In plaats van lengte maal breedte maal hoogte

(Messe Frankfurt/Sandra Gätke)

Reinraumtechnologie is een toegepaste cross-disciplinaire wetenschap op het hoogste niveau. Toch kunnen de kosten binnen een gunstig bereik liggen – mits de juiste overwegingen worden gemaakt. Een degelijke informatiebasis voor het eigen bedrijf krijgt men op de vakbeurs Cleanzone op 19 en 20 november 2019 in Frankfurt am Main.

Wat betreft een kostenanalyse voor een puur productieproces, wordt duidelijk gemaakt door het volgende voorbeeld: „Een toeleverancier van auto-onderdelen vroeg een cleanroom aan met meerdere honderden vierkante meter vloeroppervlak en een classificatie volgens ISO 7“, vertelt Joachim Ludwig, Colandis GmbH, Kahla. „Een eerste kostenraming gaf een aanbodbedrag van ongeveer 450.000 euro. Na het bezoek aan deze potentiële klant stelde de verkoper vast: de productielijn die in de cleanroom zou worden opgesteld, zou uitstekend geschikt zijn voor een Mini-Environment-oplossing; alleen ontbraken nog de benodigde filter-ventilatiemodules voor het gecombineerde inzuigen, filteren en inblazen van lucht. Het resultaat was dat deze toeleverancier niet in de cleanroom investeerde, maar in de slimme upgrading van zijn productieapparatuur. Projectvolume: 35.000 euro!“

De kernboodschap uit dit voorbeeld: wissel eens van perspectief! Alle overwegingen beginnen niet bij een cleanroom (lengte maal breedte maal hoogte plus bepaalde specificaties volgens norm ISO 14644), maar bij het product en de gewenste kwaliteit.

Kosteneffectief laboratorium voor de productie van cytostatica

Deze verandering van perspectief leidt vaak tot Mini-Environments – hieronder volgt een voorbeeld uit de farmaceutische sector.

„In het toepassingsgebied van farmaceutische productie door ziekenhuizen en openbare apotheken nemen de eisen van ambtsapothekers en regionale autoriteiten toe“, legt Egon Buchta uit, Ingenieurbüro & Reinraumservice Egon Buchta GmbH, Wannweil. „Hoewel de apotheekbedrijfsregeling bijvoorbeeld de productie van cytostatica en kankerverwekkende, genetisch veranderende of reproductiebedreigende geneesmiddelen in principe in drie varianten toestaat, eisen de autoriteiten steeds meer de meest uitgebreide variant: productie in cleanroomklasse A in een klasse-B-omgeving.

Dit betekent hogere volumestromen, meer ruimten en sluizen, hogere textielkosten, langere tijden voor het inschuiven van personeel en materiaal, langere meettijden – kortom: kostenstijgingen aan alle kanten.“

Toch zijn er wegen naar kosteneffectievere oplossingen. Een nieuw cytolaboratorium kan bijvoorbeeld ook worden gepland met de variant „Cleanroomklasse A in klasse D“. Hiervoor is het nodig dat de werkzaamheden binnen een Mini-Environment („Klasse-A-Glovebox“) worden uitgevoerd met relatief dikke handschoenen („neopreenachtig“). Het resultaat is dat de benodigde cleanroomruimte afneemt en dat een lagere luchtstroom nodig is.

Hoge potentie ligt in de optimalisatie van de ventilatietechniek

Van de farmaceutische sector tot de productie van microchips: „Deze wordt momenteel gekenmerkt door twee trends“, legt Josef Ortner uit, Ortner Reinraumtechnik, Villach. „In het algemeen worden de luchtvolumes verminderd, en om het energieverbruik verder te beperken, worden vaker multitasking-onderdelen gebruikt – bijvoorbeeld filters, brandmelders en plafondverlichting in één.“

Er zijn talloze benaderingen om de hoeveelheid lucht te verminderen. Bijvoorbeeld leiden draaikleppen bij ventilatieroosters tot ongewenste wervelingen. Een laminaire stroming wordt dan bemoeilijkt tot voorkomen. Soms is het voldoende om een rooster te vervangen door een lengtescherm – meteen verminderen de omgezette luchtvolumes. Wie het aantal luchtwisselingen verlaagt, vermindert zijn energieverbruik, verhoogt de levensduur van zijn filters en ook het geluidsniveau tijdens bedrijf. Men moet daarbij echter de automatisch langere hersteltijden compenseren. Onder die tijd verstaan we de periode waarin de deeltjesbelasting terugkeert van een gedefinieerde toestand naar 1 procent.

Voor aanvullende optimalisaties is het aan te bevelen om de stromingsverhoudingen in de cleanroom te visualiseren met behulp van een nieuwe 3D-videotechniek met gebruik van een VR-bril. Ook is het de moeite waard, vanuit het oogpunt van energiekosten, praktisch altijd de luchtdichtheid van de gebouwschil of van een afzonderlijke cleanroom te bepalen (bijvoorbeeld met een blower-door-test).

Luchtuitwisselingshoeveelheden kunnen in de toekomst zelfs worden aangepast aan het aantal medewerkers met behulp van intelligente toegangscontrolesystemen. Dan is het niet meer nodig dat de exploitant veiligheidsreserves van meerdere honderden procenten aan de deeltjesconcentratie aanhoudt – wat geen zeldzaamheid is. Josef Ortner herinnert zich: „Bij een klant hebben we alle procesinstallaties geanalyseerd en uiteindelijk door verschillende fijne regelingen jaarlijks 40.000 kubieke meter proceslucht bespaard.“

De dialoog kan beginnen – op de Cleanzone, de internationale vakbeurs voor contaminatiecontrole en cleanroomtechnologie op 19 en 20 november in Frankfurt am Main. Welke cleanroomtechniek dan precies wordt toegepast, daarvoor bieden de basisnorm ISO 14644 en de richtlijnenreeks VDI 2083 van de Vereniging van Duitse Ingenieurs een goed uitgangspunt.