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Eine Vision für den klimaschonenden Reinraumbetrieb

Offenburger Steinbeis-Team zeigt, wie sich zukunftssicher Ressourcen schonen lassen

Für viele Anwendungen in Reinräumen ist keine definierte Luftdichtheit notwendig, insbesondere wenn die Einhaltung des Produktschutzes oder des Umgebungsschutzes dies nicht verlangen. Dass es dennoch Sinn machen kann eine definierte Dichtheit zu realisieren, hat Michael Kuhn, Unternehmer am Offenburger Steinbeis-Transferzentrum Energie-, Umwelt- und Reinraumtechnik, in seinen Forschungsarbeiten herausgefunden: Denn so lässt sich gezielt und in wirtschaftlichen Größen Energie einsparen.

Vergleich des Luftstrombedarfs mit/ohne Absenkung und Energieeinsparpotenzial im Absenkbetrieb für Heizen/Kühlen/Be- und Entfeuchten (ohne Elektroenergie für Ventilatoren)

 

In vielen Reinräumen wird nicht durchgängig, sondern im Ein- oder Zwei-Schicht-Betrieb produziert. Während der Ruhephasen kann im Absenkbetrieb des Reinraums viel Energie eingespart werden. „Das wird oft nicht umgesetzt, weil Qualitätseinbußen befürchtet werden oder technische Voraussetzungen fehlen“, erklärt Michael Kuhn. Da zudem über die reine Luftwechselabsenkung mit der Reduzierung der elektrischen Leistungsaufnahme der Ventilatoren oft nur relativ kleine Einsparpotenziale realisiert werden können, ist diese Denkweise durchaus nachvollziehbar. Dabei bieten Konzepte auf Basis des Regelwerks VDI 2083 Blatt 19 interessante und neue Aspekte. Ganz abgesehen von den Zielen einer ressourcenschonenden Produktion, zukünftig wahrscheinlicher CO2-Abgaben und der Notwendigkeit zur Erreichung der Klimaziele.

Außenluftbegrenzung birgt Einsparpotenzial

Denn begrenzt man während des Absenkbetriebs nicht nur die Aktivität der Ventilatoren, sondern auch die Zuführung frischer Außenluft, so ließe sich weitaus mehr Potenzial für Energieeinsparungen heben. Frische Außenluft muss geheizt, gekühlt, be- und entfeuchtet werden. „Proportional zum Außenluftvolumenstrom lässt sich hier ein Energieeinsparpotenzial gegenüber dem Normalbetrieb von über 90 % realisieren!“, verdeutlicht Michael Kuhn die Attraktivität dieses Ansatzes. Voraussetzung hierfür wäre die Umsetzung eines Dichtheitskonzepts auf Basis der VDI 2083-19. Denn über die darin definierte Dichtheit, kombiniert mit einem schlüssigen Lüftungs- und Automatisierungskonzept, wird die Absenkung über die drastisch reduzierte Zufuhr des Außenluftstroms nicht nur energieeffizient, sondern auch die Einhaltung definierter Grenzwerte wie beispielsweise des Raumdifferenzdrucks sichergestellt.

„Die Umsetzung eines maximal effizienten Absenkbetriebs ist natürlich eine idealistische Vorstellung. Aber es wäre an der Zeit, dieses mögliche Einsparpotenzial zu heben. Dabei sollten vor allem althergebrachte Auslegungskriterien wie beispielsweise die prozentuale Festlegung des Außenluftvolumenstroms am Gesamtluftstrom hinterfragt werden. Ein neuer Blick auf den Absenkbetrieb in der Reinraumtechnik kann viel bewirken“, ist sich Michael Kuhn sicher. Zudem lässt sich mittels einer digitalen Anlagensimulation die potenzielle Einsparung und die Betriebssicherheit bereits in der Konzeptphase aufzeigen und optimieren.