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Die Brücke zwischen akademischer und industrieller Forschung zu schlagen – das bleibt die Aufgabe des Symposiums „Forschung der Chemischen Industrie (FoChIn)“ an der Universität Münster. Nach einjähriger Pause kehrte es am 15. Mai in kompakterer Form mit seiner zwölften Auflage zurück.Das Programm des diesjährigen FoChIn-Symposiums umfasste vier Vorträge von Chemiker:innen aus führenden Unternehmen sowie vier Spotlight-Vorträge von Nachwuchswissenschaftler:innen der Universität. Die inspirierende Veranstaltung förderte den wissenschaftlichen Austausch und brachte Einblicke in die Industrie auf den Campus.Das Symposium begann mit einem Vortrag von Roland Götz, Vice President Process Development bei BASF. Am Beispiel Fenmezoditiaz erläuterte er den komplexen Weg eines strukturell anspruchsvollen chiralen Insektizids – von der Entdeckung bis zur Marktreife. Laura Luh (Bayer) gab Einblicke in die pharmazeutische Wirkstoffforschung. Besonders konzentrierte sie sich auf den gezielten Proteinabbau durch proteolysis targeting chimeras (Protacs) als Wirkmechanismus, bei dem unerwünschte Proteine markiert und zersetzt werden. Arjan Gelissen von Sasol zeigte in seinem Beitrag, wie physikochemische Eigenschaften von Formulierungen dazu dienen, Eigenschaften wie Gleitfähigkeit zu optimieren. Den Abschluss des Industrieblocks bildete Nils Weskamp von Boehringer Ingelheim. Er demonstrierte in seinem Vortrag, wie Datenwissenschaft und maschinelles Lernen zunehmend die Arzneimittelforschung und das molekulare Design unterstützen.Auf die Industriesitzung folgten vier Kurzvorträge der jungen Gruppenleiter:innen der Universität Münster. Nachwuchsgruppenleiterin Sarah Hester eröffnete die Sitzung mit einer Einführung in ihre Arbeit zur Entdeckung von Arzneimitteln auf der Basis von Nanopartikeln. Dabei hob sie das Potenzial von Materialien im Nanomaßstab für therapeutische Anwendungen hervor. Robert Hein präsentierte anschließend seine Forschung zu elektrisch betriebenen molekularen Schaltern und zeigte, wie eine präzise Steuerung auf molekularer Ebene neue Anwendungen in der Materialwissenschaft ermöglicht. Iris Niehues stellte ihre Arbeit mit s-SNOM vor – einer Technik zur Erkennung rückgestreuten Lichts für die Bildgebung im Nanobereich. Den Abschluss der Vorträge bildete Marcel Rey, der anhand seiner morgendlichen Routine einen unterhaltsamen Überblick über seine Forschungsgebiete gab – einschließlich seiner Studien zum „Kaffeering-Effekt“.Es folgte eine Postersitzung mit 25 Beiträgen von Promovierenden und Postdoktorand:innen, die den persönlichen Austausch mit den Industrievertreter:innen förderte. Insgesamt erwies sich diese Ausgabe des FoChIn im neuen Format als voller Erfolg.Ausrichter der Veranstaltung war Frank Glorius, unterstützt vom SFB 1459. Eine Fortsetzung ist bereits für das nächste Jahr <link href="#nadc20254152350-fig-0001">geplant.<figure xml:id="nadc20254152350-fig-0001"><figure><img alt="image" src="https://eu-central-1.graphassets.com/Aype6X9u2QGewIgZKbFflz/cmcim5kljr4hk07umsmh6h1iy"><figcaption><label>Abb.1: </label>Obere Reihe: Nils Weskamp, Laura Luh, zweite Reihe: Roland Goetz, Robert Hein, dritte Reihe: Arjan Gelissen, Sarah Hester, vierte Reihe: Frank Glorius, Ankita Das, Marcel Rey, Felix Katzenburg. Foto: Guido Blanqué</figcaption></figure></figure>Ankita Das, Felix Katzenburg

Akademische und industrielle Forschung

FoChIn in Münster

Die Brücke zwischen akademischer und industrieller Forschung zu schlagen – das bleibt die Aufgabe des Symposiums „Forschung der Chemischen Industrie (FoChIn)“ an der Universität Münster. Nach einjähriger Pause kehrte es am 15. Mai in kompakterer Form mit seiner zwölften Auflage zurück.Das Program...

GDCh

Am 7. und 8. April führte Think-Tank PFAS der GDCh gemeinsam mit dem Sonderforschungsbereich 1349 „Fluor-Spezifische Wechselwirkungen” an der FU Berlin die Tagung „PFAS – Avoidable, Replaceable, Indispensable?!“ durch.Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) werden sowohl in der Öffentlichkeit als auch in der Fachwelt kontrovers diskutiert. Ziel der Tagung „PFAS – Avoidable, Replaceable Indispensable?!“ war es, das Thema PFAS von vielen Seiten fachlich zu diskutieren und dadurch zu einem Austausch der verschiedenen wissenschaftlichen Erkenntnisse, Sichtweisen und Meinungen zu kommen. Rund 200 Teilnehmende aus Industrie, Wissenschaft, Behörden und Verbänden nahmen dieses Angebot wahr.Ausgangspunkt war die Vorstellung des Regulierungsvorschlags für PFAS unter Reach. Danach sollen PFAS in der Anwendung beschränkt werden und je nach Einsatzgebiet schnell, nach 6,5 oder nach 13,5 Jahren durch Alternativen ersetzt werden. Dieser Regulierungsvorschlag wurde im Jahr 2023 von mehr als 5000 Personen oder Institutionen kommentiert. Die Kommentare werden derzeit aufbereitet, und daraus soll ein modifizierter Regulierungsvorschlag entwickelt werden.Ein weiterer Vortrag beschäftigte sich mit der Definition von PFAS. Denn natürlich muss zu Beginn zunächst geklärt werden, was denn eigentlich per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen sind. Auch wenn derzeit viel darüber diskutiert wird, gibt es aktuell noch keine einheitliche Definition dazu. Die International Union of Pure and Applied Chemistry (Iupac) erarbeitet gerade entsprechende Definitionen, die dann eine fachliche Basis für die weitere Einstufung bilden können.In vielen weiteren Vorträgen wurden wichtige Aspekte zum Thema PFAS vorgestellt und diskutiert. Das sind die wichtigsten Ergebnisse:<h2 type="main">Eintrag in die Umwelt</h2>Per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen kommen in der Natur eigentlich nicht vor. Wenn überhaupt, dann werden sie nur unter extremen Bedingungen in minimalen Mengen wie in schwarzen Rauchern auf dem Meeresgrund (als Trifluoressigsäure) freigesetzt. Trotzdem finden sich mittlerweile PFAS überall auf der Erde. Sie sind im Boden, in den Flüssen, im Grundwasser und in den Meeren, aber auch in jedem Regentropfen und in Pflanzen und Tieren. Besonders hohe Werte finden sich im Menschen und in Wildtieren. So nehmen Wildschweine PFAS beispielsweise beim Durchwühlen der Erde und über ihre Nahrung auf und reichern sie in der Leber und im Muskelfleisch an.Die höchsten Konzentrationen in der Umwelt gab es bei den bereits regulierten langkettigen PFAS (insbesondere PFOS und PFOA) zu Beginn der 2000er Jahre. Sie sanken mit der Diskussion über das Verbotsverfahren von PFOS und PFOA, die 2009 beziehungsweise 2019 über die Stockholm-Konvention als „persistent organic pollutants (POP) gelistet wurden. PFAS wurden in der Folge teilweise vermieden, teilweise aber auch durch andere PFAS mit ebenfalls möglichen schädlichen Auswirkungen ersetzt. In den letzten Jahrzehnten sind die wissenschaftlichen Erkenntnisse zu den human- und ökotoxikologischen Wirkungen der PFAS überproportional angestiegen. Dies führte dazu, dass der Schwellenwert für die zulässige wöchentliche Aufnahmemenge (TWI) für vier besonders relevante PFAS innerhalb von 12 Jahren um mehr als den Faktor 1000 auf aktuell 4,4 Nanogramm pro Kilogramm Körpergewicht abgesenkt wurde. Weitere Fachpublikationen zur Toxikologie dieser vier und vieler weiterer PFAS werden zunehmend veröffentlicht. Ein aktueller Review-Artikel zu diesen Fragen benennt zum Beispiel allein mehr als 500 Literaturquellen.1)Hauptaufnahmepfade für den Menschen sind die Nahrung, das Trinkwasser und Endverbraucher-Produkte. In der Nahrung sind hohe PFAS-Konzentrationen vor allem in tierischen Produkten wie Fisch und Wildschweinen und deren Innereien bei Fleischfressern zu finden. In Europa und insbesondere in Deutschland finden sich viele kontaminierte Altlastenstandorte. Wesentliche Ursachen dafür sind unter anderem Feuerlöschschäume, Emissionen aus PFAS herstellenden oder verarbeitenden Betrieben oder aus Unfällen und die Ausbringung von mit PFAS verunreinigten Schlämmen. Weitere relevante Emissionen kommen durch fluorierte Gase und die Textilindustrie zustande. Die Beseitigung oder Eindämmung der Altlasten ist mit erheblichen Kosten verbunden. Für das Abpumpen und das Reinigen kontaminierten Grundwassers aus PFAS-Altlasten werden allein in der Stadt Düsseldorf jährlich hohe einstellige Millionenbeträge benötigt, die über viele Jahre aufgebracht werden müssen.<h2 type="main">Einsatz in vielen wichtigen Anwendungen</h2>Auf der anderen Seite werden PFAS in der Industrie an sehr vielen unterschiedlichen Stellen eingesetzt. Niedermolekulare PFAS finden beispielsweise Verwendung als Ätz- und Isoliergase in der Elektronikindustrie. PFAS-Polymere lassen sich in vielen Spezialanwendungen aufgrund ihrer hohen Temperaturstabilität gepaart mit hoher Chemikalienbeständigkeit und guten Gleiteigenschaften nur schwer oder gar nicht ersetzen. Dazu gehören insbesondere PFAS-Polymere in medizinischen und optischen Anwendungen sowie PFAS als Membranen, Dichtmaterialien, in der Lithografie und bei den Spezialschmierstoffen. Hier werden PFAS sicherlich auch noch für längere Zeit notwendig sein.Allerdings gibt es auch Anwendungen, bei denen PFAS einfacher zu ersetzen sind. Im Bereich der Outdoor-Textilien gibt es bereits viele Alternativen und auch Hersteller, die ausschließlich PFAS-freie Kleidung, Schuhe und Zelte anbieten. Anders kann dies bei beruflicher Spezialkleidung, beispielsweise für Feuerwehren oder die Bundeswehr, aussehen.Bei den Kältemitteln ist ein Ersatz von PFAS durch in der Natur vorkommende Kältemittel wie Kohlenwasserstoffe, Kohlenstoffdioxid oder Ammoniak weitgehend möglich und wird in vielen Bereichen auch bereits vollzogen. Neue Kühlschränke und häusliche Wärmepumpen werden bereits heute fast ausschließlich mit Kohlenwasserstoffen wie Propan oder Isobutan betrieben. Auch Kohlenstoffdioxid wird als Kältemittel eingesetzt. Dies gilt insbesondere für gewerbliche Kälteanlagen, aber auch für die Wärmepumpen bei Elektroautos, die sowohl kühlen als auch heizen müssen.<h2 type="main">Ersatzstoffe</h2>In der Industrie gibt es viel Entwicklungsarbeit für Ersatzstoffe, die aber bei den besonderen Eigenschaften der fluorierten Verbindungen auch an Grenzen stoßen können, da sich deren Eigenschaften teils nicht durch andere Verbindungen ersetzen lassen. Die Kreislaufführung von Chemikalien kann aber insbesondere bei industriellen Anwendungen, die eine gute Sammlung und Rückführung der meist ohnehin wertvollen Fluorchemikalien ermöglicht, eine Chance zur weiteren Reduzierung der Umwelteinträge darstellen.Thematisiert wurde auch Trifluoressigsäure (TFA), die sich als Abbauprodukt vieler PFAS-Verbindungen bilden kann. Größere Mengen entstehen unter anderem aus dem photooxidativen Abbau fluorierter Kältemittel wie R134a und R1234yf, aber auch aus dem Abbau von Pestiziden mit perfluorierten Gruppen. Das Problem: TFA lässt sich mit vertretbarem Aufwand nicht aus dem Wasser entfernen. Eine Arbeitsgruppe des Think Tanks PFAS wird sich vertieft mit diesem Thema beschäftigen. Auch wenn in dieser Arbeitsgruppe viele unterschiedliche Einschätzungen vorhanden sind, kann die nachfolgende Einschätzung durch den Think Tank PFAS als ein Weg zu einer deutlichen Reduzierung der Emissionen angesehen werden:<h2 type="main">Rethinking Chemistry ist gefragt</h2>Das Thema PFAS bietet viele Herausforderungen. Rethinking Chemistry ist hier an vielen Stellen gefragt. Mit zukünftigen Innovationen werden sich die Umweltbelastungen deutlich mindern lassen. Dies gelingt jedoch nur, wenn auch eine kluge Regulierung vorangebracht wird, die zuvorderst an den Stellschrauben ansetzt, bei denen sich mit verträglichem Aufwand viel bewegen lässt. Dies wird insbesondere bei den Endverbraucher-Produkten wie den fluorierten Kältemitteln, Bekleidung, Imprägniermitteln für Papiere, Schuhe und Textilien oder Feuerlöschschäumen der Fall sein. Auf der anderen Seite gibt es eine große Bandbreite an spezialisierten Anwendungsfeldern mit teils sehr geringen Einsatzmengen, in denen PFAS kaum oder gar nicht ersetzt werden können. Für diese Produkte werden angemessene Regelungen notwendig sein.Viele Teilnehmende haben das Konzept der Tagung gelobt, in der sehr verschiedene Sichtweisen auf das Thema kombiniert wurden. Dies wird hoffentlich zu einer Versachlichung der Diskussion beitragen.Für den Think Tank PFAS: Ruth Bieringer, Sebastian Riedel, Markus Große Ophoff.Die Autoren danken den Tagungsorganisatoren an der FU-Berlin, dem Team des Sonderforschungsbereichs 1349 „Fluor-Spezifische Wechselwirkungen”.<h2 type="main">Think Tank PFAS</h2>Der Think Tank PFAS begleitet die öffentliche Debatte mit wissenschaftlich fundierten Informationen und fördert den Austausch verschiedener Disziplinen und Perspektiven.Im Think Tank PFAS kommen Kolleginnen und Kollegen aus Industrie und Wissenschaft zusammen, unter anderem aus den GDCh-Fachgruppen Elektrochemie, Umweltchemie &amp; Ökotoxikologie, makromolekulare Chemie, nachhaltige Chemie, analytische Chemie, der Lebensmittelchemischen und der Wasserchemischen Gesellschaft sowie der AG Fluorchemie und des JCF.Der Think Tank PFAS trifft sich alle zwei bis drei Monate; im April hat er zusammen mit dem SFB 1349 Fluor-Spezifische Wechselwirkungen eine PFAS-Konferenz veranstaltet, zu der Akteure aus Wissenschaft, Industrie, Behörden und anderen relevanten Instituten eingeladen waren, um die kontroversen Fragen rund um PFAS und deren zukünftige Bewältigung gemeinsam zu diskutieren (Bericht oben).Aktuell liegt ein Fokus auf der Trifluoressigsäure (TFA): Als Endprodukt vieler Oxidations- und Abbauprozesse anderer PFAS steigen die Konzentrationen von TFA in der Umwelt in jüngerer Zeit stetig an; eine Arbeitsgruppe geht deshalb den Fragen nach zu ihrer Entstehung, den Quellen von TFA-Emissionen, den Möglichkeiten der Entfernung aus der Umwelt und Alternativen zu TFA-hervorbringenden Stoffen. Als nächstes sollen die Ergebnisse veröffentlicht werden. Kurzbeiträge für Linkedin sind geplant. Ansprechpartnerin des Think Tank PFAS ist: Dr. Ruth Bieringer, Freudenberg FST, <a href="mailto:ruth.bieringer@fst.com">ruth.bieringer@fst.com</a><ul class="references" cited="no" style="numbered" xml:id="nadc20254152250-bibl-0001"><li xml:id="nadc20254152250-bib-0001">1 H. Brunn, G. Arnold, W. Körner, G. Rippen, K. G. Steinhäuser, I. Valentin, Environ. Sci. Eur. 2023, 35, 20, doi: 10.1186/s12302-023-00721-8</li></ul>

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