Grundlegende Funktionsweise eines Reinraums: Der Weg eines Partikels im Reinraum

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Reinräume sind das Herzstück vieler hochsensibler Produktions- und Forschungsprozesse. Doch wie funktioniert ein Reinraum genau? Lassen Sie uns die Technologien und Mechanismen erkunden, die sicherstellen, dass diese Umgebungen Partikel- und keimfrei bleiben. Um dies zu verdeutlichen, begleiten wir ein Partikel auf seiner Reise durch einen Reinraum.

Vom Eindringen bis zur Entfernung: Der Weg eines Partikels im Reinraum

1. Außenluft: Das Partikel nähert sich

Die Außenluft ist oft mit Partikeln wie Staub, Pollen und Mikroorganismen belastet, die potenziell in den Reinraum gelangen könnten. In typischen Reinraumlösungen wird diese Gefahr durch HEPA-Filter in den Zuluftsystemen abgewehrt, die bis zu 99,995 % aller Partikel über 0,3 Mikrometer entfernen【1】【3】. Unsere Raum-in-Raum-Lösungen bieten jedoch einen entscheidenden Vorteil: Selbst in Umgebungen wie Lagerhallen, in denen eine umfassende Vorfilterung schwierig ist, ermöglichen sie durch sorgfältige Abdichtung, intelligente Luftführung und ergänzende Maßnahmen die Schaffung einer hochkontrollierten Reinraumumgebung. Dadurch können Sie selbst in anspruchsvollen Ausgangssituationen die erforderliche Luftreinheit sicherstellen und höchste Effizienz in Ihren Prozessen erzielen.

2. Eintrittsprozess: Kontrolle durch Schleusen

‍Der Eintrittsprozess in einen Reinraum ist entscheidend, da der Mensch und seine Kleidung die größte Partikelquelle darstellen. Daher liegt der Fokus heutzutage weniger auf Luftschleusen, die verbleibende Partikel absprühen, sondern vielmehr auf effektiven Umkleideprozessen. Das Anlegen von fusselfreier Reinraumkleidung, einschließlich Overalls, Hauben und Überschuhen, ist unerlässlich, um die Partikeleinbringung zu minimieren.

Zusätzlich sorgt der richtige Umgang mit Materialien und ein strukturierter Zutrittsprozess dafür, dass Partikelquellen aus dem Außenbereich nicht in den Reinraum gelangen. Der Wechsel in die korrekte Reinraumkleidung stellt daher die wichtigste Maßnahme dar, um eine kontaminationsfreie Umgebung zu gewährleisten【2】【4】.

3. Reinraumbereich: Strenge Kontrolle der Luft

Im Inneren des Reinraums herrscht ein genau abgestimmtes System:

• Luftstromsteuerung: Eine turbulenzarme Verdrängungsströmung leitet saubere Luft laminar (unidirektional) durch den Raum und transportiert potenziell kontaminierte Luft nach unten ab. Dieses System ist unverzichtbar, um selbst hohe Reinheitsklassen wie ISO 5 zu erreichen【3】【4】.
• Druckdifferenzen: Höhere Drücke in den reinsten Bereichen verhindern, dass Partikel aus angrenzenden Zonen eindringen【2】.

Das verbleibende Partikel wird durch die kontinuierliche Luftzirkulation entweder entfernt oder an glatten, leicht zu reinigenden Oberflächen abgefangen.

4. HEPA-Filter: Das Herzstück der Reinigung

Das Partikel, das es in die Luft des Reinraums schafft, wird durch hochleistungsfähige HEPA-Filter aus dem Luftkreislauf entfernt. Wie bereits im Artikel HEPA-Filter: Präzisionstechnologie für reine Luft und höchste Standards erläutert, arbeiten diese Filter mit einer Kombination aus Trägheitsabscheidung, Diffusion und elektrostatischer Anziehung【3】【4】.

Die Technologie hinter der Reinheit

Die beschriebenen Prozesse werden durch folgende, essentielle Technologien unterstützt:

• Materialien: Glatte, antistatische und chemikalienbeständige Oberflächen sorgen dafür, dass Partikel nicht haften bleiben. Wand- und Deckenelemente sind speziell beschichtet, um Reinigungsprozesse zu erleichtern und das Risiko von Kreuzkontaminationen zu minimieren【4】.
• Belüftungssysteme: Ventilatoren halten die Luft in ständiger Bewegung und sorgen für einen kontinuierlichen Luftaustausch. Diese konstante Zirkulation verhindert die Ansammlung von Partikeln und sorgt dafür, dass die Luftqualität in allen Bereichen des Reinraums gleichbleibend hoch bleibt【2】【3】.
• Automatisierte Schleusensteuerung: Intelligente Schleusen mit internen Drucksensoren und Luftströmungsanalysen verhindern den unbeabsichtigten Luftaustausch zwischen Reinraumbereichen und der Außenwelt. Sie stellen sicher, dass die Kontamination bereits an der Eingangsstelle unterbunden wird【4】.

Fazit

Reinräume funktionieren dank eines Zusammenspiels aus Filtration, Luftstromkontrolle und Druckregulierung. Sie bieten ein kontrolliertes Umfeld, in dem Produkte und Prozesse vor Kontamination geschützt werden. Bei Nordair Systems verstehen wir die Bedeutung dieser Technologien und unterstützen Sie gerne bei der Planung und Umsetzung Ihrer Reinraumlösung.

Quellenangaben

1. ISO 14644-1: Cleanrooms and associated controlled environments – Part 1: Classification of air cleanliness by particle concentration.
2. ISO 14644-4: Cleanrooms and associated controlled environments – Part 4: Design, construction, and start-up.
3. Whyte W., Ward S., Agricola K. (2018), Ventilation Effectiveness in Cleanrooms, European Journal of Parenteral and Pharmaceutical Sciences, 23(4).
4. Ljungqvist B., Reinmuller B. (2020), People as a Contamination Source in Pharmaceutical Cleanrooms. DOI: 10.5731/pdajpst.2020.012054.

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