Ein Reinraum ist ein Raum mit kontrollierter Konzentration suspendierter Partikel in der Luft. Seine Konstruktion und Nutzung zielen darauf ab, das Einbringen, Entstehen und Anhaften von Partikeln im Innenraum zu minimieren. Weitere relevante Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Druck im Raum müssen entsprechend kontrolliert werden. Reinräume werden anhand der Anzahl von Partikeln einer bestimmten Partikelgröße pro Volumeneinheit Luft in verschiedene Klassen eingeteilt. Die Einteilung erfolgt nach der Konzentration suspendierter Partikel in der Luft. Generell gilt: Je kleiner der Wert, desto höher die Reinheitsstufe. Das heißt: Klasse 10 > Klasse 100 > Klasse 10000 > Klasse 100000.
Der Standard für Reinräume der Klasse 100 umfasst hauptsächlich Operationssäle und die aseptische Herstellung in der pharmazeutischen Industrie.
Die maximale Anzahl von Partikeln mit einer Reinheitspartikelgröße von mindestens 0,1 Mikron darf 100 nicht überschreiten.
Druckdifferenz, Temperatur und Luftfeuchtigkeit: Temperatur 22 °C ± 2; Luftfeuchtigkeit 55 % ± 5. Grundsätzlich muss der Bereich vollständig mit FFU abgedeckt und ein erhöhter Boden geschaffen werden. Ein MAU+FFU+DC-System ist erforderlich. Zudem muss ein Überdruck aufrechterhalten werden, und der Druckgradient zu angrenzenden Räumen muss bei etwa 10 Pa liegen.
Beleuchtung: Da die meisten Arbeiten in Reinräumen hohen Anforderungen unterliegen und es sich um geschlossene Räume handelt, gelten dort stets hohe Anforderungen an die Beleuchtung. Lokale Beleuchtung: Diese Beleuchtung dient der gezielten Ausleuchtung eines bestimmten Bereichs. Sie wird jedoch in der Regel nicht allein in der Innenraumbeleuchtung eingesetzt. Mischbeleuchtung: Sie bezeichnet die Beleuchtung der Arbeitsfläche durch eine Kombination aus allgemeiner und lokaler Beleuchtung, wobei die allgemeine Beleuchtung 10–15 % der Gesamtbeleuchtung ausmachen sollte.
Der Standard für Reinräume der Klasse 1000 sieht vor, die Anzahl der Staubpartikel mit einer Partikelgröße von weniger als 0,5 Mikrometern pro Kubikmeter auf unter 3.500 zu begrenzen. Dies entspricht dem internationalen Reinraumstandard A. Die aktuell in der Chipfertigung und -verarbeitung angewandten Reinraumstandards stellen höhere Anforderungen an die Staubbelastung als Klasse A. Solche hohen Standards werden hauptsächlich bei der Herstellung von Chips höherer Qualitätsstufen eingesetzt. Die Anzahl der Staubpartikel wird streng auf unter 1.000 pro Kubikmeter begrenzt, was in der Reinraumindustrie allgemein als Klasse 1000 bekannt ist.
In den meisten Reinräumen ist es zur Verhinderung des Eindringens von Verunreinigungen erforderlich, den Innendruck (statischen Druck) höher als den Außendruck (statischen Druck) zu halten. Die Aufrechterhaltung des Druckunterschieds sollte im Allgemeinen folgenden Prinzipien folgen: Der Druck in Reinräumen sollte höher sein als der in Nicht-Reinräumen; der Druck in Räumen mit hohem Reinheitsgrad sollte höher sein als der in angrenzenden Räumen mit niedrigem Reinheitsgrad; die Türen zwischen verbundenen Reinräumen sollten zu Räumen mit hohem Reinheitsgrad geöffnet sein. Die Aufrechterhaltung des Druckunterschieds hängt von der Frischluftmenge ab, die den durch die Spalten und Ritzen unter diesem Druckunterschied austretenden Luftanteil ausgleichen muss. Physikalisch gesehen ist der Druckunterschied somit der Widerstand, den einströmende Luft beim Durchströmen der verschiedenen Spalten im Reinraum erfährt.
Reinraumklasse 10000 bedeutet, dass die Anzahl der Staubpartikel mit einer Größe von ≥ 0,5 µm zwischen 35.000 Partikeln/m³ (35 Partikel/µl) und ≤ 3.000 Partikeln/m³ (3 Partikel/µl) liegt und die Anzahl der Staubpartikel mit einer Größe von ≥ 5 µm zwischen 300 Partikeln/m³ (0,3 Partikel/µl) und ≤ 3.000 Partikeln/m³ (3 Partikel/µl) liegt. Druckdifferenz sowie Temperatur- und Feuchtigkeitskontrolle werden gewährleistet.
Temperatur- und Feuchtigkeitsregelung des Trockenspulensystems. Die Klimaanlage passt die Wasserzufuhr der Verdampferspule an, indem sie die Öffnung des Dreiwegeventils über das erfasste Signal steuert.
Reinraumklasse 100.000 bedeutet, dass die Partikelkonzentration pro Kubikmeter in der Produktionshalle auf unter 100.000 begrenzt ist. Reinräume dieser Klasse werden hauptsächlich in der Elektronik- und Pharmaindustrie eingesetzt. Auch für die Lebensmittelindustrie sind Reinräume der Klasse 100.000 sehr vorteilhaft. In einem Reinraum der Klasse 100.000 sind 15 bis 19 Luftwechsel pro Stunde erforderlich. Nach vollständiger Belüftung darf die Luftreinigungszeit 40 Minuten nicht überschreiten.
Der Druckunterschied zwischen Reinräumen gleicher Reinheitsklasse muss konstant sein. Der Druckunterschied zwischen benachbarten Reinräumen unterschiedlicher Reinheitsklassen muss 5 Pa betragen, und der Druckunterschied zwischen Reinräumen und Nicht-Reinräumen muss >10 Pa sein.
Temperatur und Luftfeuchtigkeit: Sofern in Reinräumen der Klasse 100.000 keine besonderen Anforderungen an Temperatur und Luftfeuchtigkeit bestehen, wird empfohlen, saubere Arbeitskleidung zu tragen, in der man sich wohlfühlt. Die Temperatur wird im Winter üblicherweise auf 20–22 °C und im Sommer auf 24–26 °C mit einer Schwankung von ±2 °C geregelt. Die relative Luftfeuchtigkeit in Reinräumen liegt im Winter bei 30–50 % und im Sommer bei 50–70 %. Die Beleuchtungsstärke in den Hauptproduktionsräumen (bzw. -bereichen) von Reinräumen sollte im Allgemeinen >300 lx betragen; in Nebenräumen, Personal- und Materialreinigungsräumen, Luftkammern, Gängen usw. sollte sie 200–300 lx betragen.
Veröffentlichungsdatum: 14. April 2025