Warum Elektronikhersteller sich wegen PFAS Sorgen machen sollten

Was sind PFAS & warum sind sie in all unseren Produkten?

Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) sind seit den 1940er Jahren im Einsatz. Damals stand die Industrie vor dem großen Problem der Produktlebensdauer und Resilienz. Wissenschaftler suchten nach Wegen, der Zersetzung durch Wasser, Öle und Hitze entgegenzuwirken, denen Produkte auf neuartige Weise ausgesetzt waren. Dabei konzentrierten sie sich auf die stärkste bekannte Bindung in der organischen Chemie: die Kohlenstoff-Fluor-Bindung. 

Es wurden mehrere Strukturen mit dieser Bindung entwickelt, was zur erfolgreichen Herstellung zahlreicher perfluorierter und polyfluorierter Alkylsubstanzen führte. Dadurch konnten Hersteller Produkte mit Hitzebeständigkeit und Wasserfestigkeit versehen und diese für dünne Membranen mit kratzfesten Eigenschaften nutzen. Solche Veränderungen brachten wasserdichte Stoffe, Antihaft-Kochgeschirr, neue Schaummittel für die Brandbekämpfung und ölbeständige Lebensmittelverpackungen auf den Markt. Doch die Nutzung von PFAS endete damit nicht.

Nicht nur Töpfe & Pfannen: Auch die Elektronikindustrie setzt auf PFAS

Während ihre spezifischen Eigenschaften zunächst vor allem in Haushaltswaren wie Textilien und Pfannen genutzt wurden, entdeckten auch andere Branchen die Vorteile von PFAS. Besonders die Elektronikbranche begann, PFAS zu verwenden, um gravierende Probleme bei Herstellern zu adressieren. Mit PFAS gefertigte Kunststoffe waren robuster: Sie widerstanden dem Ausbleichen und Brechen, hielten Hitzeeinwirkung länger stand, verringerten Reibung und verlängerten die Lebensdauer von Schmiermitteln und Trennmitteln, reduzierten den Austauschbedarf von Dichtungen und Schläuchen – und sie machten Kabelmäntel weniger anfällig für die Hitze elektrischer Ströme. 

Dank ihrer Eignung für Hochtemperatur- und Hochspannungsanwendungen waren PFAS besonders attraktiv. PFAS-Beschichtungen schützten empfindliche Geräte wie Leiterplatten (PCBs) und Audio-Equipment vor Feuchtigkeit und Staub. Auch bei der Halbleiterproduktion spielten PFAS eine erhebliche Rolle – etwa durch Photobeständigkeit, Antireflex-Eigenschaften, geringe Oberflächenspannung und chemische Inertheit. 

Zur Freude von Verbrauchern und Herstellern hielten Produkte mit PFAS länger und galten als sicherer denn je.

Die zunehmenden Gesundheitsfolgen von PFAS-Exposition

Doch je mehr PFAS eingesetzt wurden und je mehr Produkte sie enthielten, desto häufiger tauchten bei Umweltmonitorings neue Schadstoffe auf. Wissenschaftler entdeckten PFAS in Wasser- und Bodenproben. Aufgrund ihrer Beständigkeit gegen Hitze und Wasser wurden PFAS in der Umwelt nicht wie andere Stoffe abgebaut, sondern reichern sich an. Forscher fanden steigende PFAS-Level in Wildtieren. Es wurde klar, dass umfassende Gesundheitsstudien erforderlich waren, um die Persistenz und Bioakkumulation dieser Substanzen zu beurteilen. 

Zunehmend wiesen Tier- und Humanstudien auf Zusammenhänge zwischen PFAS-Exposition und ernsten Gesundheitsproblemen hin. PFAS wurden mit verschiedenen Krebsarten, Leber- und Nierenschäden, Fettleibigkeit und Diabetes sowie Störungen des Immunsystems in Verbindung gebracht. Auch Wachstums- und Entwicklungsstörungen sowie Reproduktionsprobleme konnten belegt werden. Während eine geringe Belastung mit PFAS weniger schädlich ist, führen die kumulativen Eigenschaften schnell zu höheren Belastungen – weit über die als sicher betrachteten Werte hinaus. 1999 zeigte eine Studie in den USA, dass bei 99 % der getesteten Personen vier verschiedene PFAS im Blut nachweisbar waren. 

PFAS: Von vier zu über 14.000 Substanzen in 80 Jahren

Trotz der Suche nach Alternativen zu PFAS zeichnete sich ein besorgniserregendes Muster ab: Ein PFAS wird entwickelt, auf den Markt gebracht und bleibt im Einsatz, bis es offiziell als Umwelt- oder Gesundheitsgefahr eingestuft und dann erst entfernt oder ersetzt wird. 

Dieses Muster ist nicht nur bei PFAS zu finden – tatsächlich ist es Standard bei der Überwachung aller Stoffe – aber PFAS stechen aufgrund der nahezu unbegrenzten Vielfalt der Strukturen hervor, die durch die Kohlenstoff-Fluor-Bindungen möglich sind. Daher ist die Zahl von vier PFAS in den 1940ern auf heute über 14.000 gestiegen.

Das rasante Wachstum der PFAS-Substanzen erklärt den aktuellen Anstieg an PFAS-Regulierungen in vielen Branchen – und auch, warum es heute schwieriger denn je ist, PFAS-Einsätze in Produkten ausfindig zu machen. 

PFAS-Vorschriften & Regularien: Wo, von wem, zu welchem Zweck

Angesichts der allgegenwärtigen Verbreitung von PFAS und der zunehmenden Aufmerksamkeit in Politik und Öffentlichkeit entstehen weltweit beinahe täglich neue Regelungen und Vorschläge zu PFAS. 

Alle Kontinente haben inzwischen Erklärungen zu PFAS veröffentlicht – ob Vorschläge oder bestehende Maßnahmen, keine Branche bleibt von Einschränkungen verschont. Die Europäische Union hat bereits seit Jahren Verbote oder Beschränkungen für mehrere PFAS-Substanzen, etwa durch Gesetzgebungen wie Persistente organische Schadstoffe (POPs) und die REACH-Verordnung (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals). Kanadas Umweltbehörde reguliert bestimmte PFAS, ebenso haben Japan, Australien und Neuseeland Regelungen erlassen. Auch mehrere US-Bundesstaaten haben PFAS-Vorgaben erlassen; besonders im Fokus steht jedoch die US-weite Meldepflicht auf Bundesebene, die zahlreiche Branchen betrifft.

Die Environmental Protection Agency geht gegen PFAS vor

Wesentlich ist hierbei die Regelung der Environmental Protection Agency (EPA) nach dem Toxic Substances Control Act (TSCA) Abschnitt 8(a)(7). Sie verpflichtet alle Unternehmen, die zwischen dem 1. Januar 2011 und dem 31. Dezember 2022 PFAS oder PFAS-haltige Artikel hergestellt oder importiert haben, diese Informationen bis spätestens 8. Mai 2025 elektronisch an die EPA zu melden und die Nachweise fünf Jahre über diesen Stichtag hinaus aufzubewahren. Die Regelung gilt für alle Produktarten, branchenübergreifend. 

Viele Unternehmen betonen, dass es schwierig sei, den Einsatz von PFAS in Produkten nachzuvollziehen; andere verweisen auf Unkenntnis. Dennoch verlangt die Verordnung einen Nachweis über entsprechende Untersuchungen. Die EPA fordert ausdrücklich dazu auf, Erkundigungen einzuholen und Nachweise zu dokumentieren – auch wenn diese belegen, dass kein PFAS vorhanden ist und somit keine Meldepflicht besteht. Nur mit detaillierten Nachweisen lassen sich Bußgelder und mögliche Strafverfolgung abwehren. 

Wo finden sich also heute PFAS in Elektronik-Produkten?

Wo finden Sie PFAS in Ihrer Elektronik?

Eine Analyse der Bauteildatenbank von Z2Data identifizierte fast 40.000 Bauteile, in denen PFAS nachweislich enthalten sind. Die Kategorisierung dieser Teile zeigte, dass 281 elektronische Warengruppen durch PFAS betroffen sind. Über 14.000 Kondensatoren enthalten PFAS (etwa 36 % aller untersuchten Teile). Auch Verbinder und Kabel folgen mit mehreren Tausend Teilen je Kategorie. Bei Oszillatoren und HF-Produkten fanden sich jeweils über 1.000 Bauteile mit PFAS. Dies sind nur die Top-5-Kategorien; insgesamt sind über 270 weitere Warengruppen betroffen.

Für Hersteller sind diese Werte jedoch lediglich ein Ausgangspunkt, um das Ausmaß des PFAS-Einsatzes zu erfassen. Die Z2Data-Datenbank berücksichtigt in ihrer PFAS-Analyse ausschließlich Standardteile („off-the-shelf“) – die tatsächliche Zahl im Umlauf befindlicher Bauteile mit PFAS, insbesondere von kundenspezifischen Teilen oder solchen ohne Lieferantendaten, ist also noch deutlich höher. 

Um das gesamte Ausmaß von PFAS in Ihrer Lieferkette zu erfassen, ist es entscheidend, Ihre Lieferanten gezielt zu Informationen zu befragen. 

PFAS-Berichtspflichten: Meldeanforderungen

PFAS sind heute in der Mehrzahl der Branchen tief integriert – und es ist wichtig zu verstehen, dass auch Sie und Ihre Produkte betroffen sind. Einige Regelungen befinden sich noch in der Einführung, andere Meldepflichten gelten bereits. Die Meldepflicht der EPA betrifft zwar zunächst in den USA ansässige Unternehmen, hat aber erhebliche Auswirkungen auf ausländische Unternehmen mit US-Kunden. Diese werden ihre Lieferketten 2024 intensiv auf PFAS untersuchen und Lieferanten erfassen, die keine Informationen liefern oder PFAS in ihren Produkten verwenden. Selbst wenn diese Meldepflicht einmalig ist – die Regulierung von PFAS wird weiter zunehmen. Erfahren Sie mehr darüber, wie Sie den Anforderungen gerecht werden – von der Beschaffung, über Datenmanagement bis zur Unterstützung eines Compliance-Experten: Starten Sie jetzt kostenlos einen Test oder schauen Sie eine Demo der Z2Data-Plattform an.

PFAS in Ihrer Elektronik erkennen: Geht das überhaupt?

Mit der End-to-End-Softwarelösung von Z2Data können Unternehmen die Entwicklung, Lieferkette und Nachhaltigkeit ihrer Produkte effektiv steuern. Basierend auf der umfassendsten Bauteildatenbank der Branche erhalten Teams alle wichtigen Daten, um sowohl bestehende Compliance-Anforderungen – wie REACH und RoHS – als auch neue Vorschriften zu PFAS zuverlässig zu erfüllen. Mit Z2Data wird auf einen Blick sichtbar, welche Bauteile konform oder kritisch sind und wo vorrangig Handlungsbedarf besteht – damit sparen Teams wertvolle Zeit und Aufwand im Compliance-Prozess.

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