Manuell oder maschinell? Maschineneinsatz im Reinraum

Wenn man von Rein- oder Reinsträumen spricht, denken viele zuerst an Hochtechnologie wie beispielsweise Computerchipherstellung und Mikroelektronik. Und an manuelle Reinigung. Nun gibt es auch spezielle Reinigungsautomaten für diese Aufgaben.Maschineneinsatz im Reinraum - Reinräume dienen der Herstellung und Verpackung sehr sensibler Produkte, die schon bei kleinsten Verunreinigungen durch Schwebstoffe in deren Umgebung unbrauchbar würden. Wegen der sehr unterschiedlichen Anforderungen der Tätigkeiten oder Herstellungsprozesse wird nach DIN ISO 14644 in die Reinraumklassen ISO 1 bis ISO 9 unterschieden: Je kleiner die Zahl, desto größer der geforderte Reinheitsgrad. Die Einteilung der Reinraumklassen wird u.a. in der Norm DIN ISO 14644 geregelt. Der Begriff „Reinstraum“ kommt in der Norm nicht vor, man spricht hier ausschließlich von Reinräumen. In der Literatur wird jedoch der Begriff „Reinstraum“ für Reinräume mit dem Reinheitsgrad ISO 1 bis ISO 3 verwendet. Die in Reinräumen vorherrschenden Verschmutzungen, besser gesagt Kontaminationen, unterscheiden sich nicht wesentlich von denen in anderen Bereichen. Sie liegen aber in wesentlich geringeren Konzentrationen vor und werden als Partikel bezeichnet. Für jede Reinraumklasse sind Maximalwerte für die Partikelkonzentration in Partikel/m³ vorgegeben. Die Maximalwerte der Konzentrationen sind jedoch für die einzelnen Partikelgrößen unterschiedlich. Zum besseren Verständnis zwei Beispiele: Die Maximalkonzentrationen in Reinraumklasse ISO 2 betragen: Für Partikel der Größe bis 0,1 m (1 m = 1 tausendstel mm): max.10 Partikel/m³; für Partikel der Größe bis 0,2 m: max. 2 Partikel/m³. Größere Partikel dürfen nicht vorhanden sein. Dies ist eigentlich unvorstellbar rein. Für die Reinraumklasse ISO 8 gilt: Partikelgröße bis 0,5 m: max. 3.520.000 Partikel/m³; Größe bis 5,0 m: max. 29.300 Partikel/m³. Die Quellen dieser Verschmutzungen liegen in erster Linie bei den Menschen, die sich in den Reinräumen bewegen und dort arbeiten, aber auch - und die Betonung liegt hier wirklich bei auch - bei Maschinen, Anlagen und Transportmitteln. Der größte Schmutzverursacher ist aber eindeutig der Mensch - durch Haare, Hautschuppenteilchen und Abrieb von Arbeitskleidung. Spezielles Maschinenkonzept Betrachtet man Publikationen und Foren zur Reinigung von Reinräumen, stellt man fest, dass in diesen Fällen ausschließlich über die Reinigung in sogenannten Reinsträumen geschrieben wurde. Hier ist die Sensibilität natürlich sehr groß, das heißt: Die Partikelkonzentrationen und Partikelgrößen sind äußerst gering und die zu reinigenden Flächen besonders klein. Aus diesen Gründen wurde richtigerweise nur über die manuelle Reinigung unter schwierigsten Bedingungen berichtet. Wir, die Firma IP Gansow, haben uns schon sehr früh, seit mehr als 20 Jahren, mit dem Thema Fußbodenreinigung in Reinräumen und ESD-geschützten Bereichen - beides darf man bei Anwendungen wie zum Beispiel Chipherstellung beziehungsweise Mikroelektronik nicht trennen - beschäftigt. Beschäftigen heißt, solche Maschinen auch fertigen zu wollen, obwohl die benötigten Stückzahlen relativ klein sind. Diese Art von Sondermaschinenbau zeichnet unser Unternehmen seit vielen Jahrzehnten aus. Hohe Anforderungen an den Einsatz von Reinigungsmaschinen Die Anforderungen an eine Scheuersaugmaschine für die Reinraumreinigung sind sehr hoch. Die modulare Bauweise unserer „green line“-Scheuersaugmaschinen bietet die Voraussetzung dafür, mit speziellen Bausätzen im laufenden Fertigungsprozess aus einer Standardmaschine eine Spezialmaschine für den Einsatz in Reinräumen und/oder ESD-geschützten Bereichen oder auch für andere Sonderanwendungen bauen zu können. Für den Einsatz in Reinräumen muss eine solche Maschine bestimmte Anforderungen erfüllen. Dabei spielt das Antriebskonzept (batterie- oder netzbetrieben) keine Rolle. Neben vielen anderen Besonderheiten muss die Maschine in jedem Fall mit einem Schwebstofffilter für die Turbinenabluft ausgestattet werden. Die Materialien für Tank, Verkleidungen usw. müssen über eine sehr gut zu reinigende Oberfläche verfügen und im besten Fall auch noch antistatisch wirken. Sie müssen also entweder aus elektrisch leitfähigen Kunststoffen oder metallischen Materialien gefertigt sein. Ist dies nicht der Fall, kann die Maschine Schwebstoffe in der Umgebung elektrostatisch anziehen und bei einer unkontrollierten Entladung wieder abwerfen, womit die Partikelkonzentrationen sich ungewollt schlagartig erhöhen können. Theoretisch wäre übrigens auch eine Nachrüstung von Maschinen möglich, was aber wegen des enormen technischen und zeitlichen Aufwands wirtschaftlich nicht zu vertreten ist. Weitere Details zum Bau von Maschinen für die Reinraumreinigung können an dieser Stelle verständlicherweise nicht preisgeben werden. In jedem Fall muss die Reinigungsmaschine alle Forderungen für den Einsatz in sensiblen Bereichen erfüllen, das heißt: die maximal zulässigen Partikelkonzentrationen nicht negativ beeinflussen - weder durch Aufwirbeln von Partikeln noch durch Kontamination durch sich selbst. Auch muss gewährleistet sein, dass nach notwendigen Reparaturen, natürlich außerhalb der Reinraumzonen, die Maschine vor Wiedereintritt in die Reinräume gründlich dekontaminiert wird. Dies gilt übrigens für alle Produktions- und Transportmittel, die aus dem Reinraumbereich entfernt wurden. Ob eine solche Reinigungsmaschine in Reinräumen eingesetzt werden darf, entscheidet immer und ausschließlich der Betreiber. Die Feststellung erfolgt in der Regel durch die Bewertung der in die Maschine implantierten Schutzeinrichtungen und durch Messungen der Partikelkonzentrationen vor, während und nach dem Einsatz der Reinigungsmaschine im betroffenen Reinraum. Betätigungsfeld mit großem Potenzial Die geschätzte zu reinigende Fläche in ausgewiesenen Reinräumen und grenznahen Flächen zu Reinräumen ist unserer Ansicht nach viel größer als man annimmt. Zählt man die Produktionsflächen der Pharma-, Getränke-, Lebensmittelindustrie, der Käsereien und Molkereien zusammen, kommt man allein in Deutschland auf eine gigantische Fläche, die nach hygienischen Aspekten gereinigt werden muss, um so den vorliegenden Forderungen gerecht zu werden. Der Anteil der Eigenreinigung ist gerade bei den sensiblen Flächen noch relativ hoch. Allein in explosionsgeschützten Bereichen ist davon auszugehen, dass mehr als 90 Prozent der Fläche eigengereinigt werden. Hier öffnet sich ein großes Feld für Dienstleister der Reinigungsbranche, die ihr Know-how ergebnisorientiert einbringen können. Dipl.-Ing. Roland Mimmler | IP Gansow GmbH

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