FLUORBEST

Motivation und Hintergrund

Fluorpolymere verfügen über Eigenschaften wie hohe thermische, chemische und mechanische Beständigkeit und werden deshalb in vielen anspruchsvollen technischen Anwendungen eingesetzt – unter anderem in Dichtungen, im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Medizintechnik. In zahlreichen Fällen erfüllen sie Anforderungen, die von anderen bekannten Hochleistungspolymeren bislang nur eingeschränkt oder gar nicht erreicht werden können.

Gleichzeitig werden Fluorpolymere im Zusammenhang mit möglichen PFAS‑Emissionen entlang der Produktkette – etwa bei Herstellung, Verarbeitung oder Entsorgung – sehr kritisch diskutiert. Vor diesem Hintergrund stellt sich zunehmend die Frage, wie und unter welchen Bedingungen Fluorpolymere in bestimmten Anwendungen durch alternative Werkstoffe ersetzt werden können.

Für viele Anwendungen existieren allerdings derzeit noch keine geeigneten Alternativen, während für andere Anwendungen eine Substitution grundsätzlich möglich oder denkbar erscheint. Die Bewertung dieser Substituierbarkeit ist vor allem für Fluorpolymere ein komplexer, zeit‑ und ressourcenintensiver Prozess, der eine individuelle Betrachtung entlang der gesamten Produkt‑ und Wertschöpfungskette erfordert.

Hier setzt FLUORBEST an: Das Projekt adressiert genau diese Problemstellung und schafft eine (Daten-)Grundlage und eine Methodik für nachvollziehbare Einschätzungen hinsichtlich der Substitutierbarkeit von Fluorpolymeren.

Zielsetzung & Methodischer Ansatz

Ziel von FLUORBEST ist der Aufbau einer systematischen und KI‑gestützten Bewertungsmethodik, um die Substituierbarkeit von Fluorpolymeren in konkreten industriellen Anwendungen wie Dichtungsmaterialien etc. einschätzen zu können. Dabei wird eine mehrperspektivische Betrachtung verfolgt, die technische, (öko)toxikologische Aspekte berücksichtigt.

Kern des Projekts ist die Entwicklung eines Ampelsystems, das eine indikative Einschätzung der Substituierbarkeit sowie des jeweiligen Technology Readiness Levels (TRL) ermöglicht. Die in ZeroPM entwickelte Matrix zu Priorisierung wird hierfür betrachtet und soweit passend eingebunden bzw. angepasst. Grundlage für das in FluorBest entwickelte System ist eine semantisch strukturierte Datenbasis, in der Informationen aus Publikationen, Datenblättern und weiteren Quellen zusammengeführt und analysiert werden.

Durch den Einsatz von KI‑gestützter Datenextraktion und Wissensgraphen können nicht nur bestehende Alternativen bewertet, sondern auch sogenannte White Spots identifiziert werden – also Anwendungsfelder, in denen weiterer Forschungsbedarf besteht.

Die zentralen Ziele von FLUORBEST sind:

• Entwicklung einer systematischen Bewertungsmethodik für Fluorpolymer‑Substitute unter Berücksichtigung technischer und (öko)toxikologischer und regulatorischer Aspekte
• Aufbau einer semantischen Datenbasis mit Anbindung an die Plattform MaterialDigital
• Einsatz KI‑gestützter Verfahren zur strukturierten Auswertung von Fachliteratur, Datenblättern und weiteren Quellen
• Bereitstellung eines offenen Datenportals für Industrie und Forschung gemäß den FAIR‑Prinzipien

Herausforderungen und Vorgehensweise

Die Substitution von Fluorpolymeren stellt aufgrund ihrer breiten Anwendung und ihrer besonderen Materialeigenschaften eine komplexe Herausforderung dar. Jede technische Anwendung bringt spezifische Anforderungen mit sich, die individuell betrachtet werden müssen. Gleichzeitig ist die verfügbare Datenlage entlang der Produkt‑ und Wertschöpfungskette häufig fragmentiert oder unvollständig.

Um diese Herausforderungen systematisch zu adressieren, arbeitet FLUORBEST eng mit Experten aus Industrie, Akademia und Behörde zusammen. An ausgewählten Anwendungsbeispielen werden sogenannte User Journeys durchgeführt, in denen Anforderungen ermittelt, verfügbare Daten recherchiert, bewertet und in strukturierte Arbeitsabläufe überführt werden.

Auf dieser Basis entsteht ein semantisch strukturiertes Datenportal mit benutzerfreundlicher Schnittstelle, dass eine transparente und nachvollziehbare Bewertung von Substitutionsoptionen ermöglicht.

FLUORBEST ist so angelegt, dass eine enge Zusammenarbeit mit Industrie, Akademia und Behörden erfolgt. Konkrete Beteiligungsformate werden projektbegleitend entwickelt und zu gegebener Zeit öffentlich kommuniziert.