PFAS-Beschränkungen und FKM-Siegel: Was Käufer vor einem Materialwechsel prüfen sollten

Ein praktischer Leitfaden zu regulatorischem Status, chemischer Beständigkeit, Qualifizierungsprüfung und Lieferkontinuität für Fluorkohlenstoff-O-Ringe

Die Einschränkungen werden zwar schrittweise eingeführt, aber ein endgültiges Verbot ist noch nicht in Kraft.

Die Diskussionen um PFAS gehen mittlerweile weit über das ursprüngliche Umweltthema hinaus und erreichen sogar die E-Mails von Dichtungsherstellern. Die Europäische Chemikalienagentur (ECHA) veröffentlichte im August 2025 den überarbeiteten Vorschlag für EU-weite Beschränkungen im Rahmen der REACH-Verordnung. Dieser umfasste die Dichtungsindustrie als einen von acht zusätzlichen Sektoren, die erst nach Auswertung von über 5.600 Stellungnahmen im Rahmen der Konsultation bewertet wurden. Der überarbeitete Vorschlag berücksichtigte neben einem sofortigen vollständigen Verbot auch verschiedene andere Optionen, wie beispielsweise die weitere Verwendung unter definierten Bedingungen, unter denen die Risiken kontrollierbar sind.

Der Prozess kam 2026 erneut voran. Der Risikobewertungsausschuss der ECHA verabschiedete seine Stellungnahme im März, während der Ausschuss für sozioökonomische Analysen einen Stellungnahmeentwurf annahm und eine Konsultation einleitete, die am 25. Mai endete. Die Beschränkung muss noch den EU-weiten Entscheidungsprozess durchlaufen. Ab August 2026 sollten Käufer die PFAS-Beschränkungen nicht als endgültiges, pauschales Verbot aller in Europa verkauften fluorierten Dichtungen betrachten.

Der noch nicht abgeschlossene Rechtsweg macht Abwarten zu keiner guten Strategie. Produktdeklarationen, Kundenfragebögen und Anfragen nach alternativen Materialien tauchen bereits auf. Unternehmen, die FKM-Dichtungen verwenden, haben nun die Möglichkeit zu ermitteln, wo das Material unerlässlich ist, wo ein anderes Elastomer geeignet wäre und welche Anwendungen umfangreiche Qualifizierungsprogramme erfordern würden.

Warum FKM Teil der Diskussion ist

FKM ist die in ASTM und ISO gebräuchliche Bezeichnung für Fluorkautschuk. Das Polymer ist aufgrund seiner Kohlenstoff-Fluor-Chemie wertvoll, da es eine hohe Beständigkeit gegenüber Hitze, Kraftstoffen, Öl und vielen aggressiven Flüssigkeiten bietet. Die fluorierte Polymerstruktur führt dazu, dass FKM-Dichtungen in die breitere regulatorische Diskussion um PFAS einbezogen werden, obwohl ein vulkanisierter O-Ring sich deutlich von einer mobilen Prozesschemikalie oder einem Tensid in Wasser unterscheidet.

Die praktische Aufgabe besteht in der Identifizierung. Käufer müssen die Stoffgruppe, die Teilenummer des fertigen Produkts, den Herstellungsort, den Zielmarkt und die vom Kunden geforderte Deklaration kennen. PFAS-Beschränkungen können sich zudem mit bestehenden Grenzwerten für bestimmte PFAS-Untergruppen und Verunreinigungen überschneiden, sodass eine einzeilige Aussage wie „enthält FKM“ nicht alle Fragen zur Konformität beantwortet.

Warum sich Ingenieure überhaupt für FKM entschieden haben

Fluorkohlenstoff-O-Ringe finden Verwendung in verschiedenen Geräten und Anlagen, beispielsweise in Kraftstoffsystemen, Heißölanlagen, chemischen Verarbeitungsanlagen, Vakuumtechnik und Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen. Ingenieure greifen üblicherweise auf Fluorkohlenstoff-O-Ringe zurück, wenn NBR, das bei hohen Temperaturen an Festigkeit verliert oder in aromatischen Kraftstoffen quillt, infrage kommt. Weitere Eigenschaften wie geringe Gasdurchlässigkeit und gute Alterungsbeständigkeit sind ebenfalls wichtige Gründe für ihre Auswahl.

FKM ist keine einheitliche Verbindung. Fluorgehalt, Härtungssystem, Polymerarchitektur, Füllstoffzusammensetzung und Nachhärtung beeinflussen die Leistungsfähigkeit. Das europäische O-Ring-Handbuch von Parker führt Beispiele für verbindungsspezifische FKM-Verbindungen mit statischen Temperaturbereichen von -15 °C bis 230 °C auf, während einige Hochleistungstypen bis 250 °C oder 260 °C gelistet sind. Die verbindungsspezifischen Werte zeigen den Bereich innerhalb der jeweiligen Produktfamilie und stellen keine universelle Bewertung für jede schwarze FKM-Dichtung dar.

Auch hier gibt es Grenzen. Standardqualitäten können in heißem Wasser, Dampf, bestimmten Aminen, Ketonen oder niedermolekularen organischen Säuren unzureichende Leistung erbringen. Die Flexibilität bei niedrigen Temperaturen kann geringer sein als bei einigen nichtfluorierten Elastomeren. Eine Beschaffungsrichtlinie, die alle Fluorkohlenstoff-O-Ringe einfach durch eine Alternative ersetzt, ignoriert den Grund für die Zulassung der jeweiligen Verbindungen.

Für chemikalienbeständige Dichtungen sollten in der Spezifikation Medium, Konzentration, Temperatur, Einwirkungsdauer, Druck und Bewegung genau angegeben werden. Die Polymerbezeichnung ist lediglich der Ausgangspunkt für die Auswahl des Gummimaterials.

Ein NASA-Ersatzprogramm zeigt den damit verbundenen Arbeitsaufwand.

Die NASA veröffentlichte einen aufschlussreichen Fall, nachdem die Produktion eines für hypergole Treibstoffe verwendeten O-Rings eingestellt worden war, weil ein wichtiger Bestandteil nicht mehr verfügbar war. Das Originalteil konnte nicht einfach durch ein anderes Elastomer ähnlicher Härte ersetzt werden. Das Engineering and Safety Center der NASA arbeitete mit O-Ring- und Materialherstellern zusammen und führte Kurz- und Langzeit-Kompatibilitätstests durch.

Diese Erkenntnis gilt unmittelbar für die PFAS-Beschränkungen. Eine Lieferantenerklärung kann zwar ein regulatorisches Problem aufzeigen, aber nicht die Dichtungsleistung belegen. Der Wechsel von FKM-Dichtungen zu einer anderen Dichtungsmasse kann Quellverhalten, Druckverformungsrest, Reibung, Permeabilität und Tieftemperaturverhalten verändern. Dasselbe gilt für Fluorkohlenstoff-O-Ringe. Ein Austausch ist erst dann abgeschlossen, wenn die relevanten Risiken geprüft und die Zeichnungen, Spezifikationen und Zulassungsunterlagen aktualisiert wurden.

Die wichtigsten Alternativen weisen unterschiedliche Stärken auf.

NBR ist nach wie vor eine praktikable Wahl für viele Mineralöle und Hydrauliksysteme mit moderaten Temperaturen. HNBR bietet im Allgemeinen eine bessere Beständigkeit gegenüber Hitze, Ozon und mechanischen Eigenschaften als Standard-NBR. EPDM findet breite Anwendung bei Wasser, Dampf, Bremsflüssigkeiten und im Außenbereich, ist aber in der Regel für Mineralöle und Kraftstoffe ungeeignet. Silikon zeichnet sich durch hervorragende Flexibilität bei niedrigen Temperaturen und einen breiten Temperaturbereich aus, allerdings kann die Reiß- und Verschleißfestigkeit die dynamische Anwendung einschränken.

FEPM, FFKM, Fluorsilikon und PTFE können zwar schwierige Medien- oder Temperaturprobleme lösen, jedoch sind alle vier Materialgruppen fluoriert. Lieferanten sollten fluorierte Materialien nicht ohne genaue regulatorische Prüfung als PFAS-freie Alternative bewerben. Eine fluorfreie Alternative kann für eine bestimmte Einsatzbedingung geeignet, für eine andere jedoch unrealistisch sein. Die Auswahl des Gummimaterials muss daher stets auf den tatsächlichen Einsatzbedingungen basieren.

Die Auswahl eines geeigneten Gummimaterials beginnt mit der Unterscheidung der Anwendungsbereiche. Eine statische Wasserdichtung bei 80 °C erfordert nicht die gleichen Entscheidungen wie eine oszillierende Kraftstoffdichtung bei 150 °C. Für die erste gibt es möglicherweise mehrere praktikable Optionen; die zweite erfordert unter Umständen einen engeren technischen und regulatorischen Rahmen.

Prüfung des Ersatzteils anhand realer Ausfallarten

Die Prüfung chemikalienbeständiger Dichtungen beginnt häufig mit ASTM D471, das die Wirkung von Flüssigkeiten auf Gummi vergleicht. ASTM D471 ermöglicht die Messung von Veränderungen in Masse, Volumen, Abmessungen, Härte, Zugfestigkeit und Dehnung nach dem Eintauchen. ASTM weist darauf hin, dass beschleunigte Prüfverfahren Vergleichsdaten liefern und die Leistung im praktischen Einsatz aufgrund variierender Betriebsbedingungen nicht direkt vorhersagen können.

Die Druckverformungsrückstellung muss gesondert geprüft werden. ASTM D395-18(2025) beschreibt die Druckverformungsprüfung und gibt an, dass die Verfahren hauptsächlich für statische Spannungen gelten. Bei dynamisch beanspruchten Bauteilen müssen Reibung, Verschleiß und schnelle Druckwechsel zusätzlich berücksichtigt werden. Chemikalienbeständige Dichtungen, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, erfordern unter Umständen auch eine Schnellgasdekompressionsprüfung.

Regulatorische Daten benötigen die gleiche Revisionskontrolle wie Zeichnungen.

Eine aussagekräftige Lieferantenerklärung nennt Hersteller, Verbindungscode, Produktfamilie, Datum, anwendbare Vorschriften und die Grundlage der Aussage. Die Erklärung sollte außerdem angeben, ob sich die Aussage auf absichtlich zugesetzte Stoffe, gemessene Gehalte, bestimmte eingeschränkte PFAS-Gruppen oder die umfassendere Definition bezieht. Die Angabe „PFAS-frei“ ohne Definition ist schwer zu überprüfen.

Bei PFAS-Beschränkungen muss die Dokumentation der Zulassungsvorschriften mit der genehmigten Materialversion verknüpft bleiben. Auch bei chemikalienbeständigen Dichtungen müssen die Konformitätsaussage und der Prüfumfang verknüpft bleiben. Ändern sich der endgültige Gesetzestext, die Grenzwerte oder Ausnahmeregelungen, kann das Unternehmen die betroffenen Teile identifizieren, ohne jahrelange Bestellungen manuell durchsuchen zu müssen.

Vergiss nicht den Groove und die Montage.

Installation und Zyklen sind häufige Fehlerquellen für chemikalienbeständige Dichtungen beim Austausch. Der Prüfbericht mag zwar akzeptabel erscheinen, doch das neue Material kann während der Installation an einer Öffnung einreißen oder nach mehreren tausend Zyklen an der Dichtlippe verschleißen. Ein Prüfmuster kann weder die Nutgeometrie noch die Oberflächenbeschaffenheit der Welle oder die Seitenbelastung abbilden. Tests an fertigen Bauteilen und montierten Systemen schließen diese Validierungslücke.

Was Käufer vor der Genehmigung einer Änderung fragen sollten

Beginnen Sie mit der aktuellen Teileliste. Welche FKM-Dichtungen werden in der EU vertrieben, welche sind sicherheitskritisch und für welche gibt es keinen qualifizierten Zweitlieferanten? Erfassen Sie für jede Anwendung das Betriebsmedium, die Temperatur, den Druck, die Bewegung und die erwartete Lebensdauer. Die resultierende Liste dient als Auswahlhilfe für die Gummimischung im Projekt.

Legen Sie anschließend den Zulassungsprozess fest. Entscheiden Sie, ob für die Prüfung Standardmuster, fertige Fluorkohlenstoff-O-Ringe, montierte Bauteile oder alle drei verwendet werden. Verwenden Sie nach Möglichkeit das Originalmaterial als Referenzmaterial. Ein direkter Vergleich ist aussagekräftiger als der Vergleich eines neuen Prüfberichts mit einem alten Katalogwert, der unter anderen Bedingungen ermittelt wurde.

Wie Yida die Materialprüfung unterstützen kann

Dalian Yida Precision Rubber Products Co., Ltd. liefert O-Ringe, Dichtungen und kundenspezifische Formteile aus FKM, NBR, HNBR, EPDM, Silikon und anderen Elastomeren. Für Projekte, die PFAS-Beschränkungen unterliegen, prüft Yida die bestehenden Zeichnungen, die Materialanforderungen und die Betriebsbedingungen, bevor Muster angefertigt werden.

Die Prüfung ermöglicht die Unterscheidung zwischen Anwendungen, die weiterhin die Leistungsfähigkeit von FKM erfordern, und solchen, bei denen die Wahl des Gummimaterials eine praktikable Alternative darstellt. Zu den vereinbarten Anforderungen gehören Härte, Abmessungen, Aussehen, Alterungsbeständigkeit in Flüssigkeiten, Druckverformungsrest und die Prüfung des fertigen Teils. Für einen detaillierten Material- und Mustervorschlag senden Sie bitte die Zeichnung, das Medium, den Druck, den Temperaturbereich, die Bewegung, die Menge und die erforderliche Konformitätserklärung.