KI-Boom treibt Nachfrage nach PFAS in Chips und Rechenzentrumskühlung

Der Ausbau von KI-Infrastruktur schafft zwei miteinander verbundene Nachfragequellen für PFAS: die Lieferkette für Halbleiter, aus denen KI-Chips entstehen, und die Wärmeabfuhr in immer dichter gepackten Servern. Das geschieht ausgerechnet zu einem Zeitpunkt, an dem Behörden, Umweltorganisationen und Teile der Industrie auf einen Ersatz oder Ausstieg bei diesen besonders langlebigen Chemikalien drängen.

ChemSec nennt in einer Analyse vom September 2026 KI- und Rechenzentrumsinfrastruktur, die Halbleiterfertigung sowie Lithium-Ionen-Batterien als die drei wichtigsten Treiber geplanter PFAS-Kapazitätserweiterungen. Mit wenigen Ausnahmen erweiterten große Produzenten ihre Kapazitäten. Chemours, Syensqo, Arkema, Solstice, Daikin und AGC verknüpften Investitionen ausdrücklich mit KI-Infrastruktur oder Chipfertigung. 31

Warum KI den PFAS-Bedarf erhöhen kann

Mehr KI-Hardware bedeutet mehr Halbleiterprozesse

In der Halbleiterfertigung kommen PFAS laut ChemSec unter anderem als Tenside, bei Ätz- und Reinigungsprozessen sowie in chemikalienbeständigen Rohren und Verbindungsstücken zum Einsatz. Steigt die Nachfrage nach KI-Beschleunigern, Speicherchips und der dafür nötigen Fertigungstechnik, kann das den Bedarf an solchen Spezialmaterialien in den Fabriken erhöhen. 31

Der Zusammenhang endet nicht beim Server. Nach Darstellung des NRDC können PFAS in Rechenzentren für Kühlung und Brandschutz sowie bei der Herstellung von Halbleitern und anderen elektronischen Komponenten eingesetzt werden. 12

Hohe Leistungsdichte macht Flüssigkeitskühlung attraktiver

Je dichter Server bestückt sind und je größer ihre Wärmelast wird, desto schwieriger reicht reine Luftkühlung aus. Bei der Immersionskühlung werden Elektronikkomponenten in eine elektrisch nicht leitende Flüssigkeit getaucht.

Bei der verbreiteteren Einphasen-Variante zirkuliert die Flüssigkeit, ohne zu sieden; häufig werden Kohlenwasserstoffe wie Polyalphaolefine verwendet. Bei der Zwei-Phasen-Kühlung kann ein fluoriertes Kältemittel direkt an der heißen Komponente verdampfen, Wärme als Dampf abtransportieren, anschließend kondensieren und erneut zirkulieren. 38

Gerade diese zweite Variante ist ein möglicher PFAS-Nachfragekanal. ChemSec nennt Immersionsflüssigkeiten und Wärmemanagement für KI- und Rechenzentrumsinfrastruktur ausdrücklich als Gründe für Kapazitätserweiterungen. 31

Technisch nützlich, ökologisch umstritten

PFAS werden in anspruchsvollen Industrieanwendungen geschätzt, weil sie Hitze gut widerstehen, Wasser und Öl abweisen, chemisch beständig sind und elektrisch isolieren können. Das erklärt ihren Einsatz dort, wo aggressive Prozesschemikalien, hohe Temperaturen und empfindliche Elektronik zuverlässig beherrscht werden müssen.

Genau diese Beständigkeit ist jedoch der Kern des Umweltproblems: PFAS bauen sich in der Umwelt nicht leicht ab. Food & Water Watch beschreibt Kühlsysteme von Rechenzentren als möglichen zusätzlichen Einsatzpfad für persistente PFAS – auch wenn solche Systeme den Wasserverbrauch verringern, aber nicht vollständig beseitigen können. 2

Das bedeutet nicht, dass jede Flüssigkeitskühlung PFAS nutzt oder jedes Rechenzentrum auf Immersionskühlung setzt. Es zeigt aber, dass die Kühlfrage bei KI auch eine Entscheidung über Materialien mit potenziell langfristigen Umweltfolgen sein kann.

Welche Hersteller bauen aus – und wer zieht sich zurück?

Chemours und andere große Anbieter erweitern Kapazitäten

Nach ChemSec bauen die meisten großen PFAS-Produzenten ihre Kapazitäten aus, getrieben von KI- und Rechenzentrumsinfrastruktur, Halbleiterfertigung und Batteriematerialien. Genannt werden Chemours, Syensqo, Arkema, Solstice, Daikin und AGC, die einschlägige Investitionen mit KI oder Chipfertigung begründen. 31

Chemours liefert das deutlichste öffentlich dokumentierte Beispiel einer KI-bezogenen Strategie:

• Der Konzern erklärte, eine Erweiterung der Produktionskapazität für Teflon PFA sei 2024 abgeschlossen worden; das Material sei für die Halbleiterfertigung wichtig. 21
• Gemeinsam mit Navin Fluorine International will Chemours seine Opteon-Flüssigkeit für Zwei-Phasen-Immersionskühlung produzieren. Das Vorhaben gehört zu einem erweiterten Geschäft mit Flüssigkeitskühlung für den steigenden Wärme-, Energie- und Wasserbedarf fortschrittlicher Rechenzentren und KI-Hardware. 25
• Mit DataVolt vereinbarte Chemours zudem die Entwicklung und Erprobung von Flüssigkeitskühlung, darunter Zwei-Phasen-Direct-to-Chip- und Zwei-Phasen-Immersionssysteme. 24

Chemours rechnet mit einer Kommerzialisierung der Opteon-Zwei-Phasen-Immersionskühlung bis 2026 – vorbehaltlich der erforderlichen Genehmigungen. In einer Investorenpräsentation wirbt das Unternehmen außerdem mit möglichen Einsparungen beim Kühlenergiebedarf. Das sind jedoch Leistungsangaben des Unternehmens, keine unabhängig bestätigten Ergebnisse für jede einzelne Installation. 21

Der Rückzug von 3M verändert das Angebot

3M kündigte 2022 an, die PFAS-Herstellung bis Ende 2025 einzustellen. Die Produktlinien Novec und Fluorinert wurden laut Data Center Dynamics unter anderem für Kühlung, Halbleiterfertigung und Brandschutz eingesetzt. 28

Das ist kein einheitlicher Ausstieg der gesamten Branche, sondern eine Verschiebung im Markt: Der Rückzug von 3M fällt zeitlich mit Expansionsplänen anderer Anbieter für Halbleiter- und fortschrittliche Kühlanwendungen zusammen. 2831

Wie groß ist der KI-PFAS-Markt?

Eine belastbare öffentliche Schätzung dafür, welcher Anteil der gesamten PFAS-Nachfrage speziell auf KI-Infrastruktur entfällt, ist in den vorliegenden Quellen nicht verfügbar. ChemSec untersucht Expansionspläne und Nachfragefaktoren, beziffert aber kein ausschließlich KI-bedingtes Produktionsvolumen. 31

Der Markt für Immersionskühlflüssigkeiten liefert dennoch einen Größenrahmen – er darf allerdings nicht mit einem PFAS-Markt gleichgesetzt werden. MarketsandMarkets erwartet für Flüssigkeiten zur Immersionskühlung in Rechenzentren ein Wachstum von 180 Millionen US-Dollar im Jahr 2025 auf 830 Millionen US-Dollar im Jahr 2032. Das entspräche einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 23,9 Prozent. Die Kategorie umfasst Direct-to-Chip- und Immersionsflüssigkeiten und ist nicht auf fluorierte oder PFAS-basierte Produkte beschränkt. 41

Regulierung und PFAS-freie Alternativen

Regulierung und Beschaffungsvorgaben erhöhen den Druck, Alternativen einzusetzen. In den USA begann die Umweltbehörde EPA damit, neue Chemikalien für Rechenzentrumsprojekte oder die zugehörige Fertigung im Prüfverfahren nach dem Toxic Substances Control Act (TSCA) priorisiert zu behandeln. 16 Zugleich veranlassen Meldepflichten und mögliche künftige Beschränkungen Betreiber dazu, PFAS-Risiken in ihren Lieferketten stärker zu prüfen. 35

Für manche Kühlanwendungen gibt es bereits Alternativen: Einphasen-Immersionskühlung arbeitet häufig mit dielektrischen Kohlenwasserstoff-Flüssigkeiten. Darüber hinaus werden nicht fluorierte Syntheseöle, Ester, Silikone und biobasierte Flüssigkeiten entwickelt. 3842 Direct-to-Chip-Kühlung und verbesserte Luftkühlkonzepte können in bestimmten Anlagen ebenfalls den Bedarf an Zwei-Phasen-Immersion reduzieren.

Die Quellen belegen allerdings nicht, dass PFAS-freie Lösungen für jeden Halbleiterprozess oder jede besonders leistungsdichte Zwei-Phasen-Anwendung ohne Weiteres austauschbar sind. Materialqualifizierung, Zuverlässigkeit, Sicherheit und das jeweilige Systemdesign bleiben entscheidend.

Der Zielkonflikt der KI-Infrastruktur

Für Betreiber und Erbauer von Rechenzentren geht es nicht nur um die Frage, ob mehr Flüssigkeitskühlung nötig ist. Entscheidend ist auch, ob sich Effizienz- und Wasserziele mit persistenten fluorierten Materialien erreichen lassen sollen, obwohl Alternativen verfügbar sein, sich noch entwickeln oder für einen konkreten Einsatz ungeeignet sein können.

ChemSec warnt, dass die KI-Nachfrage eine neue Generation von PFAS-Kapazitäten festschreiben könnte, während Bemühungen um einen breiteren Ausstieg an Fahrt gewinnen. 31 Das NRDC verweist auf die gesamte Lieferkette: Die PFAS-Frage reicht über den Serverraum hinaus – von der Chipfertigung über Kühlung und Brandschutz bis zur Entsorgung am Ende der Nutzungsdauer. 12

Die zentrale Unterscheidung lautet daher: KI treibt den Bedarf an leistungsfähigem Wärmemanagement deutlich an. Daraus folgt aber nicht, dass PFAS die einzige Lösung dafür sind. Ob sie eingesetzt werden, bleibt eine technische, regulatorische und ökologische Entscheidung.