Forschende der Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT und für Werkstoffmechanik IWM haben im Projekt pureWaterSeal neuartige Dichtungen entwickelt, die ohne PFAS auskommen und den Einsatz umweltfreundlicher, wasserbasierter Schmierstoffe ermöglichen. Damit adressieren sie gleich zwei große Herausforderungen: die drohende PFAS-Regulierung und die Umweltbelastung durch ölhaltige Schmierstoffe.
Die neu entwickelten Dichtungen setzen auf diamantähnliche Kohlenstoffbeschichtungen und laserstrukturierte Oberflächen, um höchste Funktionalität und Langlebigkeit zu gewährleisten. Bereits erste industrielle Anwendungen, wie in Pumpen von Geothermiekraftwerken, belegen das Potenzial der Lösung, Ressourcen zu schonen und ökologische Risiken zu minimieren.
Dichtungen ohne PFAS – umweltfreundlich und leistungsstark
Traditionelle Dichtungen enthalten PFAS und benötigen ölbasierte Schmiermittel. Diese Kombination belastet Umwelt und Grundwasser, da defekte Systeme oft zu Leckagen führen. PFAS, sogenannte Ewigkeitschemikalien, können nicht abgebaut werden und reichern sich dauerhaft in der Umwelt an. Mit dem drohenden Verbot in der EU steigt der Handlungsdruck auf die Industrie.
Das Fraunhofer-Team hat daher eine neue Dichtungslösung entwickelt: PFAS-frei, langlebig und geeignet für wasserbasierte Schmierstoffe. Möglich wurde dies durch die Kombination diamantähnlicher Kohlenstoffschichten mit gezielter Laserstrukturierung, die innere Spannungen abbaut und die Reibung reduziert. Die Lebensdauer technischer Systeme kann so deutlich erhöht werden.
Industrielle Anwendung und nächste Schritte
Die Lösung ist nicht nur ein Forschungserfolg, sondern steht kurz vor dem industriellen Durchbruch. Erste Prototypen laufen bereits erfolgreich in Geothermiekraftwerken. Die Fraunhofer-Fachleute arbeiten mit Partnerunternehmen daran, die Technik in größere Anlagen und die Serienfertigung zu überführen.
Gleichzeitig wird die Entwicklung kontinuierlich an verschiedene industrielle Anforderungen angepasst. Ein geplantes Spin-off soll die Technologie in Zukunft breit vermarkten. Damit bietet sich ein innovativer, nachhaltiger Ersatz für herkömmliche Dichtungen mit hohem Schadstoffpotenzial.