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Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sind organische Verbindungen aus Kohlenstoffketten, bei denen die Wasserstoffatome vollständig oder teilweise durch Fluoratome ersetzt sind. Die starken chemischen Bindungen zwischen Kohlenstoff- und Fluor-Atomen in PFAS führen zu sehr stabilen Substanzen mit besonders nützlichen Eigenschaften wie chemischer Inertheit, Wasserabweisung, Schmierwirkung, Antihaftwirkung, Feuerbeständigkeit und Hitzebeständigkeit. Sie sind jedoch nur schwer biologisch abbaubar sind und lassen sich daher in der Umwelt nur schwer zersetzen (Ye et al. 2015). PFAS werden in vielen Anwendungsfeldern in der Industrie und in Endprodukten eingesetzt, wie z. B. in der industriellen Produktion, in Dichtungen, Schmierstoffen, Verpackungen, Metallbeschichtung, in Medizintechnik-Produkten, elektronischen Geräten, Solarzellen, Brennstoffzellen, Batterien, im Baubereich und auch in Consumer-Produkten in Textilien, Kochgeschirr und Kosmetik (Glüge et al. 2020, ECHA 2023). Aufgrund ihrer Wirkungen auf Umwelt und Menschen und ihrer Persistenz in der Umwelt werden PFAS aktuell stark diskutiert und auf EU-Ebene wurde eine Initiative hin zu möglichen Stoffverboten angestoßen (ECHA 2023). Unternehmen aus Baden-Württemberg und ganz Europa suchen inzwischen Substitute für die Anwendung von PFAS, um bei einem möglichen Stoffverbot Alternativen zur Verfügung zu haben. In dieser Metastudie wird daher eine Übersicht über mögliche Stoffe und Stoffgruppen gegeben, die das Potenzial besitzen, die technischen Funktionen von PFAS zu ersetzen. Dies wird an ausgewählten Beispielen vertieft untersucht. Unter Nutzung von Softwaretools auf Basis von Künstlicher Intelligenz (KI) wurden mögliche Substitute identifiziert und strukturiert ausgewertet. Nach der Analyse von 35.246 wissenschaftlichen Dokumenten weltweit wurden 420 Materialien und deren Zusammenfassung in 32 Klassen für fünf beteiligte namhaften Unternehmen aus Baden-Württemberg identifiziert. Nach genauerer Analyse der Anforderungen der beteiligten Unternehmen konnte nur eine sehr begrenzte Anzahl potenzieller Ersatzstoffe ermittelt werden, die PFAS nach heutigem Stand partiell substituieren könnten.

Es wird das Coaching-Konzept im Detail beschrieben. Voraussetzung für seine Anwendung ist eine Innovationsidee, die aus den Nachhaltigkeitsperspektiven betrachtet werden soll. Das Coaching-Konzept basiert auf einem iterativen Prozess aus konzeptioneller Arbeit sowie Anwendungstests zur Validierung und Optimierung. Es wurde im Rahmen der Entrepreneurship Education an der Hochschule Pforzheim entwickelt und seit 2018 im Rahmen der Veranstaltung „Startup Summer Camp – Sustainable Innovation“ mit dem Schwerpunkt „Nachhaltige Innovation“ angeboten. Es werden Impulse zu den Zielen der nachhaltigen Entwicklung gegeben. Ein Schwerpunkt ist die Integration von Ökobilanzierung, Bewertung von sozialen Aspekten, Einschätzung des Beitrags zu den SDGs, Life Cycle Thinking und Ökodesign. Dies gibt den Teilnehmenden die Möglichkeit, sich auszuprobieren und eine eigene „nachhaltige Geschäftsidee“ zu entwickeln. Hierzu wird das Bewertungsinstrument „Green Check Your Idea“ (GCYI) (Lang-Koetz et al. 2020) vorgestellt und in Teilen auf die Ideen der Teilnehmenden angewendet. Mit Hilfe der Anwendung des Tools während des Coachings kann ein Verständnis für die Komplexität der Entstehung von Umweltauswirkungen unter Berücksichtigung des gesamten Lebenszyklus vermittelt werden. Das Coaching wird durch Impulsvorträge und kurze Übungen zu verschiedenen Nachhaltigkeitsaspekten begleitet.

In the IRMa research project (Integrative Resource Efficiency Management for SMEs in the chemical industry), approaches were developed to support SMEs in the chemical industry with regard to resource efficiency and the circular economy. The main objective of the project was to develop, improve and apply methods to reduce resource consumption and promote the circular economy in SMEs. The "IRMa approach" developed contains a comprehensive set of methods, indicators and tools to evaluate internal processes and products in terms of material and energy consumption, greenhouse gas emissions and the circular economy. Effective and more efficient technologies play an important role in increasing resource efficiency and the circular economy through technical measures. In order to identify relevant technologies that contribute to the circular economy (CE) and resource efficiency (RE) in the production processes of SMEs, a structured, AI-supported technology scouting process was developed and carried out. 87 technologies were identified for SMEs in the chemical industry. The most technologies were found for the fields energy efficiency (heat pumps and heating) and process intensification. All results are presented in the form of technology profiles. These profiles provide a good foundation for deeper expert analyses, helping identify the most suitable technologies for specific applications.