Anforderungen an die Technische Sauberkeit in Produktionsstätten

Sauberkeitslabor

Reinraum oder Sauberraum

In der Automobilindustrie aber auch in anderen Branchen wie Halbleiterfertigung oder Mikromechanikmontage nehmen die Anforderungen an die Technische Sauberkeit stetig zu. Obwohl ihre Einhaltung rechtsverbindlich zugesagt werden muss, ist es dennoch nicht immer notwendig oder sinnvoll, einen teuren Reinraum mit aufwändiger Lüftungs- und Filtertechnik nach DIN EN ISO 14644-1 einzurichten. In Abhängigkeit von den genauen Forderungen der Kunden – beispielsweise hinsichtlich der maximal erlaubten Schmutzpartikelgröße – reicht ein Sauberraum, das heißt ein kontrolliertes Umfeld mit gleichbleibenden, definierten Bedingungen nach VDA 19, oft völlig aus. Auf der diesjährigen Motek stellen die Experten der Nerling Systemräume GmbH die unterschiedlichen Konzepte von Rein- und Sauberraum sowie deren Unterschiede im Detail vor und informieren darüber, welcher Raumtypus für welche Anforderungen die wirtschaftlichste Lösung darstellt und wie eine Überdimensionierung vermieden werden kann.

„Ein wesentlicher Unterschied zwischen einem Rein- und einem Sauberraum ist, dass im Reinraum gemäß DIN EN ISO 14644-1 Partikel in der Luft bis zu einer maximalen Größe von 5 µm betrachtet werden, im Sauberraum sind es nach VDA 19 Partikel auf den Bauteilen bis 600 µm“, erklärt Ralf Nerling, Generalbevollmächtigter Firmengruppe Nerling und Mitglied des Ausschusses „Revision der VDA 19“ beim Fraunhofer-IPA in Stuttgart. Welcher Raumtypus für die Fertigung sinnvoll ist, hängt wesentlich von den Produkten und Herstellungsverfahren sowie den Umgebungsbedingungen ab – also davon, welche Partikel vorhanden sind und welche davon in Abhängigkeit von ihrer Art, Größe und Menge Störungen hervorrufen können.

Sauberkeit bestimmen

Daher empfiehlt es sich, in einem ersten Schritt den Ist-Zustand im Unternehmen hinsichtlich der Sauberkeit zu bestimmen – unter Einbeziehung aller Fertigungsmethoden, Prozessabläufe und des relevanten Umfeldes. Eine in der Praxis bewährte Methode, um in den Produktionsstätten vorhandene Partikelarten zu detektieren, ist das Aufstellen von Luftpartikelzählern und Partikelfallen, die in speziellen Sauberkeitslabors bei zertifizierten Dienstleistern ausgewertet werden können. „So lassen sich bereits einfache Verbesserungspotenziale identifizieren“, erläutert Nerling. „Erst wenn geklärt ist, woher die Verunreinigungen kommen und wie sie auf das Produkt gelangen, kann überlegt werden, ob wirklich ein Reinraum notwendig ist oder ob ein Sauberraum, also ein kontrolliertes Umfeld mit im Sommer wie im Winter gleichbleibenden, definierten Bedingungen, ausreicht.“ Zu diesem Zweck sollte ein wirtschaftliches Konzept erstellt werden, das die Bereiche Raum, Klima, Produktionseinrichtungen, Teilereinigung und -lagerung sowie eventuell auch die Distribution bis an das Montageband des Kunden umfasst.

Denn vom Grundaufbau sind Rein- und Sauberraum zwar gleich, sie unterscheiden sich allerdings deutlich in der Dimensionierung der Lüftungs- und Filtertechnik. Im Reinraum wird bis zu 30-mal in der Stunde ein Luftwechsel durchgeführt, im Sauberraum ab 10-mal. „Dadurch ergibt sich beim Sauberraum im Vergleich eine große Einsparung bei den Betriebskosten“, erklärt Nerling. „Außerdem können Material- und Personalschleusen im Gegensatz zum Reinraum auch mit nur geringem Überdruck funktionieren, so dass eine Hallenlüftungsanlage eingesetzt werden kann.“

Sauberräume oft zweckmäßiger

In der Technischen Sauberkeit werden Reinräume insbesondere bei den Einrichtungen zur Bestimmung der Sauberkeit, den Sauberkeitslabors, sowie bei der Oberflächentechnik eingesetzt. In Produktionsräumen sind in den meisten Fällen nur Sauberräume erforderlich. „Typische Vorgaben wären in der Automobilzulieferindustrie etwa ein Sauberkeitsnachweis nach VDA 19, maximale Partikelgrößen von beispielsweise 300 µm und Partikelmengen von <12 mg/Teil oder die Durchführung bestimmter Prüfverfahren. Auch können bestimmte Partikelarten, zum Beispiel metallische und abrasive Schmutzteilchen, nicht erlaubt sein“, so Nerling. „Die teure Investition in einen Reinraum wäre hier nicht sinnvoll.“

Auf der Motek 2015 in Stuttgart stellt Nerling die verschiedenen Konzepte von Rein- und Sauberraum in Halle 8 am Stand 8430/8530  vor und informiert darüber, welcher Raumtypus für welche Anforderungen am besten geeignet ist.