Reinraumlösungen im Vergleich: Welche passt zu Ihren Anforderungen?

Reinräume sind unverzichtbar, wenn es um die Herstellung und Entwicklung sensibler Produkte geht. Doch nicht jede Anwendung erfordert einen fest installierten Reinraum. Manchmal reicht eine lokale Lösung wie eine Laminar-Flow-Box, während in anderen Fällen eine modulare Reinraumkabine die bessere Wahl ist. Dieser Artikel zeigt die wichtigsten Unterschiede zwischen den verschiedenen Varianten – und warum die richtige Auswahl entscheidend für Effizienz und Qualität ist.

1. Fest installierte Reinräume: Maßstab für maximale Kontrolle

Fest installierte Reinräume bieten unvergleichliche Kontrolle und Effizienz. Sie werden genau auf die Anforderungen an Reinheit, Luftwechselraten und Raumklima abgestimmt, was sie unverzichtbar für komplexe Produktionsprozesse macht.

Insbesondere in der Halbleiterproduktion, wo Reinräume der ISO-Klasse 5 benötigt werden, garantieren sie eine maximale Partikelkonzentration von 3.520 Partikeln ≥0,5 µm pro Kubikmeter. Noch strengere Klassen wie ISO 3 lassen sich in fest installierten Reinräumen besser realisieren, da ihre ausgefeilten Belüftungssysteme meist über mehrere Stockwerke reichen und bei Neubauten sorgfältig eingeplant werden müssen. Eine nachträgliche Installation solcher Systeme ist oft nur schwer möglich.

Große Reinraumprojekte, die mehrere hundert Quadratmeter umfassen, amortisieren sich durch eine gesteigerte Energieeffizienz und optimierte Produktionsbedingungen. Neben der Verbesserung der Produktionsqualität spielt insbesondere die Regulierung weiterer Luftparameter wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit eine große Rolle. Für Anwendungen, die Reinräume der ISO-Klasse 4 oder besser erfordern, kommen ULPA-Filter der Klassen 15 oder 16 zum Einsatz, da sie selbst die strengsten Reinheitsanforderungen erfüllen. Moderne HEPA-H14-Filter bleiben jedoch weiterhin ein essenzieller Standard für viele Projekte, da sie bis zu 99,995 % aller Partikel ≥0,3 µm entfernen und so hohe Reinheitsstandards gewährleisten.

2. Reinraumkabinen: Flexibilität für wachsende Anforderungen

Modulare Reinraumkabinen sind die ideale Lösung für Unternehmen, die eine schnelle und anpassbare Reinraumlösung benötigen. Sie lassen sich direkt in bestehenden Produktionshallen und sogar schmutzigen Umgebungen installieren und können bei Bedarf erweitert oder angepasst werden. Darüber hinaus ermöglichen sie die Integration von Zugangskontrollen und bieten in einem relativ geschützten Umfeld eine höhere Reinheit als Reinraumzelte, was sie besonders vielseitig einsetzbar macht.

Ein Beispiel aus der Elektronikfertigung zeigt, wie effektiv Reinraumkabinen sein können. Sie bieten ISO-5-Bedingungen, die für die Montage empfindlicher Mikrochips ausreichen, ohne die hohen Energie- und Investitionskosten eines fest installierten Reinraums.

3. Reinraumzelte: Schnell und kosteneffizient

Wenn Flexibilität und Kosten eine größere Rolle spielen, bieten Reinraumzelte eine praktikable Lösung. Sie bestehen aus leichten, flexiblen Materialien und lassen sich bei Bedarf schnell auf- oder abbauen.

Während sie häufig für Anwendungen genutzt werden, bei denen ISO-8-Bedingungen ausreichen, kann durch den Einsatz eines durchdachten Schleusenkonzepts sogar eine Reinheit bis zu ISO 5 erreicht werden.

4. Laminar-Flow-Boxen: Reinheit im Kleinformat

Laminar-Flow-Boxen schaffen lokal kontrollierte Reinraumbedingungen. Durch unidirektionale Luftströmung werden Partikel sofort abgeleitet, was eine sterile Arbeitsumgebung ermöglicht.

Ein gängiger Einsatzbereich ist die Lasertechnik, wo Laminar-Flow-Boxen verwendet werden, um hochsensible Optiken oder Komponenten in einer staubfreien Umgebung zu bearbeiten oder zu reinigen. Diese Boxen garantieren ISO-5-Bedingungen, ohne den Energieaufwand eines kompletten Reinraums.

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Die richtige Lösung für Ihren Bedarf

Die Wahl der passenden Reinraumlösung hängt von den Anforderungen Ihrer Produktion ab. Fest installierte Reinräume bieten maximale Kontrolle, haben allerdings sehr hohe Anfangsinvestitionen und bieten wenig Entwicklungsmöglichkeiten. Währenddessen bieten modulare Kabinen und insbesondere Reinraumzelte ebenfalls Reinraumbedingungen nach ISO 5 und sind dabei deutlich flexibler und günstiger. Laminar-Flow-Boxen sind ideal für Anwendungen, die nur lokal begrenzte Reinheitsanforderungen haben.

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Quellenangaben

1. ISO 14644-1:2015, Reinräume und zugehörige Reinraumbereiche – Klassifikation der Luftreinheit nach Partikelkonzentration.
2. Ljungqvist B., Reinmuller B. (2020), People as a Contamination Source in Pharmaceutical Cleanrooms. DOI: 10.5731/pdajpst.2020.012054.
3. Whyte W., Ward S., Agricola K. (2018), Ventilation Effectiveness in Cleanrooms, European Journal of Parenteral and Pharmaceutical Sciences, 23(4).
4. Perry, J., Agui, J., & Vijayakumar, R. (2016). Removal of submicron and nanoparticle contaminants by HEPA-rated media filters and packed beds of granular materials. Journal of Aerosol Science.

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