Fenntarthatóság a tisztatérben

Az energiamegtakarítás a tisztatérben az egyik három legfontosabb téma a nemzetközi szakkiállításon, a Cleanzone-on. (Forrás: Messe Frankfurt Exhibition/Sandra Gätke) / Az energiahatékonyság a tisztatérben az egyik három legfontosabb téma a nemzetközi kereskedelmi kiállításon, a Cleanzone-on. (Forrás: Messe Frankfurt Exhibition/Sandra Gätke)

Az Pharma-, Biotech- és Life-Sciences tisztatárban az előírások betartása az első számú prioritás. Azonban gyakran vannak lehetőségek az energia megtakarítására és a szén-dioxid-kibocsátás csökkentésére, ami a jelenlegi válságos körülmények között sok vállalat számára akár túlélésük szempontjából is létfontosságúvá válhat. A nemzetközi szakkiállítás, a Cleanzone 2022. november 23-24-én Frankfurt am Mainban megmutatja, hogyan érhetők el hatékonyságnövekedések és a CO2-lábnyom csökkentése egyidejűleg a hatósági és egyéb szakmai előírások betartásával.

A konfliktus Ukrajnában, a feszültségek a Közel- és Távol-Keleten, gazdasági embargók – mindezek hozzájárulnak az energia drágulásához és szűküléséhez. Ez különösen sok vállalatot és tisztatér-üzemeltetőt érint. Mert a levegő keringtetése és temperálása energiafaló. Ezért nőnek most a követelmények a tisztatér-szakemberekkel szemben: Hol vannak a lehetőségek a megtakarításra?

A jelen kihívása: beruházás technikai tisztatér-infrastruktúrába

Ez a kérdés különösen érzékeny területeken, például a gyógyszer- és biotudományokban, természetesen nyugtalanítást kelt, mivel itt a munkavédelem és a folyamatok biztonsága áll az első helyen. Azonban az elmúlt években nemcsak az energia-megtakarás és a CO2-lábnyom csökkentése iránti érdeklődés nőtt az iparban, hanem a beruházási hajlandóság is. Az optimalizációs intézkedések ezen a területen ma már nem akadnak meg alapvető aggályokon vagy megtérülési kérdéseken. Épp ellenkezőleg: még a nem konvencionális javaslatokat is szívesen fogadják a tisztatér-szakemberek. Az ipar okosan fektet be technikai infrastruktúrába, és nem várja el többé, hogy a várt megtérülési értéket (ROI) már másfél év alatt elérje. Ehelyett gyakran három és fél évig terveznek.

De hol találhatók a legnagyobb megtakarítási lehetőségek a „Gyógyszer- és biotudományok” területén? A főbb megállapítások a következők: az összes tisztatér 90 százalékát turbulens légáramlással szellőztetik, és szinte mindig túlméretezett a légcsere. Egy aktuális példa szemlélteti ezt:

Légcsereszám csökkentése egy sterilgyártásban

egy gyógyszergyártó sterilgyártásában egy 7600 négyzetméteres tisztatérben turbulens szellőztetés mellett a levegőt alaposan szűrik, fűtik, hűtik, párásítják és dehárítják. Különösen egy egyik tisztatérben egy forrólevegős sterilizáló alagutat üzemeltetnek. A szabályozás nagy részét több HVAC-rendszer (Fűtés, Szellőztetés, Klímaberendezés) végzi. A energiatakarékosság szempontjából a fő kérdés: Nem lehetne-e a légcsere óránként kisebb legyen anélkül, hogy a szabályos működést veszélyeztetnénk?

Az energiatakarékossági lehetőség felméréséhez a szakértők összehasonlítják a jelenlegi légcsereszámot a sterilgyártáshoz szükséges légcserével, figyelembe véve az építményeket is. Hiszen a tisztatér 7600 négyzetméteres alapterülete adott, de a tér térfogata csökkenthető például 1,6 m²-vel egy zárt szekrény révén, melynek méretei 1 m x 80 cm x 2 m. Ennek megfelelően a beszívott levegő mennyiségét is csökkenteni lehet. Figyelembe veszik a légáramoltató berendezéseket szűrőkkel és a turbulenciamentes, eltolódó légáramlás (TAV) területeit – röviden: minden berendezést, amelyből levegő áramlik a tisztatérbe. Figyelem: ezeket a berendezéseket nem lehet önkényesen csökkenteni. Azonban az, hogy mennyiben járulnak hozzá a légcseréhez, beépül a teljes légcsere-rátába. Eddig csak egy potenciális megtakarítási lehetőség került meghatározásra. A konkrét esetben a lehetőség a D osztályú tisztaterekben óránként kb. 104 000 köbméter beszívott levegő csökkentésére irányul – majdnem egyharmad (31%). A költségcsökkentés szempontjából mindig figyelembe kell venni: a légcsereszám csökkentése mindig azt jelenti, hogy a külső levegőáramlás is csökkenthető. Ez további energiamegtakarítást jelent a fűtés, hűtés, párásítás és dehárítás terén. A bemutatott példában a lehető legnagyobb megtakarítási lehetőség a HVAC-rendszerek esetében óránként 99.800 köbméter beszívott levegő csökkentése. A működtető először 13.000 köbmétert valósított meg, két HVAC-rendszer átállításával. Ennek eredményeként 24 százalékos energiamegtakarítás (HVAC 1), illetve 31 százalék (HVAC 2), évi 60.000 eurós energiaköltség-csökkenés és 24 tonnás CO2-kibocsátás-csökkentés valósult meg. Általánosságban elmondható, hogy a meglévő tisztaterek esetében: ahol 100 százalékos külső levegős rendszerek működnek, gyakran lehetőség van azok recirkulációs rendszerré alakítására. Természetesen a kockázatokat, például keresztkontaminációt, más módon kell kiküszöbölni, mint eddig. Minden változtatás a meglévő tisztatértechnológiában alapos vizsgálatot igényel a GMP- (jó gyártási gyakorlat) paraméterekre gyakorolt hatásokról. Ez kockázatok és előnyök mérlegelését jelenti, és ehhez a működtetőnek tisztatér-szakemberekre van szüksége.

A szellőztetési technológia mellett gyakran a páratartalom-kezelés is vezet a felesleges energiafogyasztáshoz. A helyes ellenintézkedés: nemcsak a tisztatérre és annak specifikációira koncentrálva, hanem megkérdezni, hogy az adott termék (például egy gyógyszerhatóanyag) számára melyek a legfontosabb feltételek a termékminőség szempontjából. Mert lehet, hogy a termék nagyobb nedvességtűrő képességgel rendelkezik, mint amit az eredeti normák és ajánlások feltételeztek. Ez új lehetőségeket nyithat az energiafogyasztás csökkentésére. Általánosságban egy további energia-megtakarítási lehetőség a hővisszanyerés.

Jó tervezés az elejétől fogva

Így a meglévő tisztaterek energiatakarékosan és költséghatékonyan átméretezhetők. Ez automatikusan felveti a kérdést: Miért ne figyeljünk már a tervezés kezdetén a megfelelő kialakításra?

A rendelkezésre álló eszközök az utóbbi időben bővültek. Az egyik neve BIM, Building Information Modeling. Ez már a tervezési szakaszban digitálisan összekapcsolja az összes szakágat, például egy felhőben. A résztvevők közötti intenzívebb kommunikáció gyorsabb kivitelezést eredményez, továbbá az energia- és költséghatékony működést már a kezdetektől, valamint további megtakarításokat az üzemeltetés során. A tisztatér-berendezés „digitális ikerének” segítségével, amelyet a tervezési szakaszban hoznak létre, később gyorsan és költséghatékonyan lehet átalakításokat és más módosításokat végrehajtani. A Német Mérnökök Szövetségének (VDI 2552) ajánlásai biztosítják az open standardet a BIM-projektekhez – nyitott megközelítésben, elég szabványosítottan a megbízható eredményekért. Emellett a „legjobb tisztatér az, amit egyáltalán nem kellene” mottó szerint mindig érdemes először megfontolni, hogy nagyobb gépek és berendezések valóban szükségesek-e a gyógyszer- vagy biotechnológiai tisztatérben. Gyakran jobb megoldás, ha a lényeges folyamatokat mini-környezetekbe, kis, robotizált tisztaterekbe helyezik, és a szállítást, beszállítást stb. körülötte szervezik.

Az egyik jó lehetőség arra, hogy tájékozódjunk a költségtakarékos és fenntartható tisztatéri működés lehetőségeiről, a 2022. november 23-24-én Frankfurt am Mainban megrendezett Cleanzone kiállítás. Innovatív cégek mutatják be a jövőbe mutató koncepciókat a gyógyszer- és biotechnológiai tisztaterek hatékonyságáról előadásokon és panelbeszélgetéseken – ez vonzó esemény a látogatók számára.