Forschungsschwerpunkte Reinraumtechnik

Abbildung 1: Reinraum nach Fertigstellung und Maschineneinbringung 2010.

Abbildung 2: Aufgebautes Energiemanagementsystem mit verwendeten Feldbussen.

Abbildung 3: Werkzeugbereich der Spritzgussmaschine im Reinraum mit Simulation der optimierten Strömung.

Abbildung 4: Grundriss des Reinraums mit Zonierung und den Deckendralldurchlässen D1 bis D8. Zone 1 umfasst die Spritzgussmaschine und den Entnahmebereich, Zone 2 die Randzone zum Fertigungsbereich und Zone 3 den für die Fertigung nicht relevanten Bereich.

Prof. Dipl.-Ing. Peter Karlinger

Stephan Puntigam

Als wichtigste Bildungseinrichtung Südostoberbayerns verbindet die Technische Hochschule Rosenheim ein regionales Profil mit internationalem Renommee. Eine familiäre Atmosphäre, modernste Infrastruktur und eine intensive Betreuung der Studierenden schaffen optimale Bedingungen in vier Fachbereichen: Wirtschaft, Technik, Gestaltung und Gesundheit. Am zentralen Standort Rosenheim ebenso wie an den Campussen in Burghausen und Mühldorf am Inn bilden wir mit höchsten Ansprüchen an die Lehre und mit großer Praxisnähe aus. Für die Unternehmen vor Ort sind wir deshalb Hochschulpartner Nummer Eins und weit über die Region hinaus ein angesehener Kooperationspartner für angewandte Forschung und Entwicklung.

Reinraum an der Technischen Hochschule Rosenheim

Seit 2010 verfügt die Technische Hochschule Rosenheim im Technikum Kunststoffverarbeitung über einen eigenen Reinraum. Als Reinraum mit turbulenter Verdünnungsströmung (TVS) ist er ausgelegt auf Reinheitsklasse ISO 7, erreicht partiell aber bis zu ISO-Klasse 5. Der Reinraum wurde im Rahmen eines Forschungsprojektes errichtet und konnte in diesem Rahmen bereits sein Potential als Forschungsumgebung aufzeigen. Dabei wurde der Energieverbrauch des Systems durch einzeln geregelte Volumenströme an den Deckendralldurchlässen in Abhängigkeit der lokalen Partikelkonzentration deutlich gesenkt.

Digitalisierung Reinraum- und Anlagentechnologie

Die im Rahmen eines Forschungsprojektes selbst entwickelte Steuerung erfasst alle relevanten Daten des Reinraums. Neben den klassischen Regelgrößen wie Lufttemperatur, -feuchte und –druck werden auch Daten zum Energieverbrauch der einzelnen Komponenten erfasst. Hierbei werden mehr als 100 Signale verarbeitet. Die automatische Archivierung der Energie- und Prozessdaten ermöglicht eine einfache Erstellung von Messprotokollen.

Strömungsoptimierung in Anlagen und Reinräumen

Als Teil des Technikums Kunststoffverarbeitung steht die Verbesserung von technischen Anwendungen im Reinraum aktuell im Fokus. Durch die vorhandene, umfangreiche Messtechnik zur Bestimmung von Strömungsgeschwindigkeit und –richtung können verschiedene Anlagen auf ihren Einfluss auf die Reinraumströmung hin untersucht werden. Die umfassenden Messungen ermöglichen ein tieferes Verständnis der herrschenden Luftströmungen und dienen weiterhin zur Validierung von Simulationen (CFD). Durch die Simulationen ist eine schnelle Übertragung auf ähnliche Anwendungen möglich und die Prüfung neuer Konzepte und Prototypen kann effizient durchgeführt werden. Diese Herangehensweise wurde bereits erfolgreich für Hochtemperaturanwendungen beim Spritzgießen durchgeführt.

Energieeffizienz und Partikelmessung

Im Rahmen eines Forschungsprojekt konnte der Energieverbrauch des Reinraums deutlich gesenkt werden. Neben einem neu eingeführten Erhaltungsbetrieb außerhalb der Produktion mit reduziertem Luftwechsel konnte durch die Zonierung des Reinraums in Bereiche mit unterschiedlichen Reinheitsanforderungen die Ventilatorleistung reduziert werden. Die Anpassung des Reinluftvolumenstroms für die einzelnen Zonen erfolgt laufend durch die Erfassung und Protokollierung der Partikelemission in den entsprechenden Bereichen. Mit der vorhandenen Messtechnik konnten auch erfolgreich Validierungen für energieeffiziente und reinraumgeeignete Prototypen für Peripheriegeräte durchgeführt werden.