Kostengünstige Alternative zu Komplettreinräumen

Partielle keimfreie Reinluftbereiche

Reinluftbereiche werden beispielsweise in der elektronischen oder optischen Industrie sowie in chemisch-analytischen Laboren und im Verpackungswesen eingesetzt, wenn ein Arbeiten in reinster Atmosphäre erforderlich oder empfehlenswert ist.

Reinraum

Seit rund 15 Jahren befasst sich die Firma Spetec aus Erding mit der Konstruktion und dem Bau von Reinräumen in unterschiedlichen Größen, die entsprechend den Anforderungen oder den Kundenwünschen variabel konstruiert, gebaut und aufgestellt werden können. Diese Produkte sind bisher in ganz unterschiedlichen Bereichen zum Einsatz gekommen.

Das typische Konstruktionsmerkmal ist ein sogenanntes Laminar-Flow-Modul, das mit einem Ventilator hoher Qualität und einem Filtersystem, bestehend aus einem Vorfilter und einem Hochleistungsfilter (EU 14), ausgestattet ist. Die Filterbezeichnung EU 14 bedeutet, dass dieses Filter in der Lage ist, 99,995 % aller Partikel mit einem Durchmesser von ≥ 0,5 µm zurückzuhalten. Die Größe des Moduls (Bild 1) kann variabel sein; sie richtet sich nach dem Anwendungszweck.

Reinraum oder Reinraumbereich?
Zur Schaffung von hochwertigen Reinluftarbeitsplätzen, die sich sowohl in einem abgeschlossenen Reinraum als auch in klimatisierten Räumen befinden, hat es sich bewährt, ein Modul über diesen Platz zu hängen. In einem laminaren Reinluftstrom entsteht so ein partikel- und keimfreier Raum, der begrenzt ist. Bei größeren zu schaffenden Reinräumen, die als Reinraumzellen bezeichnet werden, können auch mehrere Module nebeneinander angebracht und geschaltet sein (siehe Bild 3).

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Bild 1: Aufbau und Wirkungsweise einer Laminar Flow Box.

Ist der zu schaffende Reinraum mit Geräten oder Möbeln bestückt, so empfiehlt Spetec die Benutzung eines Reinluftstromes mit geringer Turbulenz, um überall einen Luftaustausch zu gewährleisten. Die Herstellung der Module und allem Zubehör erfolgt bei Spetec nach den Richtlinien der GMP (Good Manufacturing Practice) und ist entsprechend zertifiziert.

Neben den Standardgrößen, die aus dem Katalog der Firma zu ersehen sind, sind auch den Kundenwünschen entsprechende individuelle Größen möglich. Die Fläche des Reinraumbereiches kann somit frei gewählt werden.

Die modernen Module, die sich in beliebiger Höhe aufhängen oder an der Decke befestigen lassen, zeichnen sich heute durch einen geräuscharmen Betrieb aus und verfügen über eine Filterwechselanzeige. Das Filter lässt sich leicht auswechseln (Bild 2). Der Zeitraum der ausreichenden Wirkungsweise hängt von der Raumluftqualität ab. Erfahrungsgemäß sind vier Jahre und mehr als Laufzeit bekannt geworden. Im Fall von Neu- oder Umbauten kann ein derartiges Modul (Bild 3) auch in Decken eingebaut werden.Diese Art der Reinlufterzeugung stellt eine kostengünstige Alternative zu aufwendigen Komplettreinräumen dar. Bei einer guten Abdichtung von Eingang und Fenstern lässt sich bei kontinuierlicher Arbeitsweise eine ähnliche Reinraumgüte erzeugen.

Bild 2: Laminar-Flow-Modul, geöffnet.

Reinraum-Güteklassen
Die Eigenschaften und die Güteklassen von Reinräumen werden in den Normen DIN EN ISO 14644, Teil 1 (Klassen 1 bis 9), DIN EN ISO 14698, Teil 1 bis 3 und VDI 2083, Blatt 1 bis 18 (Klassen 0 bis 7); US Fed. Std. 209E (Klassen 1 bis 100 000) oder im EG-GMP-Leitfaden (Klassen A bis D) festgeschrieben. Die Umgebungsluft und der Mensch haben in Bezug auf die Reinhaltung von Objekten den größten Einfluss. Hinzu kommen die Kontamination von Reinräumen infolge des Partikeltransportes durch die Luft, das Einbringen von Partikeln an technischen Oberflächen und die Teilchenentstehung durch Geräte, Personal und ablaufende Prozesse.

Allein durch Haut und Kleidung werden in einem reinen Raum der Klasse 8 von jeder Person in einer Schicht mehr als 600 Millionen Partikel (Durchmesser > 0,5 µm) pro m3 abgegeben. Dies und die Messung der Partikelfreisetzung gleicher Durchmesser bei Bewegungen des Personals in Schutzkleidung (beim Sitzen mit leichter Unterarmbewegung: 20 000; beim Aufstehen: 50 000 und durch langsames Gehen: 80 000 – jeweils pro Person) beruhen auf Daten des Fraunhofer- Institutes für Prozesstechnik und Automation (IPA) in Stuttgart.

In der Umgebungsluft sind neben Mikrotröpfchen, Staub- und Rußpartikeln überwiegend Bakterien (~ 0,5...50 µm Ø) und auch Viren ( ~ 0,005...0,1 µm Ø) enthalten.

Bild 3: Hängendes Modul mit Lamellenvorhang.

Gegen Antibiotika resistente Keime können besonders in medizinischen Bereichen für den Menschen extrem gefährlich sein. Die meisten dieser Partikel sind für den gesunden Menschen jedoch relativ ungefährlich. Anders verhält es sich bei Patienten – besonders dann, wenn sie an einer akuten Immunschwäche oder offenen Wunden leiden, die in der Umgebungsluft oder in klimatisierten Räumen mit Umluftanlagen behandelt werden müssen.

Um eine noch günstigere Reinheitsklasse zu erreichen, empfiehlt die Firma Spetec den Raum durch einen Lamellenvorhang zu begrenzen (Bild 3). Darunter kann dann partikel- und keimfrei hantiert werden. Empfindliche Geräte oder Werkzeuge lassen sich darunter bedienen oder lagern. Dies alles kann ohne große bauliche Veränderungen erstellt werden.

Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass nicht immer ein teurer Komplettreinraum erforderlich ist – selbst dann nicht, wenn das Begehen durch Bedienungspersonal erforderlich ist. Je nach Bedarf können auch flexible Laminar-Flow-Module eingebaut oder aufgehängt werden, um partielle keimfreie Reinluftbereiche zu schaffen.

Prof. Dr. Knut Ohls, Spetec GmbH

Autor:
Prof. Dr. Knut Ohls
Spetec GmbH
E-Mail:spetec@spetec.de
www.spetec.de/reinraumtechnik

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