Reinräume und Reinraumprodukte werden mittlerweile in den verschiedensten Branchen genutzt. Welche Branchen das sind und wie die Reinraumtechnik ihren Anfang nahm, lesen Sie in diesem Artikel.
Ein Reinraum oder auch Reinstraum ist per Definition ein Raum, in dem bestimmte Massnahmen und eine bestimmte Reinraumtechnik dafür sorgen, dass die Konzentration der luftgetragenen Partikel niedrig gehalten wird.
Unter anderem werden Schleusen vor Reinräumen eingesetzt, um den Partikeleintrag in Letzteren so weit wie möglich zu reduzieren.
Daneben kommen auch besondere Reinraumkleidung, besonderes Reinraummobiliar und bestimmte Reinraumgeräte sowie spezielle Reinraumverbrauchsmaterialien und spezielle Reinigungshilfsmittel zum Einsatz.
Ausserdem existieren bestimmte Normen für Reinräume. In der Norm DIN EN ISO 14644-1 lautet die Definition der Begriffe «reiner Bereich» beziehungsweise «Reinbereich»:
«Festgelegter Bereich, in dem die Konzentration luftgetragener Partikel geregelt wird und klassifiziert ist und der zur Regelung der Einschleppung, Entstehung und Ablagerung von Partikeln im Bereich entsprechend baulich ausgeführt und betrieben wird»
Wie in dieser Definition bereits angesprochen, gibt es Systeme, die Reinräume nach der maximal zugelassenen Partikelkonzentration in bestimmte Klassen einteilt, sogenannte Reinraumklassen.
Teilweise sollen Reinräume nicht nur vor zu hohen Konzentrationen von Partikeln wie etwa von Staub, Haut oder Haaren schützen, sondern auch vor der Kontamination mit Keimen oder Chemikalien. Daneben lassen sich – je nach Ausstattung des Reinraumes – auch andere Parameter in einem Reinraum steuern, wie etwa die Luftfeuchtigkeit, die Raumtemperatur oder etwa der Luftdruck, wobei es hier oftmals darum geht, bestimmte Werte konstant zu halten.
Je nach Branche ist der Schutzzweck vom Reinraum anders ausgerichtet. In der Pharma-Branche zum Beispiel sollen Reinräume vor allem vor Keimen wie Viren, Bakterien oder etwa Pilzen schützen, da die Produkte aus Pharma-Reinräumen am Ende in der Regel von Menschen aufgenommen werden. Ausserdem muss in Reinräumen für die Pharmaindustrie verhindert werden, dass es zu Kreuzkontaminationen kommt, was durch ein Druckmanagement erreicht werden kann.
Auch in Medizintechnik-Reinräumen und Lebensmittel-Reinräumen ist Hygiene eines der wichtigsten Schutzkonzepte, damit die jeweiligen Produkte bei der Fertigung, Verarbeitung beziehungsweise Verpackung so keimfrei wie möglich bleiben.
In Reinräumen der Halbleiterindustrie geht es dagegen eher darum, dass Verunreinigungen mit Partikeln und Ionen vermieden werden.
Begonnen hat die Zeit des reinen Arbeitens im technischen Bereich vermutlich in der Optik-Branche bei der Herstellung von optischen Teilen in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Teilweise wird aber behauptet, dass der erste «reine Raum» bei der Uhrenherstellung geschaffen wurde, als ein Schweizer Uhrmacher die Uhren, an denen er gerade nicht arbeitete, unter einer Glasglocke vor Staub schützte.
Auch in der Medizin wurde dank Ignaz Semmelweiss zur selben Zeit wie in der Optik-Branche ein Durchbruch erzielt. Denn Semmelweiss konnte in einer Studie aus den Jahren 1847 und 1848 nachweisen, dass durch Desinfektion von Händen und Instrumenten Krankheitserreger abgetötet werden konnten und dadurch die Sterblichkeit von entbindenden Müttern im Krankenhaus massiv gesenkt werden konnte.
Ein weiterer Entwicklungsschritt im Bereich der Reinraumtechnik erfolgte in den 1940er Jahren, als im Rahmen von Atombomben-Versuchen der sogenannte HEPA-Filter entwickelt wurde, um radioaktive Partikel aus der Raumluft zu filtern. Die Entwicklung der Reinraumtechnik und deren Normung erlangte einen bedeutenden Schub aber nicht nur durch das Militär, sondern auch durch das Aufkommen der Raumfahrt in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts.
Der erste Standard für Reinraumtechnik war die «US Air Force Technical Order 00-25-203» aus dem Jahr 1961, der von der US-Luftwaffe erstellt wurde und unter anderem ein Klassensystem einführte, bei dem die Klasse I der reinste Standard war, gemessen an einer Menge von Partikeln einer bestimmten Grösse. Zur selben Zeit, also auch im Jahr 1961, wurde das erste Reinraumkonzept von dem Physiker Willis Whitfield entwickelt, das eine turbulenzarme Verdrängungsbelüftung zum Gegenstand hatte.
Wenig später wurde dann ein im Vergleich zur «US Air Force Technical Order 00-25-203» weitergehenderer Standard für reines Arbeiten eingeführt, und zwar ebenfalls in den USA mit dem United States (U.S.) Federal Standard 209 (FS 209). Veröffentlicht wurde diese Norm vom Institute of Environmental Sciences and Technology (IEST). Im Jahr 1963 wurde der neue Standard von der US-Behörde General Services Administration (GSA) genehmigt.
Der FS 209-Standard wurde aber nicht nur in den USA angewendet, sondern er wurde auch weitgehend weltweit berücksichtigt. In manchen Ländern wurde dieser US-Reinraum-Standard sogar komplett übernommen. Im Jahr 2001 wurde der FS 209-Standard dann aber durch die ISO-Norm DIN EN ISO 14644 ersetzt.
Reinräume werden mittlerweile in zahlreichen Branchen genutzt; insbesondere zur Herstellung von bestimmten Produkten in einer partikelarmen Umgebung. Auch die Verpackung von bestimmten Waren erfolgt teilweise unter Reinraumbedingungen.
Folgende Branchen nutzen Reinräume, Reinraumprodukte und Reinraumtechnik:
Abhängig von der Branche und dem konkreten Einsatzzweck können die benötigten Reinraumprodukte variieren. Es ist übrigens nicht immer die Einrichtung eines ganzen Reinraumes nötig, um partikelarm zu produzieren. Teilweise reichen auch sogenannte Minienvironments in Schrankgrösse. Wer mehr Platz braucht, kann sich auch eine Reinraumkabine einrichten, die grössenmässig immer noch unterhalb eines Reinraumes bleibt.
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