Einweg? Mehrweg? Lösungsweg!

Abb. 1: Darstellung der unterschiedlichen Materialdicken zwischen Einwegwischbezug (weiß) und Mehrwegwischbezug (weiß/blau).

Abb. 2: Tuchstruktur eines Einwegwischbezugs.

Abb. 3: Gewebte Struktur eines Mehrwegwischbezugs.

Abb. 4: REM-Aufnahmen eines Mehrwegwischbezugs zur Untersuchung der Veränderung durch Alterung. a) B3W: 3 Zyklen gewaschen und gebraucht, 2000 x Vergrößerung b) B100W: 100 Zyklen gewaschen und gebraucht, 2000 x Vergrößerung c) B50WS: 50 Zyklen gewaschen, sterilisiert und gebraucht, 2000 x Vergrößerung

Abb. 4: REM-Aufnahmen eines Mehrwegwischbezugs zur Untersuchung der Veränderung durch Alterung. a) B3W: 3 Zyklen gewaschen und gebraucht, 2000 x Vergrößerung b) B100W: 100 Zyklen gewaschen und gebraucht, 2000 x Vergrößerung c) B50WS: 50 Zyklen gewaschen, sterilisiert und gebraucht, 2000 x Vergrößerung

Abb. 4: REM-Aufnahmen eines Mehrwegwischbezugs zur Untersuchung der Veränderung durch Alterung. a) B3W: 3 Zyklen gewaschen und gebraucht, 2000 x Vergrößerung b) B100W: 100 Zyklen gewaschen und gebraucht, 2000 x Vergrößerung c) B50WS: 50 Zyklen gewaschen, sterilisiert und gebraucht, 2000 x Vergrößerung

Tabelle1

Tabelle2

Bei der Implementierung eines Reinigungs- und Desinfektionskonzeptes für den Herstellbereich im Reinraum stehen viele Anwender vor der Frage, ob ein Einwegkonzept oder eine Mehrweglösung sinnvoller ist. Die Antwort hängt von zahlreichen Faktoren ab, die betriebsintern unterschiedlich gewichtet werden müssen. Unerlässlich ist bei der Entscheidung nicht nur die Gewichtung einzelner Faktoren, sondern eine Gesamtbetrachtung des Konzeptes. Sowohl über die Gesamtbetrachtung als auch über die betriebsspezifische Gewichtung ergibt sich der Lösungsweg.

Nachfolgend werden die einzelnen Entscheidungsfaktoren beschrieben.

Leistung

Die Leistung eines Wischtextils umfasst die Quadratmeterleistung (d.h. die Fläche, die mit einem Wischtextil gewischt werden kann) und die Reinigungsleistung, (d.h. die Aufnahmekapazität und Bindefähigkeit von Verunreinigungen). Um die Benetzung der gewischten Fläche mit einem gleichmäßigen Flüssigkeitsfilm sicher zu stellen, muss die Flüssigkeitsaufnahmekapazität und das Flüssigkeitsabgabevermögen bewertet werden [1].

Generell werden Mehrwegtextilien aufwendiger hergestellt und hochwertiger verarbeitet [Abb. 1 bis 3], da diese mehrfach genutzt werden und die Leistung über eine längere Lebensdauer erhalten bleiben soll [Abb. 4]. Die hochwertige Herstellung der Mehrwegtextilien verstärkt die Leistung insgesamt deutlich [2]. Durch die gewebte Herstellungsart der Mehrwegwischbezüge ist beispielsweise die Oberfläche der Fasern im Gegensatz zu den Einwegwischbezügen wesentlich größer und ermöglicht so eine deutlich höhere Flüssigkeitsaufnahme und Bindung von Verunreinigungen. Eine zusätzliche Hinterfütterung, wie es nur bei höherwertigen Mehrwegwischbezüge umgesetzt wird, ermöglicht einen zusätzlichen Flüssigkeitsspeicher. Daher können bei Mehrwegbezügen je nach Einsatzbereich und Art zwischen 15 und 25 qm Fläche gleichmäßig benetzt und effektiv abgereinigt werden. Einwegwischbezüge erreichen dagegen ca. 7 bis 10 qm. Mit einem zusätzlichen Inlay als Speicher maximal 15 qm.

Sicherheit

Ein entscheidender Faktor bei der Wahl eines geeigneten Reinigungs- und Desinfektionskonzeptes ist die Sicherheit. Bezogen auf die Reinheitstauglichkeit (d.h. die Eignung eines Wischbezugs für den Einsatz im jeweiligen Reinraum und den definierten Prozess) und auch hinsichtlich einer möglichen Gefährdung muss eine Verschleppung kritischer Stoffe minimiert werden. Zudem ist die Prozesssicherheit durch valide Ergebnisse und eine sichere Anwendung zu berücksichtigen.

Eine hohe Gefährdung und Risiko bestehen durch die Verschleppung kritischer Substanzen über die genutzten Wischtextilien sowie durch den Waschprozess. Daher werden Einwegwischtextilien vor allem in vielen sensiblen Industriebereichen benötigt, in denen mit Substanzen gearbeitet wird, die ein hohes Risiko für Mensch und Umwelt darstellen. Zu diesen Substanzen gehören beispielsweise biologische Agenzien, hoch aktive Wirkstoffe wie Antibiotika und toxische Stoffe wie Zytostatika.

In den Betrieben, in denen die Gefährdung durch den Eintrag unerwünschter Kontaminationen durch die Wischtextilien definiert wird, ist die Sicherheit durch den Nachweis der Reinheitstauglichkeit gewährleistet. Über ein Wischtextil können Partikel, insbesondere textile Filamente und Faserbruchstücke, aber auch Fremdstoffe und Mikroorganismen eingetragen werden. Die Aufbereitung der Textilien nach der Produktion und vor dem Einbringen in den Reinraum ist somit ein kritischer Prozess, da er die Reinheit des Wischtextils beeinflusst. Damit ein Textil seine optimale Leistung entfalten kann, muss es von technischen Hilfsstoffen, die in der textilen Herstellung notwendig sind, befreit werden und bei definierten Temperaturen gewaschen werden. Dies gilt für Mehrweg- ebenso wie für Einwegtextilien. Die Aufbereitung sollte je nach Zielreinheitszone erfolgen, d.h. mit entsprechend reinem Wasser und Waschzyklen, die ein sicheres Auswaschen aller Verunreinigungen einschließlich der Waschmittel gewährleisten. Wird eine Sterilität gefordert ist sicherzustellen, dass der durchgeführte Sterilprozess tatsächlich geeignet ist, um ein steriles Wischtextil zu erhalten. Bei Mehrwegwischbezügen ist nicht nur die erstmalige Aufbereitung ein kritischer Prozess, sondern auch die nachfolgenden Aufbereitungszyklen. Nachweislich beeinflusst die Aufbereitung der Wischbezüge in einer Reinraumwäscherei, mit validierten Aufbereitungsprozessen unter Reinraumbedingungen, nicht die Reinheitstauglichkeit der Mehrwegwischtextilien [3]. Auch in der Anwendung kommen reinheitskritische Faktoren zum Tragen, die über die Leistung definiert sind.

Verfügbarkeit

Die Verfügbarkeit beschreibt nicht nur die Nähe zu einer geeigneten Wäscherei, sondern auch die Berechnung der notwendigen Menge an Wischtextilien, einschließlich der Lagerhaltung.

Es gibt Gegenden, in denen keine Reinraumwäscherei mit validierten Aufbereitungsprozessen unter Reinraumbedingungen verfügbar ist, sodass ein Einwegkonzept höhere Sicherheit liefert. Auch in Reinräumen, welche nicht täglich in Benutzung sind (z.B. in der Forschung, in Apotheken, in kleineren Herstellbetrieben oder in Betrieben, die den Reinraum nur für besondere Tätigkeiten nutzen) kann eine Kalkulation der benötigten Menge an Wischtextilien zugunsten des Einwegkonzepts anfallen. Wird ein Einwegkonzept geplant, muss die Lagerhaltung berücksichtigt werden. Bei großem Flächenreinigungsbedarf muss ein entsprechend dimensioniertes Lager zur Verfügung stehen. Kostengünstiger kann bei höheren Bedarfsmengen auch ein Mehrwegkonzept mit Leasingoptionen sein, da immer nur die direkt benötigte Anzahl an Wischtextilien vorrätig gehalten werden muss. Besteht ein entsprechender Vertrag mit einer Reinraumwäscherei kann die Abholung und Lieferung der Wischtextilien betriebsspezifisch angepasst werden.

Ökologie

Die Nachhaltigkeit sollte auch im Reinraum ein Thema sein. Zur ökologischen Gesamtbetrachtung zählt aber nicht nur die Häufigkeit der Aufbereitung von Wischtextilien, sondern auch die Art und Menge der Verpackung, die entsorgt werden muss. Zudem fließt die Flächenleistung der Wischbezüge, die wiederum die Menge der benötigten Textilien und den Ressourceneinsatz [Tab. 1] beeinflusst, als auch der Transport in die Gesamtbilanz ein. (siehe Tabelle 1)

Die Aufbereitung der Mehrwegtextilien erfolgt in Reinraumwäscherein in validierten und ökologisch geprüften Prozessen. Die deutschen bzw. europäischen Reinraumwäschereien setzen die regulatorischen Vorgaben nachweislich um.

Herstellungsbetriebe, die mit gefährlichen Substanzen arbeiten, haben aufgrund der gesetzlichen Vorgaben ein Entsorgungskonzept. Die Entsorgungskosten sind von vorne herein einkalkuliert. Betriebe, die nicht unter diesen Bedingungen produzieren, beziehen die Entsorgungskosten bei der Kostenbetrachtung meist nicht ein.
Um eine aussagekräftige Kalkulation erstellen zu können muss, bei Einwegkonzepten die Entsorgung der Bezüge, der Produkt- sowie der Transportverpackung berücksichtigt werden. Bei Mehrwegbezügen fällt im Vergleich zu Einwegbezügen, je nach Reinheitsvorgaben, lediglich die Entsorgung der Innenverpackung an. Wischtextil und Transportkisten werden mehrfach verwendet.

Ökologie und Nachhaltigkeit bedeutet auch, sich Gedanken über die Transportwege der Wischtextilien zu machen, auch wenn diese die Kosten eines Wischtextils zunächst nicht direkt beeinflussen. Trotzdem sollte man sich vor Augen führen, dass die Reinraumwäscherei das Objekt, in welchem sich der Reinraum befindet, ohnehin anfährt um die Bekleidung anzuliefern. Wählt man für die Aufbereitung der Wischtextilien sinnvollerweise die gleiche Reinraumwäscherei aus, wie für die Bekleidung, so lässt sich die Anlieferung hervorragend verbinden. Im Gegensatz zu dieser umweltfreundlichen Lösung müssen beim Einsatz eines Einwegkonzepts die Einwegtextilien zuerst von Asien und dann extra zum Kunden transportiert werden.

Kosten

In der Kostenbetrachtung spielen alle bereits genannten Faktoren eine Rolle. Bei Mehrwegtextilien gibt es günstigere Leasingverträge, die in der Regel zusammen mit der ebenfalls benötigten Reinraumbekleidung abgeschlossen werden.

Nachfolgend wird zum besseren Verständnis eine Kostenberechnung anhand eines Beispiels durchgeführt. Dabei handelt es sich bei den Preisen um symbolische Beispiele, da diese je nach Anforderungen des Reinraums und der jeweiligen Reinraumklasse, nach betrieblichen Vorgaben und Abläufen sowie Konzepten und Mengen kundenspezifisch vereinbart werden. Die Verhältnisse zwischen den Konzepten entsprechen jedoch recht genau den marktüblichen Bedingungen.

Basis der Kostenberechnung ist die Größe der zu wischenden Fläche, aus der sich die Kosten pro Quadratmeter ergeben. Ein Wechsel des Wischbezugs nach maximal 10m² ist bei einem Einmalmopp-Bezug richtig und sinnvoll. Bei einem Mehrwegbezug im Bereich ISO 7/8 kann problemlos von 20-25 m² ausgegangen werden. In GMP-Bereichen sind 15 – 20m² realistisch. Damit kann annäherungsweise ausgesagt werden, dass die Menge an benötigten Wischbezügen sich beim Mehrwegkonzept gegenüber der Einweglösung halbiert. Da die Bezüge gewaschen werden müssen, ist aber natürlich eine größere Beschaffungsmenge nötig um den Kreislauf zu gewährleisten. Marktüblich ist hier ein Faktor von 2,3.

Die Kosten der Aufbereitung in einer Reinraumwäscherei inklusive der Abschreibung der Wischbezüge (Leasingkonzept) sind mit 50 bis 80 Cent pro Stück anzusetzen. Der Preis für einen Einwegmopp kann mit 2 bis 5 Euro (je nach Qualität und Menge) angesetzt werden, woraus sich ein Mittelwert von ca. 3,50 Euro ergibt. Der Einfachheit halber wird mit den Mittelwerten der beiden Preisspannen weitergerechnet. Somit ergibt sich für einen fiktiven Reinraum von 100 Quadratmetern eines GMP C/D-Bereiches folgende Berechnung, die in der Tab. 2 dargestellt ist. (siehe Tabelle 2)

Diese beispielhaft durchgeführte Berechnung zeigt, dass das Einwegkonzept um einen wesentlichen Faktor teurer ist. Nicht berücksichtigt wurden dabei Transport-, Lager- und Transportkosten, die ebenfalls in eine Gesamtkostenberechnung eingehen müssen. Das bedeutet (selbst bei höheren Quadratmeterleistungen der Einwegwischbezüge oder geringeren Einkaufspreisen), dass das Einwegkonzept im gesamten nur dann sinnvoll ist, wenn Faktoren wie sehr kleine Bedarfsmengen oder eine hohe Sicherheit hinsichtlich einer möglichen Verschleppung gefährlicher Substanzen stärker gewichtet werden.

Fazit

Es gibt Bereiche, in denen sich aus der Gewichtung ein eindeutiges Ergebnis zugunsten der Einwegkonzepte ergibt. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn eine Gefährdung der Menschen und der Umwelt vorliegt und Einwegwischtextilien direkt nach Anwendung entsprechend der Gefährdung entsorgt werden müssen. Auch in Forschungsbereichen oder kleineren Herstellbereichen, in denen unregelmäßig gearbeitet wird, ist aufgrund des geringen Bedarfs ein Einwegkonzept kostengünstiger. Ebenso wenn eine lokale Reinraumwäscherei nicht zur Verfügung steht. Für alle anderen Anwendungsbereiche führt eine Gesamtbetrachtung aller Faktoren (nicht nur der Einkaufspreise) in der Regel zur kostengünstigeren Mehrweglösung.

Literatur

[1] Witt-Mäckel M., Pfennig D. (2015). Reinheitstauglichkeit – eine Herausforderung für die  Praxis.  Reinraum online 10/2015, S. 15 - 17. www.reinraum.de.
[2] Pfennig D., Witt-Mäckel M. (2017). Reinraumreinigung und Reinraumdesinfektion. Von der  Planung bis zum Betrieb. PharmaTechnikJournal 06/2017, S. 330-335. ECV-Verlag:Aulendorf.
[3] Schmeer-Lioe G., Witt-Mäckel  M., et al (2016). Wiederaufbereitung reinheitstauglich!  Analysen zur Alterung von Mehrweg-Wischbezügen für Reinraumanwendungen.  Reinraumtechnik 05/2016, S. 48–53. Weinheim: Wiley-VCH Verlag.