Spezieller 117 m²-Systemraum erlaubt selbst unter widrigen Umständen exakte Labormessungen

Spezieller 117 m²-Systemraum erlaubt selbst unter widrigen Umständen exakte Labormessungen

Prüfung technischer Spezialpapiere nach DIN ISO 187

Nur zwei Prozent Feuchtigkeitsabweichung und konstante Temperaturen: Beim Spezialpapierhersteller Neenah Gessner müssen die Qualitätsprüfungen in Laborräumen erfolgen, die der DIN ISO 187 entsprechen. Bisher wurden diese Produkt- und Materialtests daher in zwei Klimaräumen des internen Forschungs- und Entwicklungzentrums an verschiedenen Unternehmensstandorten durchgeführt. Um alle Messungen künftig zentral vornehmen zu können, konzipierte die Nerling Systemräume GmbH einen ausreichend großen Prüfraum, der sowohl die klimatischen Bedingungen der DIN-Norm erfüllt, als auch zugfrei und diffusionsdicht ist. Allerdings stellte bereits die hohe Anzahl an gleichzeitigen Benutzern eine Gefährdung der vorgeschriebenen Werte dar.

„Zur Prüfung unserer Produkte wenden wir verschiedene Verfahren an. Neben allgemeinen Eigenschaften wie Dicke, Glätte und Abscheidegrad für Öl, Staub und Wasser werden unter anderem Materialfestigkeit und -porosität bestimmt“, erläutert Heinz Wagner, Projektleiter bei der Neenah Gessner GmbH, die technische Spezialpapiere für verschiedene Anwendungen in den Bereichen Filtration, Klebebandherstellung und Schleifmittelproduktion herstellt. Um bei diesen Messungen korrekte Resultate zu erzielen, muss das spezielle Prüfklima der DIN-Norm eingehalten werden: „Vor allem muss die Temperatur konstant bei 23 °C liegen, Abweichungen dürfen maximal ein Grad betragen“, so Wagner. Außerdem sei eine relative Feuchte von 50 Prozent notwendig, die erlaubte Schwankungsbreite liege hier bei zwei Prozent. Die strengen Vorgaben sind notwendig, da die Produkte von Neenah Gessner zu einer sehr starken Feuchtigkeitszu- und -abnahme in Abhängigkeit vom Umgebungsklima neigen. Nur wenn das genormte Prüfklima eingehalten wird, ist eine weltweite Vergleichbarkeit der Messwerte gegeben.

Neuer Prüfraum für vier bis fünf Personen ausgelegt

Bislang wurden diese Tests in jeweils einem Laborraum an den beiden bayerischen Produktionsstandorten des Unternehmens durchgeführt. Künftig sollen die Messungen aber nur noch in einem größeren, zentralen Prüfraum vorgenommen werden. Die auf Reinraumtechnik spezialisierte Nerling Systemräume GmbH wurde daher beauftragt, einen 117 m² großen Raum zu errichten, in dem die Einhaltung der erforderlichen Luftfeuchte- und Temperaturbedingungen gewährleistet ist.

„Bei Planung und Bau war zu berücksichtigen, dass der Raum von vier bis fünf Personen benutzt wird. Außerdem sollten drei PCs dort stehen, zu denen später möglicherweise weitere Wärmequellen hinzukommen würden“, erklärt Olaf Nerling, Geschäftsführer von Nerling Systemräume. Diese personen- und gerätebedingte Temperaturbeeinflussung wirkt sich auch auf die Luftfeuchtigkeit aus, da beide Größen voneinander abhängig sind: „Wird zum Beispiel Luft von 23 °C bei 50 Prozent relativer Feuchte auf 24 °C erwärmt, erhält man eine relative Feuchte von 46,9 Prozent. Allein durch diese Temperaturschwankung läge man schon außerhalb der Spezifikation von Neenah Gessner“, erläutert Nerling. Die vorgegebenen Werte müssen aber auch bei Lastwechseln im Prüfraum konstant bleiben.

Diffusionsdichte und Zugfreiheit als weitere Anforderungen

„Aufgrund unserer Erfahrungen im Messraumbau ist eine Temperaturkonstanz von +/- 0,1 K/h, wie bei der Güteklasse 1 gefordert, zwar eine Herausforderung, aber kein unlösbares Problem“, so Nerling. Eine besondere Schwierigkeit beim Bau des Raumes bestand jedoch darin, dass in der Planungsphase nicht abzusehen war, wie sich das Raumklima verhalten würde, wenn die erlaubten fünf Personen den Raum gleichzeitig beträten. „Es musste daher experimentell ermittelt werden, in welchem zeitlichen Abstand die Personen den Raum betreten beziehungsweise verlassen dürfen“, erklärt der Systemraumbauer.

Weitere Vorgaben für den Bau waren eine diffusionsdichte Ausführung der Raumelemente und eine zugfreie Lufteinbringung und -umwälzung. Diese Bedingungen wurden unter anderem durch den Einbau einer begehbaren Doppeldecke erfüllt. Durch die beengten Platzverhältnisse zwischen Systemraum und Hallendecke war die Montagesituation jedoch sehr schwierig: An der höchsten Stelle waren es etwa 1,5 m bis zum Dach, an der tiefsten nur etwa 30 cm.

Einhaltung schwieriger Spezifikationen durch kontinuierliche Weiterentwicklung

Der neue Prüfraum bei Neenah Gessner wurde innerhalb von zwei Wochen erbaut. Er ist 14,25 m lang, 8,25 m breit und in zwei gleich große Bereiche unterteilt. Abschließend installierte Nerling in weiteren eineinhalb Wochen die Klimatechnik. „Dass wir beides, Raum und Klimaanlage, aus einer Hand bekommen konnten, war auch ein Faktor bei der Entscheidung für Nerling“, so Wagner. In Betrieb ist der Laborraum seit Herbst 2011. „Bisher wurden die geforderten Temperatur- und Feuchtigkeitswerte bei den vorhandenen Lastwechseln optimal eingehalten“, bestätigt der Projektleiter. Gleiches gelte für die Diffusionsdichte und die geforderte zugfreie Lufteinbringung.

Laut Nerling basiert dieses Ergebnis auf der kontinuierlichen Weiterentwicklung erfolgreicher und erfolgversprechender Konzepte. Dazu führt das Unternehmen immer wieder Versuche durch – sowohl im eigenen Haus als auch vor Ort bei den Kunden. „Bei Neenah werden wir in Kürze eine neue Regelstrategie ausprobieren“, sagt Nerling. „Wir möchten für zukünftige Projekte wissen, ob wir auch noch schärfere Bedingungen garantieren können. Und bei Neenah haben wir die Gelegenheit, dies unter realen Bedingungen auszuprobieren.“

Bild: Seit Herbst 2011 werden technische Spezialpapiere bei Neenah Gessner im neuen 117 m² großen Klimaraum der Nerling Systemräume GmbH geprüft. Quelle: Neenah Gessner GmbH