Zirkulär bauen im Reinraum

In welcher Branche man auch hinschaut: Zirkularität steht auf der Agenda. Auch in der Welt der Reinräume und Controlled Environments. Nur funktioniert das hier etwas anders. Die Anforderungen sind strenger, die Spielräume kleiner, und der Prozess lässt wenig Raum zum Experimentieren. Kuijpers hat sich in den vergangenen Jahren darauf spezialisiert, zirkuläre Lösungen zu finden, die in diesen anspruchsvollen Umgebungen gut funktionieren.

In einem Reinraum zählt jedes Detail. Materialien dürfen keine Partikel abgeben, Oberflächen müssen vollständig glatt sein, und die Anlagen müssen fehlerfrei funktionieren. Die Qualität des dort hergestellten Produkts steht immer an erster Stelle. Das ist keine Abwägung, sondern eine harte Randbedingung. Zirkularität muss sich also diesem Rahmen unterordnen und ist deshalb keine Frage des einfachen Ersetzens oder Wiederverwendens, sondern des klugen Suchens nach Lösungen, die zu den Anforderungen des Prozesses passen.

Am Prozess ansetzen, nicht am Material

Die größten zirkulären Fortschritte entstehen selten durch andere Materialien, sondern durch das Gespräch ganz am Anfang. Was wird wirklich benötigt? Wie sieht der Prozess aus? Und welche Anforderungen stellt das an den Raum? In der Praxis zeigt sich, dass Reinräume manchmal aufwendiger ausgelegt werden, als nötig ist. Eine höhere ISO-Klasse (je niedriger die Klassenzahl, desto sauberer die Luft und der Reinraum) erfordert mehr Anlagentechnik, mehr Energie und mehr Material. Während eine intelligentere Raumaufteilung oder eine bessere Abstimmung auf den Prozess oft dasselbe Ergebnis liefert.

Wenn der Prozess als Ausgangspunkt genommen und der Reinraum darauf abgestimmt wird, entsteht eine Lösung, die genau passt. Nicht größer oder komplexer als nötig, sondern ausgerichtet auf das, was wirklich gebraucht wird. Dieser Ansatz erzielt direkt einen nachhaltigen Mehrwert, ohne dass die Qualität darunter leidet. Zudem trägt er zu einem hohen Maß an Zirkularität bei, weil unnötige Komplexität bereits in der Entwurfsphase vermieden werden kann.

Ein konkretes Beispiel

Bei einem Kunden wurde zunächst erwogen, einen Teil des Prozesses in einer biologischen Sicherheitswerkbank durchzuführen. Nach mehreren Gesprächen stellte sich heraus, dass ein geschlossener Isolator die bessere Wahl war. Da der Prozess nun in einem geschlossenen System stattfand, musste der Raum nicht mehr den strengeren Anforderungen einer GMP-B-Umgebung entsprechen – eine GMP-C-Klassifizierung genügte. Das reduzierte direkt die erforderliche Anzahl der Luftwechsel sowie die Größe der angrenzenden Personal- und Materialschleusen. Dadurch musste weniger gebaut werden, was zu geringeren Kosten und einer einfacheren Installation führte.

Was alles möglich ist

Obwohl die zirkulären Lösungen im Reinraum begrenzt sind, gibt es zum Glück immer mehr Möglichkeiten, zirkuläre Schritte zu setzen. Diese liegen vor allem in der Anlagentechnik und in der Art des Entwerfens. So lassen sich Luftkanäle und Rohrleitungen bei guter Wartung problemlos wiederverwenden. Im Design berücksichtigt Kuijpers das bereits – etwa indem möglichst runde Kanäle gewählt werden, weil sie sich einfacher demontieren und besser wiederverwenden lassen als rechteckige Kanäle.

Auch die Revision von Anlagen kommt immer häufiger vor. Statt eine komplette Luftbehandlungseinheit zu ersetzen, kann diese aufgearbeitet und erneut eingesetzt werden. Das verlängert die Lebensdauer und verhindert, dass gut funktionierende Bauteile unnötig abgeschrieben werden.

Ein weiteres praktisches Beispiel ist die Beleuchtung. Leuchtenkörper (die Abdeckung, in der sich eine Lampe befindet) halten oft länger als die darin verbaute Technik. Indem nur die internen Komponenten oder die Lichtquelle ersetzt werden, kann eine Leuchte weiterverwendet werden, ohne dass das gesamte System ausgetauscht werden muss. Ein kleiner Eingriff mit deutlicher Wirkung.

Entwerfen mit Blick auf die Zukunft

Neben der Wiederverwendung verschiebt sich der Fokus in Controlled Environments auch auf die Art und Weise, wie Reinräume aufgebaut werden. Modulares Design spielt dabei eine immer größere Rolle. Man denke an einen Reinraum, dessen Wände demontierbar sind und andernorts wiedereingesetzt werden können. Oder an Anlagen, die so platziert sind, dass sie sich einfach versetzen lassen. Das erfordert allerdings einen anderen Blick auf die Kosten. Eine Wand, die in der Anschaffung mehr kostet, aber einen Restwert besitzt, kostet langfristig weniger als eine günstigere Wand, die nach Gebrauch abgebaut wird.

Gemeinsam an einer zirkulären Kette arbeiten

Zirkularität im Reinraum erfordert Zusammenarbeit zwischen allen Beteiligten: vom Auftraggeber über den Planer bis zum Installateur und Lieferanten. Kuijpers Stärke liegt vor allem darin, diese Parteien miteinander zu verbinden und Ambitionen in das zu übersetzen, was in der Praxis machbar ist. Indem Prozesswissen, Technik und Ausführung zusammengeführt werden, entsteht Raum für verantwortungsvolle Entscheidungen.

Es beginnt mit einem Gespräch

Es gibt kein Standardrezept für einen zirkulären Reinraum. Was jedoch immer funktioniert, ist das Gespräch am Anfang: über den Prozess, die Anforderungen und die Möglichkeiten. Gerne können Interessierte mit Kuijpers Kontakt aufnehmen, um zu erkunden, welche zirkulären strategischen Entscheidungen für das Controlled Environment möglich sind; über Roy Timmers, Engineer Controlled Environments: rtimmers@kuijpers.com.