Modulares Reinigungssystem und Reinraum für höchste High Purity-Anforderungen

Auf den Gesamtprozess kommt es an. Durch die nahtlose Integration von Reinigungs- und Reinraumprozessen sind die einzelnen Schritte perfekt aufeinander abgestimmt. Höchste Reinheit und höchste Sicherheit entstehen durch die Auswahl der optimalen Reinigungstechnologie und der kontinuierlich überwachten Reinhaltung des Produktionsumfelds. (Fotos: LPW und Weiss Klimatechnik)

Die Klimatisierung des Weiss Klimatechnik-Reinraums sorgt für stabile Bedingungen und spart Energie. Die eingesetzten Filtersysteme sowie die thermische und hygienische Aufbereitung erreichen ISO-Klasse 6 oder 5. (Fotos: LPW und Weiss Klimatechnik)

Reinräume schaffen jene Umgebungsbedingungen, die für die Folgeprozesse (Montage, Verpackung etc.) nach der Teilereinigung erforderlich sind. Die Reinigungstechnik muss an diese Bedingungen in enger technischer Abstimmung adaptiert werden. (Fotos: LPW und Weiss Klimatechnik)

Das System PowerJet Compact CNp (v. l. n. r. Module Clean, Clean AM und Pure) ist standardmäßig mit einer in die beiden Vorlagetanks eingebetteten Behandlungskammer für Ware bis zu einer Chargengröße von 600 x 400 x 300 mm für Gewichte bis 150 kg ausgelegt. Die Kreislaufführung verfügt über eine integrierte Vollstromfiltration mit einer Filterfläche von über 4 m² und Filtereinheiten bis zu 0,5 µm. (Fotos: LPW und Weiss Klimatechnik)

Wo höchste Reinheit gefragt ist, sind präzise sowie lückenlos aufeinander abgestimmte Prozesse unverzichtbar. Diesbezüglich sind LPW Reinigungssysteme GmbH sowie Weiss Klimatechnik GmbH gefragte Partner. Denn sie bieten für Branchen wie etwa Medizin-, Halbleiter-/Hochvakuumtechnik, Luft- und Raumfahrt oder Pharma ganzheitliche High-Purity-Lösungen an. Die Kooperation der Experten für Reinigungssysteme und Reinräume steht für maßgeschneiderte, effiziente Materialflüsse mit optimaler Produktqualität sowie rückverfolgbaren Qualitätsparametern und lückenloser Dokumentation. Und für ein besseres Anwender-Verständnis bezüglich der Schnittstellen Vorproduktion, Reinigungstechnik und Reinraum. Denn Technische Sauberkeit ist keine Einzeloperation.

LPW hat sich in den vergangenen Jahren weltweit als Partner für kundenspezifische Lösungsansätze im High Purity-Segment etabliert. Die Reinigungssysteme sind in vielen Hightech-Bereichen im Einsatz und erfüllen höchste Sauberkeitsanforderungen. Anfang 2023 konzipierten die Riedericher Spezialisten einen neuen Reinraum für ihr Test- und Dienstleistungszentrum, welches nach einem Brandschaden neu ausgestattet werden musste. Diese Neuinstallation sollte auf den bisherigen Erfahrungen des LPW-Teams mit reinraumgestützter Reinigung aufbauen. Als Umsetzer für dieses Projekt wählte das Unternehmen den langjährigen Netzwerkpartner Weiss Klimatechnik.

Die hessischen Experten stehen für:

– Energieeffiziente Luftführungs- und Filtersysteme mit der geeigneten Steuer- und Regeltechnik
– offene Kommunikation. Insbesondere, wenn es um kritische Schnittstellen zur Reinigungstechnik geht
– flexibles Co-Engineering bei der Integration des Reinraums ins Gebäudemonitoring (z. B. bei der Luftpartikelmessung)

Zudem konnte Weiss Klimatechnik den neuen Reinraum ab Auftrag in nur vier Monaten fertigstellen und qualifizieren.

Konzept PowerJet Compact

Zur gleichen Zeit wurde bei LPW die Entwicklung eines Standard-Reinigungsanlagenkonzepts (Baureihe PowerJet Compact) für die hochsauberen Lieferketten in den verschiedenen High-Purity-Branchen vorangetrieben – und die Idee entwickelt, Weiss Klimatechnik Reinräume als Schnittstelle zu den sauberen Umgebungsbedingungen zu integrieren.

Eckpfeiler des Compact-Systems:

– Unterstützt die Intention, schrittweise einen sauberen Produktionsprozess etablieren zu wollen. Auch unter Beibehaltung der bestehenden Infrastruktur sowie des Maschinen- und Anlagenparks.
– Hochwertige Zwischenreinigung (z. B. ASML-Grade 4/2) bis hin zur finalen Reinigung mit Reinraumanbindung, einem validierbaren Monitoring sowie einer geeigneten Reinstwasserversorgung.
– Investition in finanzierbaren Teilschritten.

Die 3-stufige PowerJet Compact-Baureihe ist inzwischen mit drei hochmodernen Modulen am Markt erfolgreich:

– Modul „Clean“: Die leistungsstarke Vorreinigungsanlage, bereits in der Grundausstattung mit CNp, Ultraschall und Vakuum-Infrarottrocknung.
– Modul „Clean AM“: Ideal für höchste Reinheit nach der Additiven Fertigung – für die Pulverbeseitigung sowie metallisch gedruckte Bauteile.
– Das hochwertigste Modul „Pure“ wurde speziell für die Anbindung an Grau- oder Reinräume konzipiert, mit Anschluss für eine bauseitige Ultra-Pure-Wasserversorgung oder auch an das dem Konzept zugehörigen LPW-UPW-Modul als Versorgung und Kreislaufsystem. Es hat bereits mehrfach seine Leistungsfähigkeit in den unterschiedlichsten hochsauberen Prozessketten unter Beweis gestellt – zuletzt im Zulieferstrang der Hochvakuumtechnik für ASML/Grade 1-Anforderungen.

Gerade das Pure-Modul stand bei den Abstimmungsgesprächen mit Weiss Klimatechnik im Fokus. Denn High-Purity-Prozessketten leben von aufeinander abgestimmten Schritten. Der Übergang von den Vorprozessen (Fertigung, Handling, Vormontage, ggf. Vorreinigung) zu der Reinigungstechnik und im Anschluss in die sauberen Umgebungsbedingungen stellt eine Herausforderung in den Einzeloperationen selbst dar, vor allem aber in den Schnittstellen zwischen den Operationen.

Neben den qualitäts- und prozessbezogenen Anforderungen an den Reinigungs-/Spül- und Trocknungsprozess ist dieses High-End-Modul für den Einsatz hochsauberer Medien und durch seine umfangreiche Sensorik für die Integration in performante Monitoringsysteme vorbereitet. So werden die Medienströme entsprechend den Anforderungen überwacht. Des Weiteren ist die Anbindung an einen Online-Service, Fernwartungssysteme, ein cloudbasiertes LPW-Dashboard sowie eine laufende chargenbezogene Prozesswertsicherung und -auswertung möglich. Bei Bedarf kann in das System auch eine hoch performante LPW-Reinstwassereinheit integriert werden, die sowohl als Reinstwasserversorgung sowie als zusätzlicher Loop mit temperiertem Reinstwasser in den Prozess integrierbar ist. PowerJet Compact Pure verfügt zudem über ein „Interface“ (Frontseite mit Zugang zur Behandlungskammer) zur direkten Integration in die Reinraumwand. Alle Wartungszugänge bleiben außerhalb des Reinraums und lassen eine uneingeschränkte Bedienung ohne unnötige Querkontaminationseinflüsse zu.

Modularsystem und Reinraum: unschlagbares Doppel

First things first: Ein Reinraum ist kein „Reinigungsraum“, sondern ein kontrolliertes Umfeld, das Partikelbelastung auf ein definiertes Minimum reduziert. Die Reinheit hängt entscheidend davon ab, was eingebracht wird und wie dieser Prozess gestaltet ist. Kommen kontaminierte Teile oder ungeeignete Verpackungen in den Reinraum, bleiben die Verunreinigungen bestehen und können sogar laufende Prozesse gefährden. Daher ist ein Reinraum ein Garant für kontrollierte Bedingungen, aber kein Ersatz für saubere Prozesse. Die „Produktion“ der Technischen Sauberkeit beginnt weit vorher. Durch die geeignete Vorreinigung, die korrekte Einbringung sowie geschulte Mitarbeiter. Die richtige Kleidung, Materialschleusen, klare Abläufe und Verhaltensregeln sorgen dafür, dass die Reinraumumgebung ihre Funktion erfüllen kann. Prozessdisziplin ist entscheidend. Diesbezüglich gibt es bei Weiss Klimatechnik und LPW einen ganz klaren Leitfaden: Bearbeitungs- und Reinigungsanlagen stehen außerhalb des Reinraums. Integrierte Material- und Personenschleusen sichern minimalen Partikeleintrag. Technisch saubere Produkte werden aus der Anlage ohne Kontamination in den Reinraum geführt. Kontrolle, Überwachung und Verpackung finden im Reinraum statt.

Das Reinraum-Modul von Weiss Klimatechnik und das LPW-Modularsystem sind im Doppel perfekt aufeinander abgestimmt und bieten in der Praxis sechs wesentliche Vorteile:

– Die modulare Bauweise der Reinigungs- & Reinraumanlage ermöglicht kundenindividuelle Lösungen mit wenig Aufwand und in kürzester Zeit sehr günstig zu planen und zu bauen. 
– Die kompakten Lüftungsgeräte, hergestellt von Weiss Klimatechnik im Stammwerk Reiskirchen, sorgen für höchste Energieeffizienz und Anlagensicherheit und reduzieren den Bedarf an Technikfläche auf ein Minimum.
– Das Layout des Reinraums ist auf optimale Nutzerfreundlichkeit und kurze Wege ausgelegt.
– Die frontseitige Integration der Anlagen reduziert die Wärmeentwicklung im Reinraum und sorgt dadurch für geringen Stromverbrauch und langfristige Wirtschaftlichkeit.
– Ein gesamtheitliches Monitoring von Partikeln, Temperatur, Feuchte und Reinigungsparametern bewirkt maximale Rückverfolgbarkeit.
– Planung und Umsetzung aus einer Hand. Mit Expertise sowie bewährter Technik Made in Germany.

Technische Sauberkeit braucht Ganzheitlichkeit

Das Denken in Einzeloperationen, ob in puncto Reinigungstechnik oder Reinraum, trifft nicht die neuen und deutlich gestiegenen Anforderungen von High Tech-Industrien an die Gesamtprozessqualität unter dem Aspekt der Technischen Sauberkeit. Die Abstimmung aller Teilprozesse, insbesondere der Schnittstellen, macht das geforderte Level an Qualität erst möglich und wirtschaftlich effizient. Natürlich ist nicht jeder Zulieferer in der Lage oder im ersten Schritt bereit, seine bisherigen Prozesse komplett auf die neuen Aufgaben umzustellen. Die Entwicklung dorthin stellt einen unternehmerischen Prozess dar sowie Investitionen in geeigneten Teilschritten. Wirtschaftlich angepasst an den wachsenden Bedarf und Ertrag in diesen Geschäftsfeldern. Module für die Reinigung, die Wasserversorgung und dem Grau-/Reinraum erlauben das. Haben sich die Lieferanten dieser Bausteine aufeinander abgestimmt und ihre eigenen Expertisen in den sauberen Produktionsprozessen über Jahre aufgebaut, sind sie zudem in der Lage, diese Transformation mit Applikationsspezialisten und maßgeschneiderten Schulungsprogrammen zu begleiten.