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Positionspapier zum Beschrnkungsvorschlag fr die Stoffgruppe PFAS aus Sicht der Halbleiterindustrie
Stand: 29.06.2023
1) Allgemeines
PFAS ist eine Abkrzung fr per- und polyfluorierte Chemikalien. Diese Stoffgruppe umfasst nach letzten Schtzungen mehr als 10.000 verschiedene Stoffe. PFAS kommen nicht natrlich vor. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie dauerhaft stabil sowie wasser-, schmutz- und fettabweisend sind. PFAS werden wegen ihrer einzigartigen Kombination an Eigenschaften in verschiedensten Produkten wie z.B. Outdoor-Ausrstung, Kochgeschirr, schmutzabweisenden Teppichen oder Nahrungsmittelverpackungen verwendet. Zudem kommen sie unverzichtbar in einer Vielzahl von industriellen Prozessen als Hilfsstoffe oder auch in der Infrastruktur z.B. in Form von Rohrleitungsauskleidungen und zuverlssigen Dichtungen zum Einsatz.
2) Hintergrund
Die Europische Chemikalienagentur (ECHA) hat am 7. Februar 2023 eine vorlufige Fassung des Beschrnkungsdossiers fr Per- und Polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS) auf ihrer Internetseite verffentlicht.
Das Beschrnkungsdossier basiert auf einer Initiative von fnf staatlichen Organisationen aus Deutschland, den Niederlanden, Schweden, Dnemark und Norwegen und sieht ein EU-weites Verbot der Herstellung, des Inverkehrbringens und der Verwendung aller als PFAS definierten Substanzen als solche oder - oberhalb von bestimmten Konzentrationsgrenzen - in Gemischen und Erzeugnissen vor.
Die Robustheit und positiven Eigenschaften von PFAS machen sie allerdings auch zu sog. ,,Ewigkeitschemikalien", die sich, falls sie unkontrolliert in die Umwelt gelangen, aufgrund der aus technischen Grnden notwendigen (robusten) Eigenschaften zwangslufig kaum abbauen. Daraus resultiert das Ziel dieses Verbotes: die Eindmmung der Anreicherung von PFAS in Menschen und Umwelt, um eventuelle negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit auszuschlieen und die Natur zu schtzen. Somit werden die notwendigen und naturgegebenen Stabilitten der PFAS-Stoffe ihnen gleichzeitig wieder zum Verhngnis, was die Suche und Einbau der Alternativen direkt in Frage stellt. Mgliche Substitutionsstoffe wrden ebenfalls diese Eigenschaften besitzen.
Zustzlich sei noch erwhnt, dass in den PFAS-Stoffen Verbindungen mit Fluor als elektronegativstem (reaktivstem) Atom des Periodensystems vorliegen. Genau das macht die Verbindungen so stabil. Andere Elemente mit gleicher inerter Wirkung finden zu sollen, ist nicht mglich und wird immer bedeuten, dass kurzlebigere Versionen genutzt werden mssen, die aber die Natur durch den hheren Verbrauch noch mehr belasten wrden. Hier wrden jedoch auch neue Risiken entstehen. Beispielsweise sind Dichtungen insbesondere fr aggressive Chemikalien bzw. bei erhhten Temperaturen immer eine Schwachstelle in technischen Systemen. Ein Versagen kann zum unkontrollierten Austritt groer Mengen gefhrlicher Stoffe in die Umwelt fhren. Hier ist abzuwgen, ob das Risiko von erprobt zuverlssigen PFAS in
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kontrollierter industrieller Umgebung nicht doch die bessere Lsung ist. Rein rechtlich stehen die Zulassung und der Betrieb von Equipment und Verfahren der Hochtechnologie in Frage. Der nun verffentlichte Vorschlag sieht vor, dass PFAS nur noch in Bereichen befristet zum Einsatz kommen drfen, in denen es auf absehbare Zeit keine geeigneten Alternativen geben wird bzw. wo die sozio-konomischen Vorteile die Nachteile fr Mensch und Umwelt berwiegen. Mgliche Beispiele dafr sind industrielle Prozesse wie die Herstellung von Halbleitern, persnliche Schutzausrstung fr Rettungs- und Sicherheitskrfte oder Medizinprodukte.
3) Differenzierung Die groe Stoffgruppe der PFAS wird in weitere Gruppen - siehe nachfolgendes Bild - unterteilt, die sich in ihren Eigenschaften und Risikoprofilen teilweise stark unterscheiden.
Quelle: https://health.hawaii.gov/heer/environmental-health/highlighted-projects/pfas/
Viele der Stoffe sind nicht als gefhrliche Stoffe im Sinne der CLP-Verordnung eingestuft. Die meisten fr die Industrie relevanten Fluorpolymere erfllen die OECD-Kriterien fr ,,polymers of low concern" (PLC). Diese Klassifizierung bedeutet, dass Fluorpolymere keine akute oder subchronische systemische Toxizitt, Irritation oder Sensibilisierung aufweisen, nicht bioverfgbar und nicht wasserlslich sind und bei bestimmungsgemer Verwendung kein Gefahrenpotenzial bergen. Dazu zhlen u.a. PFA, FEP, ETFE und auch PTFE - umgangssprachlich bekannt als Teflon.
4) Besonderheiten der Halbleiterindustrie Im gesamten Sektor der Halbleiterindustrie gelten extrem hohe Anforderungen an die Reinheit - sowohl in Bezug auf verwendete Rohstoffe als auch hinsichtlich der Umgebungsbedingungen. Alle Prozesse sind darauf ausgerichtet, die Produkte vor ungewollten Verunreinigungen zu schtzen. Die Verwendung von PFAS-haltigen Bauteilen in der Infrastruktur trgt in hohem Mae dazu bei. Jahrzehntelange Erfahrungen haben gezeigt, dass bereits kleinste nderungen in den Prozessen dazu fhren, dass das Produkt nicht mehr den Anforderungen entspricht und somit nicht fr den beabsichtigten Zweck genutzt werden kann. Daher generieren nderungen in den hochkomplexen Prozessen gravierende Auswirkungen und sind mit meist hohen Kosten verbunden. Gem den geltenden internationalen Standards wie z.B. ISO 9001 sind derartige
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nderungen den Kunden anzuzeigen, was eine mehrmonatige bis mehrjhrige Qualifizierungsphase fr ein derartiges Produkt startet. Selbstverstndlich wird bei der Neu- und Weiterentwicklung von Prozessen stets darauf geachtet, gefhrliche Stoffe mit einem Risiko fr die menschliche Gesundheit und die Umwelt nur dort und mglichst in geringen Mengen einzusetzen, wo man unbedingt deren physikalische und/oder chemische Eigenschaften braucht. Dazu gehrt dann immer auch die Implementierung von entsprechend wirksamen Schutzmanahmen. Dies liegt im ureigensten Interesse der Industrie, da Lieferung, Lagerung, Verwendung (Arbeitsschutz) und Entsorgung gefhrlicher Stoffe sehr hohe Kosten verursachen und auch erhebliche Haftungsrisiken beinhalten. Die Verwendung von weniger gefhrlichen Stoffen ist damit ein idealer Hebel um Kosten einzusparen. Dennoch gibt es spezielle Verwendungen z.B. von PFAS-haltigen Prozesschemikalien, wo es nicht einmal ansatzweise eine Idee fr deren Substitution gibt.
5) Mgliche Auswirkungen eines PFAS - Verbotes
Aufgrund der Vielzahl der Stoffe, die beschrnkt werden sollen, entsteht eine extrem breite Betroffenheit der Industrie und erzeugt massive konomische und gesellschaftliche Auswirkungen.
PFAS werden im Halbleitersektor wegen ihres inerten Verhaltens - sie reagieren nicht mit den Produkten (= verunreinigen sie nicht) - hufig in industriellen Anlagen in Dichtungen, Schluchen, Leitungen, Ventilen und anderen Anlagenteilen eingesetzt. Hier tragen Sie zur Sicherheit und Langlebigkeit der Anlagen und industriellen Infrastruktur bei. Aufgrund der Rahmenbedingungen (z.B. hohe Temperaturen, hohe Drcke, extreme pH-Werte) bestehen hierfr hufig keine geeigneten Alternativen. Wenn die Beschrnkung im vorgesehenen Umfang in Kraft treten wrde, stnden die Unternehmen im Halbleiterbereich vor einer Vielzahl von Problemen, wenn nicht vor dem Aus in Europa:
- Reduzierte Verfgbarkeit von Stoffen in Europa fhrt zur Verknappung von betroffenen Prozesschemikalien und Bauteilen. Mglicherweise werden im Extremfall sogar Lieferketten dauerhaft unterbrochen (z.B. durch Betriebsschlieungen von europischen KMU's). Man wrde auf Lieferanten aus nicht-europischen Lndern ausweichen (mssen).
- Mittelfristig wird die Sicherheit und Funktionalitt von Anlagen beeintrchtigt, so dass die Qualitt der Produkte darunter leidet.
- Die durch die Substitutionsforderung entstehenden Kosten limitieren die finanziellen Mittel der Unternehmen, die in der Folge andere Ausgaben z.B. fr Forschung & Entwicklung einschrnken mssten.
- Legal Compliance kann nicht als Preisargument gegenber Kunden verwendet werden, d.h. die Kosten fr die Substitution von PFAS sind fr Unternehmen nicht auf die Produkte umlegbar. Dies schwcht die Wettbewerbsfhigkeit europischer Unternehmen gegenber der nicht-europischen Konkurrenz. Dies widersprche den Zielen der REACh-Verordnung, wo der Beschrnkungsvorschlag rechtlich angesiedelt ist.
- Wrde die vorgeschlagene Beschrnkung so umgesetzt werden, knnte die Halbleiterindustrie nicht mehr im vorgesehenen Umfang und Zeitrahmen zu den Zielen des Green Deals und der industriellen Transformation beitragen. Im Gegenteil - es bestnde ein hohes Risiko fr die Strkung der europischen Souvernitt. Subventionierte Investitionen wie z.B. die Ansiedlung von Chipfabriken, die Umsetzung von gefrderten innovativen Projekten wie z.B. des milliardengefrderten IPCEI ME/CT (Important Project of Common European Interest Microelectronics/Communication Technology), European Chips Act oder Critical Raw Materials Act wrden torpediert.
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- Ganze Industriezweige, welche elektronische Bauteile verarbeiten und gesellschaftlich genutzte Anwendungen wie z.B. Automobile, Flugzeuge, Raumfahrt, Kommunikationsnetzwerke (z.B. Glasfaserkabel), die Medizintechnik sowie die Verteidigungsbranche wren in Frage gestellt. Dasselbe gilt fr die Ttigkeit der Forschungseinrichtungen.
- Im Beschrnkungsvorschlag wird fr den Halbleiterherstellungsprozess eine bergangsfrist von 13,5 Jahren genannt. Hier stellt sich die Frage, was genau umfasst der Begriff ,,Halbleiterherstellungsprozess"? Abgesehen davon ist es bewhrter Stand der Technik in unserer Branche, die Infrastruktur und Anlagenbauteile mit Bauteilen aus Fluoropolymeren auszustatten. Alternative Stoffe mssten hnliche Eigenschaften haben, um dieselbe Funktionalitt und Sicherheit zu gewhrleisten. Daher erscheint es unwahrscheinlich, dass innerhalb der 13,5 Jahre ein Substitut gefunden, getestet und qualifiziert werden wird. Ist fr diesen Fall eine Verlngerung der Ausnahmefrist vorgesehen? Wenn nicht, mssten viele Unternehmen ihre Geschftsttigkeit in Europa einstellen.
- Da PFAS in den Endprodukten oftmals nicht mehr enthalten sind, sondern nur als Prozesschemikalie oder Bestandteil von Produktionsanlagen verwendet werden, wre ein Import von konkurrierenden Produkten aus dem nicht-EU Ausland problemlos mglich. Damit wre auch ein weiterer Kostennachteil fr europische Firmen verbunden, wenn nicht mehr mit langjhrig erprobten und zuverlssigen Produktionsmethoden gefertigt werden kann. Die erheblichen Zusatzkosten fr die Qualifizierung von Ersatzstoffen haben diese Wettbewerber nicht. Es drfte klar sein, was dies fr knftige Investitionsentscheidungen bedeuten wird.
6) Bewertung des Beschrnkungsvorschlags
Der Anwendungsbereich des Beschrnkungsvorschlags ist sehr breit gefasst. Es sind eine Vielzahl von Stoffen mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften und Risikoprofilen betroffen. Eine Untergliederung (siehe Bild oben) und entsprechend differenzierte Bewertung der mit diesen Gruppen verbundenen Risiken und schon etablierter Schutzmanahmen, findet nicht statt. Stattdessen soll die vorgeschlagene Beschrnkung fr die gesamte Stoffklasse mit > 10.000 einzelnen Stoffen gelten und sie komplett verbannen, indem der Scope definiert wird als ,,Herstellung, Inverkehrbringen und jegliche Verwendung". Die wenigen, vorgeschlagenen Ausnahmen werden obendrein zeitlich begrenzt.
Viele der Stoffe sind derzeit nicht nach CLP-Verordnung eingestuft. Die Behrden begrnden die Beschrnkung mit der Persistenz der Stoffe. Die Persistenz allein stellt jedoch keine Gefahreneigenschaft dar, bzw. ist eher ein Indiz fr Unschdlichkeit, da eben keine Reaktion mit der Umwelt stattfindet. Zudem existieren fr breite PFAS - Stoffgruppen etablierte Recyclingverfahren, die bereits eingesetzt werden. 1
Die ,,Beschrnkung" ist in der REACh-Verordnung verankert. Dort ist im Art. 68 fr den Erlass neuer und die nderung geltender Beschrnkungen festgeschrieben: ,,(1) Bringt die Herstellung, die Verwendung oder das Inverkehrbringen von Stoffen ein unannehmbares Risiko fr die menschliche Gesundheit oder die Umwelt mit sich, das gemeinschaftsweit behandelt werden muss, so wird Anhang XVII nach dem in Artikel 133 Absatz 4 genannten Verfahren gendert, indem nach dem Verfahren der Artikel 69 bis 73 neue Beschrnkungen der Herstellung, der Verwendung oder des Inverkehrbringens von Stoffen als solchen, in Gemischen oder in Erzeugnissen erlassen oder geltende Beschrnkungen in Anhang XVII gendert werden. Bei einer solchen Entscheidung werden die sozio-konomischen Auswirkungen der Beschrnkung einschlielich der Verfgbarkeit von Alternativen bercksichtigt." Eine Risikobe-
1 https://www.pro-kunststoff.de/assets/Merkbl%C3%A4tter%20und%20Co/FP%20TM-10-Recycling-von-Fluorkunststoffen.pdf
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wertung fr diese Stoffe in der Zusammenwirkung von gefhrlichen Eigenschaften und Expositionen bezogen auf konkrete Verwendungen wie in der REACh-VO beschrieben sowie die Betrachtung von Alternativen hat nicht stattgefunden. Daher widerspricht dieses Vorgehen der REACh-Verordnung.
Im Beschrnkungsvorschlag wird die Stoffgruppe der PFAS allgemein, jedoch keine konkreten Identifier (z.B. CAS-Nummer) fr betroffene Stoffe genannt. Dies erschwert wesentlich die Analyse der eigenen Betroffenheit im Unternehmen sowie die Abfragen in der Lieferkette.
Im Halbleitersektor werden PFAS auf zweierlei Art genutzt: 1. im Bereich der Infrastruktur und als hochstandardisierte Anlagenbauteile sowie 2. als Prozesschemikalien.
Der Einsatz dieser Erzeugnisse in Industrieanlagen wird bisher im Beschrnkungsdossier nur unzureichend bercksichtigt.
Eine besondere Bedeutung erlangt die Bewertung von Alternativen, deren (Nicht)-Existenz fr die Gewhrung von Ausnahmen ein entscheidender Faktor ist. Auch hier muss wieder von einer konkreten Verwendung und den damit verbundenen Anforderungen an eingesetzte Stoffe bzw. Bauteile ausgegangen werden. Selbst wenn es im Labormastab eine Alternative gibt, bedeutet dies noch lange nicht, dass diese auch fr eine Massenproduktion geeignet ist. Hinzu kommt das Assessment von weiteren Faktoren, die ber die Tauglichkeit von vermeintlichen Alternativstoffen entscheiden:
- Sicherheitsprfung (Arbeitsschutz, Umweltvertrglichkeit) - bereits existierende gesetzliche Regelungen (z.B. Einstufung unter CLP) - technische Standards - technische Daten (z.B. Energieverbrauch, Lebensdauer, Funktionalitt) - Wirtschaftlichkeitsanalyse - Verfgbarkeit am Markt + Bedingungen in der Lieferkette etc.
Das absolute Verbot sowie berhaupt eine Befristung, auch wenn fr die ,,Halbleiterherstellungsprozesse" 13,5 Jahre vorgesehen sind, erscheint absurd, wenn noch nicht einmal in der Theorie Ersatzstoffe denkbar sind. In Bereichen, in denen PFAS ersetzt werden knnen, muss mit typischen Entwicklungszeiten von der Idee bis zum industriellen Produkt von 20 - 30 Jahren gerechnet werden.
7) Mgliche Verbesserungsanstze und Forderungen
Selbstverstndlich untersttzt die Halbleiterindustrie aus berzeugung die Reduzierung von Risiken fr die menschliche Gesundheit und die Umwelt, jedoch sollten die regulatorischen Manahmen wie z.B. der Beschrnkungsvorschlag fr PFAS in einer angemessenen und vor allem ganzheitlichen Betrachtung der daraus resultierenden Konsequenzen erarbeitet werden. Aus unserer Sicht mssten folgende Aspekte Bercksichtigung finden:
- Es muss gem REACH - Verordnung eine differenzierte Bewertung der mit diesen Stoffen verbundenen Risiken fr Mensch und Umwelt (Gefahren + Expositionen) einschlielich bereits etablierter Schutzmanahmen/Verwendung stattfinden. Dabei wre eine Unterscheidung zwischen industriellen Verwendungen und Verbraucherprodukten vermutlich hilfreich.
- Sollte sich im Ergebnis des Assessments kein inakzeptables Risiko ergeben, mssen diese Stoffe bzw. Stoffgruppen von der Beschrnkung befreit werden.
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- Es muss eine ganzheitliche Betrachtung von Alternativen stattfinden, sofern es welche gibt. Sichere Verwendungen von PFAS, die nicht durch geeignete Alternativen ersetzt werden knnen, mssen fr industrielle Verwendungen auch weiterhin in Europa mglich sein.
- Die bergangsfristen mssen angemessen und branchenbezogen festgelegt werden. Eine pauschale Regelung kann nicht die Besonderheiten einer Branche wie z.B. fr die Halbleiter bliche Entwicklungszeitrume, Qualifizierungs- und Zertifizierungsphasen bei Kunden abbilden.
- Ausnahmen fr die Halbleiterbranche, wo PFAS nicht in das Produkt eingehen und bereits jetzt eine sichere Verwendung nachgewiesen ist, sollten unbefristet festgelegt werden.
- Es muss verhindert werden, dass europische Unternehmen aufgrund der PFASBeschrnkung nicht mehr produzieren, aber nicht-europische Unternehmen derartige Artikel in die EU liefern knnen.
- Die PFAS, die mit dieser Beschrnkung reguliert werden, sollten eindeutig identifizierbar sein z.B. mit CAS-Nummer, so dass die Unternehmen und auch die Akteure der Lieferkette effizient und transparent agieren knnen.
- Es muss ein Verfahren gefunden werden, um in Produkten enthaltene PFAS entlang der Lieferkette zu identifizieren. Welche Daten genau bentigt werden, wre noch zu diskutieren.
- Es muss eine Kohrenz zwischen den chemikalienpolitischen Regulierungen und den Manahmen zur Umsetzung der Ziele der EU aus dem Green Deal hergestellt werden.
- Nach dem Ende dieser ffentlichen Konsultation muss der Beschrnkungsvorschlag an den Stellen, wo von Annahmen z.B. bei der Verfgbarkeit von Alternativen oder technischen Lsungen ausgegangen wurde, anhand der eingereichten Fakten korrigiert werden.
8) Zusammenfassung
Die Halbleiterindustrie ist durch sehr hohe Investitions- wie auch erhebliche laufende Betriebskosten geprgt. Die Fertigungsprozesse sind langjhrig optimiert, bereits kleinste nderungen knnen sich fatal auswirken. Jegliche nderungen bedeuten daher mindestens hohe Zusatzkosten, aber auch hohe Risiken, dass es nicht funktioniert.
Ein PFAS - Verbot wrde GLEICHZEITIG an vielen unterschiedlichen Stellen nderungen in den Produktionsablufen erzwingen. Auch wenn die bergangsfristen auf den ersten Blick ,,grozgig" erscheinen, ist aufgrund des nicht solide kalkulierbaren Risikos damit zu rechnen, dass Neu-Investitionen bereits heute (!) in Regionen der Welt umgeleitet werden, die nicht davon betroffen sind. Wenn das Verbot dann in Kraft tritt, werden die abgeschriebenen Produktionssttten exakt planbar stillgelegt.
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