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Ja und nein. Sicherlich kann man mit einem einfachen Vorfilterelement ohne weitergehende Vorfiltration der Luft keine hohe Luftreinheitsklasse erreichen („hoch“ heißt „sehr sauber“). Auf Grund der physikalischen Abscheidemechanismen in Filterelementen und den prozentualen Abscheidegraden, nach denen ein jedes Filter spezifiziert ist, wäre es rein theoretisch im Umluftbetrieb möglich, nach einer entsprechend langen Zeit, alle Partikel aus der Luft gefiltert zu haben. Doch jeder Reinraum und jedes lokale Environment generiert Partikel aus unterschiedlichsten Quellen heraus, so dass sich ein Gleichgewicht mit einer entsprechenden Partikelkonzentration einstellen wird. Diese Quellen können Verunreinigungen auf Oberflächen sein, die sich lösen, Maschinen, Personal, oder einfach nur die lufttechnische Anlage, die die Luft umwälzt.

Zur einheitlichen und branchen- sowie länderübergreifenden Beschreibung von Prozessen und Spezifikationen in der Reinraumtechnik werden kontinuierlich Standards weiterentwickelt und um aktuelle Forschungserkenntnisse und Erfahrungen ergänzt. Neben der ISO-Standard-Familie 14644 wird häufig auch die Richtlinienreihe VDI 2083 zur Beschreibung des Standes der Technik sowie zur Klassifizierung von Parametern und Grenzwerten herangezogen. In unserem Blogbeitrag stellen wir beide Richtlinienreihen vor und betrachten sowohl deren Zusammenhänge als auch deren Unterschiede.

Hier zeigt sich auch eines der Grundprobleme der Minienvironment-Technologie. Meist sind Maschinen bzgl. ihres Einsatzfalls komplett fertig konstruiert und oft schon als Prototyp existent. An diesem Punkt stößt man in der Spezifikation des Endkunden auf den Punkt der Reinheit innerhalb der Maschine und sieht sich urplötzlich mit dem Thema „Minienvironment“ konfrontiert. Es ist nicht ausgeschlossen, dass ein Minienvironment zum Bestandteil der Maschine gehört. Diese Tatsache allerdings zeigt sich häufig sehr spät. Sehr oft passiert es, dass man bereits zum x-ten Mal an dieser Stelle stand und denselben Fehler immer und immer wieder macht, anstatt rechtzeitig die entsprechenden Wissensträger bereits in der Konstruktionsphase ins Boot zu holen. Dabei ist es unerheblich, ob die Wissensträger Mitarbeiter im eigenen Unternehmen sind oder externe Dienstleistungsunternehmen bzw. Berater.

In diesem Praxisbeispiel geht es um das Konzept eines Minienvironments, das entsprechend der bereits existierenden Maschine erstellt werden sollte. Neben der einzusetzenden Filtertechnik ist hier ein besonderes Augenmerk auf die Strömungsführung der Luft zu legen. Grundsätzlich sollte es so sein, dass die gefilterte „Erstluft“ das Produkt und den Prozessraum zu um- bzw. durchzuströmen hat und dann erst all die Maschinenelemente umströmen sollte, die Kontaminationen an die jeweilige Umgebung abgeben können.

Fast alle Themen aus dem Bereich Reinraumtechnik, die in der Mikro- und Nanotechnologie sowie in Life Science Branchen eine wichtige Rolle zur Erzielung eines wirtschaftlichen Ergebnisses spielen, sind im Richtlinienwerk VDI 2083 Blatt 1 bis 18 (Stand 2018) beschrieben bzw. werden derzeit noch bearbeitet. Dieses Richtlinienwerk ist derzeit weltweit die ausführlichste Sammlung zu dieser Themengruppe, die man finden kann.