Bedeutung gewinnen. Unternehmen stehen vor einer Vielzahl von Herausforderungen, denen gleichzeitig auch Chancen gegenübergestellt werden können:

PFAS-Substitute: Zukunftssichere Alternativen für die Industrie

Während bereits zahlreiche Studien die ökonomischen Folgen eines PFAS-Verbots untersuchen, besteht auf technologischer Ebene dringender Handlungsbedarf. Es gilt, sichere und nachhaltige Alternativen für industrielle Anwendungen zu identifizieren. Hierbei ist ein strukturierter Ansatz zu empfehlen, der das Ziel verfolgt, eine Übersicht über mögliche Stoffe und Stoffgruppen zu schaffen, die das Potenzial besitzen, die technischen Funktionen von PFAS in relevanten Anwendungen zu ersetzen.

Eine solche Vorgehensweise verfolgen wir bei TIM Consulting in unseren PFAS-Projekten mit Unternehmen. Im Mittelpunkt stehen folgende Fragen:

1. Wo werden PFAS bisher eingesetzt/angewendet?
2. Welche technischen Funktionen stellen hierbei jeweils zur Verfügung?
3. Durch welche anderen Stoffe könnten PFAS substituiert werden?

Unser strukturiertes Vorgehen hilft Unternehmen, zukunftsfähige Ersatzstoffe zu finden und erfolgreich in ihre Prozesse zu integrieren:

• Nach einer Erstrecherche und der Identifikation von PFAS-Anwendungen in Produkten und Prozessen, unterstützen wir bei der Festlegung relevanter technischer Funktionen und Anwendungsfälle und setzen damit einen Fokus für die nachfolgenden Projektschritte.
• Die Ermittlung von Substituten steht dabei im Mittelpunkt und erfolgt durch:
  • KI-gestützte Forschungs- und Patentanalysen zur Identifikation potenzieller Substitute mit unserer Software
  • Ableitung spezifischer Anforderungen an die Substitute (z. B. technische Qualität, Umweltwirkung).
  • Entwicklung von Clustern und Trends zur Ableitung vielversprechender Materialien.

• Im dritten und letzten Projektabschnitt erfolgt die Bewertung der Substitute anhand von Kriterien wie TRL (Technology Readiness Level) sowie Kosten- und Regulierungsanforderungen. Anschließend folgt eine Ableitung konkreter Handlungsempfehlungen für die Umstellung. Darüber hinaus unterstützen wir bei der Planung der Implementierung in Produkten und Prozessen.

Mehr erfahren: Best Practice Konsortialprojekt zur PFAS-Substitution 

In einem Konsortium aus mehreren führenden Unternehmen analysierten wir PFAS-Einsätze in Produkten und Prozessen. Mithilfe von KI-gestützten Technologien und einer umfassenden Cluster-Analyse konnten wir mögliche Substitute identifizieren, die sowohl technischen als auch regulatorischen Anforderungen gerecht wurden. Das Projekt setzte neue Standards für die PFAS-Substitution in der Industrie.

Unsere Studie finden Sie hier

_________________________________________________________________________________________

Sie möchten eine PFAS-Analyse für Ihr Unternehmen durchführen, um mehr Transparenz bzgl. des heutigen Einsatzes von PFAS in Ihren Produkten und Prozessen zu erhalten und Substitute zu identifizieren? Kontaktieren Sie uns für eine individuelle Beratung!

Ansprechpartner: M.Sc. Carmen Beisswanger

E-Mail: carmen.beisswanger@tim-consulting.de

In einem wichtigen Schritt zur Förderung nachhaltiger Innovationen in der Industrie hatte TIM Consulting die Gelegenheit, bei Orgalim – dem Dachverband der europäischen Technologieindustrien – die Studie zu poly- und perfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) und deren möglichen Ersatzstoffen vorzustellen. Diese Initiative steht im Einklang mit den wachsenden Bemühungen um Umweltschutz und Gesundheitssicherheit auf europäischer Ebene.

Die von der Europäischen Kommission geplante Regulierung der PFAS stellt eine signifikante Herausforderung für diverse Industriezweige dar, von der Medizintechnik bis hin zur Automobilindustrie. PFAS sind aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften in vielen Anwendungen essentiell, gleichzeitig aber wegen ihrer potenziellen Gesundheitsrisiken und Langlebigkeit in der Umwelt umstritten.

Unser Projekt, durchgeführt in Zusammenarbeit mit dem Institute for Industrial Ecology der Hochschule Pforzheim (INEC), zielte darauf ab, mögliche Substitute für PFAS zu identifizieren. Dank des Einsatzes unseres KI-Systems CumulusAI konnten wir aus über 35.000 analysierten Artikeln weltweit vielversprechende Materialien erkennen, die das Potential haben, PFAS in bestimmten industriellen Anwendungen zu ersetzen.

Bei der Präsentation vor den Mitgliedern von Orgalim haben wir hervorgehoben, dass einige dieser Substanzen sich noch in einem frühen Forschungs- und Entwicklungsstadium befinden. Dies unterstreicht die Notwendigkeit weiterer Investitionen in die Forschung, um nachhaltige und sichere Alternativen zu finden und zu validieren. Die Studie zeigt auch, dass die Herausforderung des PFAS-Verbots viele Unternehmen betrifft, die direkt oder indirekt von diesen Chemikalien abhängig sind. Daher ist eine branchenübergreifende Zusammenarbeit für die Entwicklung von Ersatzstoffen und die Anpassung der Lieferketten unerlässlich.

Die Ergebnisse unserer Studie können wichtige Einblicke und neue Ansätze für Unternehmen bieten, die sich auf die Suche nach nachhaltigen Alternativen begeben. Die positive Resonanz bei Orgalim bekräftigt unser Engagement für die Unterstützung der Industrie bei diesem wichtigen Übergang.

Die Diskussionen mit den Branchenvertretern bei Orgalim waren ein wertvoller Austausch, der die Dringlichkeit und die Möglichkeiten für innovative Lösungen in den Vordergrund rückte. Wir freuen uns, Teil dieser wichtigen Debatte zu sein.

Für weitere Informationen zu unserer Studie und wie CumulusAI Ihr Unternehmen unterstützen kann, besuchen Sie unsere Website oder kontaktieren Sie uns direkt. Gemeinsam können wir die Herausforderungen von heute in die Chancen von morgen verwandeln.

Über Orgalim

Orgalim vertritt die europäischen Technologieindustrien, die aus 770.000 Unternehmen bestehen, die an der Schnittstelle zwischen digitaler und physischer Technologie innovativ tätig sind. Das Spektrum reicht von großen, weltweit tätigen Konzernen bis hin zu regional verankerten kleinen und mittleren Unternehmen. Die von Orgalim vertretenen Unternehmen beschäftigen direkt 11,9 Millionen Menschen in ganz Europa und erwirtschaften einen Jahresumsatz von 2,819 Billionen Euro. Orgalim ist die führende Stimme der europäischen Technologiebranchen auf EU-Ebene und arbeitet mit den politischen Entscheidungsträgern zusammen, um das Wachstum und die globale Führungsrolle seiner Branchen zu stärken, ihren Beitrag zur europäischen Wirtschaft und Gesellschaft zu maximieren und ein neues Vertrauensverhältnis zwischen Unternehmen und Bürgern zu fördern.

In einer Zeit, in der Nachhaltigkeit und Umweltschutz zunehmend an Bedeutung gewinnen, stellt die Verwendung von Per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS) in der Industrie eine bedeutende Herausforderung dar. Diese chemischen Verbindungen sind für ihre Langlebigkeit und schwer abbaubaren Eigenschaften bekannt, was zu Bedenken hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit führt. Vor diesem Hintergrund haben wir in Zusammenarbeit mit dem INEC der Hochschule Pforzheim und im Auftrag des THINKTANK Industrielle Ressourcenstrategien, die Studie „PFAS: Anwendung, technische Funktionen und Substitutionsmöglichkeiten in der Industrie“ durchgeführt.

Diese Studie konzentriert sich auf die Identifikation und Bewertung potenzieller Substitute für PFAS, um Unternehmen bei der Suche nach umweltfreundlicheren Alternativen zu unterstützen. Mit Hilfe von KI-basierten Analysetools und der Expertise führender Unternehmen aus Baden-Württemberg wie Carl Zeiss AG, Karl Storz SE & Co. KG, Mercedes-Benz AG, Novaliq GmbH und Richard Wolf GmbH haben wir substanzbasierte Alternativen untersucht, die die technischen Funktionen von PFAS ersetzen könnten.

Unser Ziel ist es, praxisnahe Lösungen aufzuzeigen und damit einen Beitrag zur Innovationsentwicklung in der Industrie, insbesondere in Baden-Württemberg, zu leisten. Die Ergebnisse dieser Studie bieten wertvolle Einblicke für Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die sich für eine nachhaltigere Zukunft einsetzen möchten.

Wir laden Sie ein, die Erkenntnisse und Schlussfolgerungen unserer Studie zu entdecken und gemeinsam mit uns den Weg zu einer verantwortungsvolleren und umweltbewussteren industriellen Praxis zu beschreiten.

Hier steht die Studie zum Download zur Verfügung

Die Europäische Kommission plant ein Verbot der Stoffgruppe der poly- und perfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS). PFAS weisen eine Vielzahl einzigartiger Eigenschaften auf, die für zahlreiche Industriebranchen von essentieller Bedeutung sind. Gleichzeitig stehen sie im Verdacht, gesundheitsschädlich zu sein und eine hohe Beständigkeit in der Umwelt zu besitzen.

Vor diesem Hintergrund hat TIM Consulting gemeinsam mit dem THINKTANK Industrielle Ressourcenstrategien, dem Institute for Industrial Ecology der Hochschule Pforzheim (INEC) sowie Unternehmen aus besonders betroffenen Branchen (Medizintechnik, Pharma, Automobilzulieferer) das Projekt PFAS: Anwendung, technische Funktionen und Substitutionsmöglichkeiten in der Industrie im Mai diesen Jahres aufgelegt, welches bis Ende November 2023 läuft. Erste Ergebnisse liegen jetzt vor.

Projektziel war die Identifikation von Substanzen, die die bisher eingesetzten PFAs ersetzen können und die gleichen Funktionen in industriellen Anwendungen erfüllen. Hierzu wurden:

1. in den Unternehmen genutzte PFAS-Technologiefunktionalitäten ermittelt und sechs PFAS-Top-Technologiefunktionalitäten priorisiert,
2. das von TIM Consulting entwickelte KI-System CumulusAI mit ca. 2.000 Proben für die Fragestellung trainiert,
3. über 35.000 Artikel weltweit mit dem KI-System analysiert, von denen die KI 420 sowohl bekannte und etablierte als auch sich in der Forschung und Entwicklung befindende Substanzen identifiziert und in 32 Clustern strukturiert hat, sowie
4. materialspezifische Funktionsprofile für die Unternehmen erstellt und das anwendungsspezifische Substitutionspotenzial der identifizierten Materialien beurteilt.

Zentrale Erkenntnisse:

• Es konnten verschiedene Materialien identifiziert werden, die in spezifischen Anwendungen potenziell PFAS ersetzen könnten.
• Diese potenziellen Substitute befinden sich gegenwärtig im frühen FuE-Stadium und bedürfen weiterer umfangreicher Forschungs- und Entwicklungsarbeiten.
• Es sind viele Unternehmen vom aktuellen Verbotskonzept betroffen, die den PFAS-Einsatz aufgrund ihrer Lieferkettenposition nicht selbst in der Hand haben.
• Für deren strategische Fokussierung können die Projektergebnisse neue Ansatzpunkte aufzeigen sowie für die Ausrichtung ihrer Entwicklungsaktivitäten dienen.
• Die TIM-Consulting-Analysesoftware CumulusAI kann auch über PFAS hinaus für die Suche nach nachhaltigen Substituten eingesetzt werden.

Zentrale Studienergebnisse lagen der Pressemappe zum Pressegespräch von VDMA und SPECTARIS am 25. September in Frankfurt bei (s. https://www.vdma.org/viewer/-/v2article/render/84175348), die finale Studie wird im November 2023 als Publikation des THINKTANK veröffentlicht.

Poly- und perfluorierte Alkylsubstanz, kurz PFAS – ein Begriff, den bis vor kurzem kaum ein*e Technologiemanager*in überhaupt nur kannte. Doch das ändert sich gerade: Die Europäische Chemiekalienagentur ECHA hat Anfang des Jahres den Vorschlag zu einem EU-weiten Verbot der PFAS veröffentlicht, wovon bis zu 10.000 einzelne Stoffe betroffen sind.

Ob die Europäische Kommission dem ECHA-Vorschlag in Gänze folgt, steht noch nicht fest. Was aber feststeht, ist, dass das Verbot die Europäische Industrie vor enorme Herausforderungen stellt: PFAS werden überall dort eingesetzt, wo eine Kombination verschiedener Eigenschaften gefragt ist, beispielsweise Langzeitstabilität, Gleiteigenschaften, Permeabilität, Biokompatibilität, Brandschutz, oder ein breites Temperatureinsatzspektrum – all das können PFAS abbilden.

Leider hat auch diese Medaille zwei Seiten: PFAS werden auch „Ewigkeitschemikalien“ genannt, was die Ursache für das Verbotsverfahren gut beschreibt: Sie sind extrem persistent, zersetzen sich in der Umwelt also nicht, sondern reichern sich immer weiter an. Einige PFAS sind zudem toxisch.

Wer ist von einem Verbot betroffen?

Naheliegenderweise betrifft das Verbot die Hersteller von PFAS-haltigen Produkten wie beispielsweise Schmierölen und Kosmetik. Allerdings: keine Lebensmittelproduktion, kein Motor, kaum ein medizintechnisches Gerät ohne PFAS – als Dichtung, Gleitmittel oder Isolator kommen PFAS in Anwendungen vor, an die man zunächst gar nicht denkt. Somit sind nicht nur Chemieunternehmen betroffen, sondern auch die meisten Unternehmen des produzierenden Gewerbes.

Was können betroffene Unternehmen tun?

TIM Consulting ist in zwei Konsortialprojekten zum Thema beteiligt; dort zeigt sich, dass der Fokus zunächst auf der präzisen Analyse der Produkte und insbesondere der jeweils notwendigen Funktionalitäten liegen sollte: Welche Eigenschaftskombination macht PFAS für unsere Anwendungen momentan unerlässlich? So können die individuell wichtigsten Nutzendimensionen priorisiert und auf dieser Basis mögliche Substitute identifiziert werden. Wie ja nicht nur bei diesem Thema, sollten Unternehmen eine proaktive Herangehensweise verfolgen und frühzeitig Maßnahmen ergreifen, anstatt nur zu reagieren.