Obwohl die Prinzipien bei der Planung von Reinraummodernisierungen und -renovierungen grundsätzlich gleich bleiben sollten, ergeben sich aufgrund der verbesserten Luftreinheit – insbesondere bei der Modernisierung von einem nicht-unidirektionalen zu einem unidirektionalen Reinraum oder von ISO 6/ISO 5 zu ISO 5/ISO 4 – wesentliche Änderungen. Dies betrifft unter anderem das Luftvolumen der Luftreinigungsanlage, die Raumaufteilung und die eingesetzten Reinraumtechnologien. Daher müssen bei der Reinraummodernisierung neben den oben beschriebenen Planungsprinzipien auch die folgenden Faktoren berücksichtigt werden.
1. Für die Modernisierung und Umgestaltung von Reinräumen sollte zunächst ein möglicher Umgestaltungsplan auf der Grundlage der tatsächlichen Gegebenheiten des jeweiligen Reinraumprojekts formuliert werden.
Ausgehend von den Zielen der Modernisierung und des Umbaus, den relevanten technischen Anforderungen und dem aktuellen Zustand des bestehenden Gebäudes wird ein sorgfältiger und detaillierter technischer und wirtschaftlicher Vergleich mehrerer Entwürfe durchgeführt. Dabei ist besonders hervorzuheben, dass dieser Vergleich nicht nur die Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit des Umbaus, sondern auch die Betriebskosten nach Modernisierung und Ersatz berücksichtigt. Besonderes Augenmerk sollte dabei auf den Vergleich der Energiekosten gelegt werden. Zur Durchführung dieser Aufgabe sollte der Bauherr ein Planungsbüro mit praktischer Erfahrung und entsprechender Qualifikation mit der Untersuchung, Beratung und Planung beauftragen.
2. Bei der Modernisierung von Reinräumen sollte der Fokus auf verschiedenen Isolationstechnologien, Mikroklimatechnologien oder technischen Mitteln wie lokalen Reinraumgeräten oder Laminar-Flow-Hauben liegen. Dieselben technischen Mittel wie Mikroklimageräte sollten für Produktionsprozesse und Anlagen mit hohen Anforderungen an die Luftreinheit eingesetzt werden. Reinraumtrennwände mit niedrigeren Reinheitsgraden können verwendet werden, um den Gesamtreinheitsgrad des Reinraums auf ein praktikables Niveau zu verbessern, während technische Mittel wie Mikroklimageräte für Produktionsprozesse und Anlagen mit sehr hohen Anforderungen an die Luftreinheit eingesetzt werden.
Nach einem technischen und wirtschaftlichen Vergleich der umfassenden Umrüstung eines Reinraums der ISO-Klasse 5 auf ISO 4 wurde beispielsweise ein Modernisierungs- und Umbauplan für das Mikroklimasystem verabschiedet. Dadurch konnten die erforderlichen Reinheitsanforderungen mit vergleichsweise geringen Kosten erfüllt werden. Der Energieverbrauch ist weltweit am niedrigsten: Nach der Inbetriebnahme wurde jedes Klimagerät getestet und erreichte eine Gesamtleistung von mindestens ISO 4. In den letzten Jahren haben viele Fabriken bei der Modernisierung ihrer Reinräume oder dem Bau neuer Reinräume die Produktionsanlagen nach ISO-5/ISO-6-Standard mit unidirektionalem Durchfluss konzipiert und die entsprechenden Prozesse und Anlagen in die Produktionslinien integriert. Die Reinheitsanforderungen werden durch ein Mikroklimasystem erfüllt, das die für die Produktherstellung erforderliche Luftreinheit erreicht. Dies reduziert nicht nur Investitionskosten und Energieverbrauch, sondern erleichtert auch die Umrüstung und Erweiterung von Produktionslinien und bietet eine höhere Flexibilität.
3. Bei der Modernisierung von Reinräumen ist es oft notwendig, das Speichervolumen der Luftreinigungsanlage zu erhöhen, d. h. die Luftwechselrate oder die durchschnittliche Luftgeschwindigkeit im Reinraum zu steigern. Daher ist es erforderlich, die Luftreinigungsanlage anzupassen oder auszutauschen, die Anzahl der HEPA-Filter zu erhöhen und die Luftkanäle zu vergrößern, um die Kühl- (Heiz-)leistung zu steigern. Um die Investitionskosten der Reinraummodernisierung zu reduzieren und die Anpassungen und Änderungen so gering wie möglich zu halten, ist es in der Praxis unerlässlich, den Produktionsprozess des Produkts und die bestehende Luftreinigungsanlage genau zu verstehen. Die Anlage sollte dann sinnvoll aufgeteilt, das bestehende System und seine Luftkanäle weitestgehend genutzt und nur die notwendigen Komponenten hinzugefügt werden. So lässt sich die Modernisierung der Luftreinigungsanlage mit minimalem Aufwand realisieren.
Veröffentlichungsdatum: 07.11.2023