Udržitelně plánovat, stavět a provozovat vnitřní prostory – ale jak?

Obrázek 1: Tak zelené mohou být vyhlídky v čistém prostoru, pokud vše správně uděláte od plánování až po provoz.

Obrázek 2: Čistý prostor nikdy nezůstává stát – tím více musí být provoz snižování pečlivě promyšlený, aby se ušetřila maximální energie.

Obrázek 3: Na řídicím panelu vedle personální brány máte kdykoli přístup ke všem relevantním údajům, zejména k zajištění směru proudění při minimalizovaných přetocích.

Obrázek 4: Výběr vysoce kvalitních a odolných agregátů a komponentů a jejich odborná instalace výrazně prodlužují životnost systémů pro čisté prostory.

Obrázek 5: Decentralizované ventilační zařízení na stropě čisté místnosti zajišťují krátké vzduchové cesty a tím optimální energetickou účinnost.

Obrázek 6: Odborný servis čistících systémů a preventivní údržba mají velký vliv na energetickou náročnost a tím i udržitelnost zařízení – zde je demonstrováno pomocí inovativních AR brýlí, které servisnímu technikovi zobrazují potřebná data přímo v zorném poli.

Obrázek 7: Použití jednorázových a spotřebního materiálu v čisté místnosti vyžaduje uvážený výběr produktů a podrobný plán likvidace.

Autor: Dirk Steil, jednatel BECKER Reinraumtechnik GmbH, www.becker-reinraumtechnik.de

Jen málo pojmů se v posledních letech vyvíjelo tak výrazně jako pojem "udržitelnost". Ale co vlastně udržitelnost znamená a jak souvisí s technikou čistých prostor?

Podle Duden znamená udržitelnost uspokojovat potřeby současnosti tak, aby možnosti budoucích generací nebyly omezeny, nebo jinak řečeno, aby budoucí generace nebyly v horší pozici při uspokojování svých potřeb než současná populace.

V prvé řadě to znamená šetrně zacházet s dostupnými zdroji a zejména s ohledem na změnu klimatu také snižovat uhlíkovou stopu CO2.

Uhlíková stopa CO2 (carbon footprint) hodnotí celkové množství skleníkových plynů (v tunách CO2), které člověk nebo firma v určitém čase způsobí. Uhlíková stopa CO2 představuje velkou část při posuzování lidského životního cyklu (Life-Cycle). Obzvlášť díky vzdání se fosilních paliv pro výrobu energie lze uhlíkovou stopu výrazně snížit.

Kde jsou nyní v technice čistých prostor přístupy k udržitelnosti a snižování uhlíkové stopy?

Začněme prvním fází v "životě" čistého prostoru, plánováním – zde jsou klíčové základy pro budoucnost. Všichni víme, že provoz čistého prostoru je velmi energeticky náročný proces. Pokud plánujeme energetickou účinnost již při návrhu čistého prostoru, získáme energeticky udržitelné řešení po celou dobu jeho životnosti.

Začíná to uspořádáním samotného čistého prostoru a tím i stanovením objemu místnosti. "Tak velké, jak je nutné, tak malé, jak je možné" zní nejprve triviálně, ale při plánování je často přehlíženo nebo podceňováno: čím větší je místnost, tím větší je ventilační systém a tím i spotřeba energie. Objem vzduchu v místnosti se mění 10 až přes 100krát za hodinu.

Kromě místností je třeba také technické zařízení naplánovat tak, aby poskytovalo potřebné výkony s co nejmenším využitím elektrické energie. Například pokud je zpětné získávání energie již zákonem předepsáno, existuje stále řada technických "triků" ke drastickému snížení spotřeby energie: decentralizované vzduchové systémy, předčištění venkovního vzduchu, nahrazení pevných tlakových stupňů cílenými a bezpečnými přetoky a inovativní metody zvlhčování vzduchu – to jsou jen některé z nich.
Zde jsou potřeba zkušenosti dodavatele čistých prostor, který koncept je vhodný pro jaký účel a jaké úspěchy již byl schopen prokázat v referenčních objektech – ne vše, co zní teoreticky dobře, funguje i v praxi.

Dalším základem udržitelného plánování je práce s metodami BIM ("Building Information Modelling"). Zde každý stavební prvek již při plánování obsahuje řadu dat, která od návrhu, instalace, nákupu náhradních dílů až po pozdější likvidaci při demontáži pokrývají celý životní cyklus a jsou tak mnohonásobně užitečná.

Také fáze výstavby čistého prostoru rozhodujícím způsobem ovlivňuje udržitelnost. Například výběr komponent a agregátů má zásadní vliv na životnost a míru ekologické zátěže čistého prostoru. Ventilační zařízení, která jsou sice zpočátku levná, ale v průběhu používání vykazují stále více netěsností, vedou k tomu, že se ztrácí stále více hodnotného a draze upraveného vzduchu, než vůbec dorazí do čistého prostoru. Totéž platí pro vzduchovody, pokud nejsou správně instalovány, utěsněny a izolovány.

Otázka, jaké stěny a stropní systémy čistých prostor jsou instalovány, také přispívá k ekologické bilanci: záleží na tom, zda použijete stěnu s levnou PUR pěnou, která může emitovat plyny, je snadno hořlavá a těžko se likviduje, nebo naopak flexibilní dvouvrstvou stěnu, jejíž mezistěna je optimálně izolovaná vzduchem. Totéž platí i pro stropy: pokud použijete tenké kovové kazetové stropy v hale, kde se v létě nad stropem čistého prostoru hromadí teplo, veškeré teplo se přenáší do prostoru a musí být draze znovu ochlazeno.

Pokud je čistý prostor efektivně naplánován a správně postaven, existuje i v provozu mnoho přístupů k udržitelnosti:
Čisté prostory jsou často po uvedení do provozu neustále optimalizovány. Přitom je zde obrovský potenciál: přizpůsobení počtu výměn vzduchu podle aktuální potřeby, například při méně personálně náročném využívání čistého prostoru, ušetří ročně mnoho kWh elektřiny. Podobně platí i při zásadních změnách v procesu nebo zařízení provozovatele, pokud se týkají tepelné zátěže a množství odváděného vzduchu. Naše doporučení je, aby byl čistý prostor – ideálně každoročně – podroben kontrole a přizpůsoben aktuálním podmínkám.

Údržba

Pravidelná údržba všech systémů je obecně důležitá a přináší další potenciál úspor pro větší udržitelnost. Patří sem například včasná výměna filtrů a eliminace měřicích odchylek. Diferenciální tlak u filtrů neroste lineárně, ale exponenciálně, což znamená, že s rostoucím znečištěním filtru je potřeba stále více tlaku (energie) k překonání filtru. Proto je třeba filtr vyměnit ještě před tím, než začne exponenciální nárůst.

Typ a rozsah údržby lze posuzovat a hodnotit na základě rizika. Pokud je to možné, měla by být zohledněna i předvídatelná údržba (Predictive Maintenance). Tímto způsobem mohou senzory teploty a pohybu na aktivních prvcích včas varovat a zabránit zbytečným výpadkům a zvýšené spotřebě energie.

Recyklace a likvidace: ujistěte se, že použité jednorázové produkty jsou řádně recyklovány nebo zlikvidovány. Jasný plán recyklace může pomoci minimalizovat ekologickou stopu.

Také demontáž čistého prostoru může být provedena udržitelným způsobem. Pomáhají nám data z BIM modelu z fáze plánování. Všechna použitá materiály, zařízení a komponenty mají od začátku zaznamenána svá data. Mohou například obsahovat informace o složení materiálů a doporučení pro likvidaci.

To jsou základní poznatky o plánování, výstavbě a provozu udržitelných čistých prostor. Existuje však i řada dalších zajímavých přístupů ke snížení naší uhlíkové stopy z čistých prostor: například témata oblečení, čištění, balení.
V červnu 2024 se uskuteční prezenční akce sítě čistých prostor www.Cleanroomnet.de, na kterou vás již nyní srdečně zveme.

Závěr

V celém průmyslu v posledních letech vzrostl nejen zájem o úsporu energie a snižování uhlíkové stopy, ale také ochota investovat. Optimalizační opatření dnes již neztroskotávají na základních námitkách či rentabilitě. Průmysl chytře investuje do technické infrastruktury čistých prostor a může od nás, specialistů na čisté prostory, očekávat i nekonvenční nápady. Nejen investiční náklady budou v budoucnu rozhodující, ale i životní cyklus a uhlíková stopa čistého prostoru. Máte zájem? Kontaktujte nás: info@becker-reinraumtechnik.de