Reinräume richtig planen und bauen

Im Reinraumbau gibt es Möglichkeiten, von Projektstart an vieles richtig zu machen und die gefährlichsten Klippen zu umschiffen. Das beginnt beim Gebäude, in dem der Reinraum aufgebaut werden soll. Viele Betreiber bauen auf der sogenannten Grünen Wiese, das den Reinraum umgebende Gebäude wird also neu errichtet. Damit gibt es noch Möglichkeiten, Einfluss auf die Ausführung des Gebäudes zu nehmen und Schnittstellen im Vorfeld zu bedenken und einzuplanen. Etwas schwieriger wird dies beim „Bauen im Bestand“, wenn das Gebäude einschließlich seiner Infrastruktur schon vorhanden ist. Hier ist die erste und nach Erfahrung der Spezialisten beim Unternehmen Becker Reinraumtechnik auch mit die wichtigste „Klippe“, nämlich die richtige Wahl des Gebäudes und des Standortes eines Reinraumes. Dies entscheidet oft über Erfolg oder Misserfolg des Projektes, bevor es überhaupt startet.

Noch tragischer kann es werden, wenn der Betreiber bereits ein Gebäude erworben oder angemietet hat, ohne vorher mit erfahrenen Reinraum-Fachleuten die Machbarkeit für den Reinraumbau geprüft zu haben. Leidvolle Beispiele aus der Praxis sind Gebäude mit einem ungünstigen Schnitt für eine Produktion (z.B. lange Schlauchform), die Geschosshöhen sind nicht ausreichend für die Technik-Installationen über der Reinraumdecke oder die vorhandene Hallendecke kann keine Abhänglasten für die Reinraumdecke tragen. Oftmals ist auch die vorhandene elektrische Anschluss-Leistung oder auch die Heizleistung des Gebäudes unzureichend für die neue Nutzung. Die Planung beginnt also schon mit Kompromissen, wenn gewünschte Ausführungen nicht möglich sind oder länger dauern und zwangsläufig teurer werden. Beratung durch Fachleute zur Auswahl des Reinraumstandortes schon in einer frühen Phase des Projekts ist also empfehlenswert.

Noch vor der Auswahl des Gebäudes steht die Entwicklung des idealen Produktionsprozesses, der dem Kunden über viele Jahre hinweg Betriebssicherheit, optimale Logistik und kurze Wege sicherstellen soll. Erst daraus ergibt sich ein mögliches Reinraumlayout, das für diesen Prozess die ideale Umgebungsbedingungen schafft. Dabei gilt: so groß wie nötig, so klein wie möglich, da ein Reinraum nicht nur im Invest sondern auch im laufenden Betrieb eine nicht unwesentliche Kostengröße darstellt. Auch zukünftiges Wachstum des Kundengeschäftes ist im Grundriss und der Technik mit einzuplanen, sodass der Reinraumbereich ohne großen Aufwand mitwachsen kann. Diese Aufgabenstellung erfordert ein hohes Maß an Erfahrung, kann bei optimierter Umsetzung aber für den Auftraggeber bares Geld darstellen.

Ist ein geeignetes Gebäude gefunden und anhand der geplanten Herstellprozesse ein geeignetes Reinraumlayout entwickelt, beginnt die eigentliche Arbeit der einraumingenieure: Die Bedingungen innerhalb der Reinräume werden festgelegt. Neben den Reinraumklassen sind dies Anforderungen an Temperatur und Feuchte, deren Toleranzbereiche und auch Druckstufen zwischen den Räumen. Dabei ist es sehr wichtig zu entscheiden, was unbedingt für den Produktionsprozess im Reinraum notwendig ist und was auch nicht. Ein Beispiel ist die Frage, ob eine geregelte Befeuchtung der Räume erforderlich ist oder nicht, da die Befeuchtung nennenswerte Kosten in Bau und insbesondere im Betrieb darstellt. Auch enge Toleranzbereiche für Temperatur und Feuchte sind zwar technisch machbar. Sofern  nicht vom Prozess benötigt sind sie aber auch eine Energie- und Kostenfalle.

Bei der technischen Reinraumplanung ist es von elementarer Bedeutung, ein hohes Maß an Energieeffizienz in der Kälte- Lüftungs- und Regelungstechnik zu integrieren, da der Reinraum 24/7 läuft und sich niedrige Energiekosten des Reinraumes am Ende auch auf die Herstellkosten des Kundenproduktes positiv auswirken oder bei Nichtbeachtung die Produktkosten erhöhen. Ebenso wird oft die Betriebssicherheit der Reinräume vernachlässigt und Redundanzen in den technischen Anlagen nicht beachtet. Schlimmstenfalls fällt dadurch der Reinraum aus, die Herstellung steht still, und gegebenenfalls ist auch eine Neuqualifizierung erforderlich – ein Albtraum für Reinraumbetreiber. Durch geschickte Auslegung und Kombination der Technik-Aggregate lässt sich das Ausfall-Risiko mit überschaubaren Kosten deutlich reduzieren.

Wie findet man den richtigen Reinraumanbieter?

Auf Kundenseite gibt es zu beachten, dass je nach Projektumfang ein motiviertes Projektteam unabdingbar ist, und auch die entsprechenden Kompetenzen und Kapazitäten von der Geschäftsleitung zuzuordnen sind. Typischerweise gehören dazu die Leitung von Herstellung und QM, das Facility Management und auch ein erfahrener Architekt. Ein Reinraumprojekt lediglich „on top“ zum normalen Tagesgeschäft anzugehen, führt erfahrungsgemäß selten zum gewünschten Ergebnis.

Ein wesentlicher Schritt zum Projekterfolg ist die Auswahl des richtigen Reinraumanbieters, welcher die Räume nach der Planung baulich bis zur Abnahme umsetzen soll. Hier zählt die Erfahrung in den Bereichen Lüftungstechnik, Kälte- und Regelungstechnik. Referenzinstallationen verschiedener Anbieter und, sofern möglich, Gespräche mit deren Betreibern können hier eine große Hilfe sein. Auch Größe und Bonität des Anbieters stellen eine zuverlässige Abwicklung bis zum Ende des Projektes sicher. Eine ideale Kombination ist, wenn Planung und Ausführung aus einer Hand kommen. Dies reduziert Schnittstellen und erleichtert eine schnelle und erfolgreiche Umsetzung.

Der finale Schritt ist die Inbetriebnahme und Abnahme. Hier ist es ratsam, die Reinraummessungen und auch die bauliche Abnahme der Reinräume durch erfahrene Fachleute durchführen zu lassen. Checklisten stellen dabei sicher, dass nichts vergessen wird und alle unter Umständen noch vorhandenen Mängel entdeckt, dokumentiert und zeitnah abgearbeitet werden. Dann steht dem erfolgreichen Start der Produktion im neuen Reinraum nichts mehr im Wege.