Reinraumbau – vom Konzept zum validierten Raum – die „DOs and DONT’s“ aus Sicht des Anlagenbauers.

Der Einsatz von Reinräumen wird in immer mehr Branchen zur Grundvoraussetzung für die Herstellung anspruchsvoller Produkte. Während in der Pharma- und Halbleiterindustrie diese Technologie schon seit langem eine Selbstverständlichkeit sind, kommt es bei immer mehr Anwendungen zu steigenden  Anforderungen an die Partikel- und/oder Keimfreiheit.

Neben dem Lebensmittel – und Medizinproduktebereich sind z.B. Produktionen für Nanobeschichtungen bis hin zur Kontaminationskontrolle bei der Herstellung von Schrauben (!) und Bauteilen für die Automobilindustrie auf Einsatz dieser Technologie angewiesen.

Eines ist all diesen Anwendungen gemein: der Nutzer sollte bereits in den ersten Konzeptphasen wesentliche Dinge berücksichtigen um Fehler zu vermeiden, die später zu hohen Mehrkosten und Zeitverzug führen können.

Dies beginnt bereits bei der Auswahl der geeigneten Liegenschaft. Neben den Kriterien des Investors an Lage, Größe, Erschließung, Erweiterungsfähigkeit und nicht zuletzt Preisstruktur, sieht sich die Liegenschaft aus Sicht des Reinraumanlagenbauers einer Vielfalt zusätzlicher Anforderungen ausgesetzt.

Wesentlich sind hier zunächst  immer ausreichende Raumhöhen sowie Tragfähigkeit von Decken und Böden. Oft schon wurden Industriehallen gemietet oder gekauft und erst im Nachhinein festgestellt, dass die Deckenkonstruktion nicht ausreicht, um die Lasten der Reinraumdecken und Medienversorgungen aufzunehmen. Die Folge sind teure Zusatzinvestitionen in Stahlkonstruktionen, welche die unzureichende Tragfähigkeit des Daches ausgleichen. Problem ist hier nicht nur der Mehrpreis für den Stahl sondern auch die zeitliche Verzögerungen des ehemals geplanten Produktionsstarts.

Weitere Kriterien sind Beschaffenheit der Böden (keine Altlasten oder Restfeuchte), ausreichende elektrische Anschlußleistungen, vorhandene Medienleitungen, Aufstellmöglichkeiten für Aggregate, Brandschutz und nicht zuletzt die Lage und der Schnitt der Räume, z.B. idealerweise weitgehende Stützenfreiheit.

Ist eine geeignete Liegenschaft gefunden, so gilt es, die Produktionskonzepte und -anforderungen in reinraumtechnische Anlagen umzusetzen. Dabei gilt eine eiserne Regel: „Planen von innen nach außen“, d.h. die Räumlichkeiten und die Technik folgen den Anforderungen des idealen Prozessablaufes und nicht umgekehrt ! Das klingt zwar trivial, wird aber in Projekten immer wieder sträflich missachtet. Um dieses Zusammenspiel sicherzustellen, ist eine enge Kooperation zwischen Nutzer (Leiter Projektmanagement, Produktion, Logistik und QM) und den Fachplanern für Architektur und Technischer Gebäudeaustattung Voraussetzung. Einen großen Mehrwert kann in dieser Phase der Reinraum-Anlagenbauer einbringen, da er über umfangreiche Erfahrungen aus der Umsetzung verfügt und auch wertvolle und  unkonventionelle Ideen entwickeln kann. Optimal ist ein Partner, der die Planungs- und Ausführungserfahrung herstellerunabhängig vereinen kann.

Stehen die Prozess-, Logistik- und Reinraumkonzepte und sind in einem Pflichtenheft niedergeschrieben, so beginnt die Ausführungsplanung und Ausschreibungsphase. Hier steht der Investor vor der Wahl, wie er diesen Prozeß umsetzt. Immer wieder unterliegen Investoren der Versuchung, die Leistungen lediglich aufgrund der Pflichtenheftes und grundlegender Raumlayouts auszuschreiben. Das Ergebnis ist, dass die darauf eingehenden Angebote de facto kaum zu vergleichen sind, da auch in der Reinraumtechnik „viele Wege nach Rom“ führen und der Nutzer mit einer Bewertung schlichtweg überfordert ist.

Ratsam ist hier der Einsatz eines Fachplaners oder kombinierten Planers/Anlagenbauers. Eine Detailplanung mit  entsprechend umfangreichem Leistungsverzeichnis hat den Vorteil der leichteren Nachvollziehbarkeit und technischen Detaillierung, gleichzeitig aber auch den Nachteil der damit verbundenen hohen Kosten und langen Planungszeiträumen. Eine Alternative hierzu setzt sich immer mehr durch: Erstellung einer Funktionalbeschreibung durch Unternehmen, die sich mit der Planung und auch der Ausführung der Reinräume beschäftigen. Wesentliche Komponenten eines solchen Paktes sollten sein: Konzeptplanung mit Material- und Personalfluss, Raumlayouts, Raumbuch (Reinraumklassen, klimatische und bauliche Anforderungen) und Pflichtenheft (URS), Regel- und Anlagenschemata sowie die Beschreibung der baulichen Schnittstellen, des gewünschten Qualitätslevels und (!) der angestrebten Energieeffizienz. Vorteil dieser Vorgehensweise ist die kürzere Umsetzungszeit und geringere Kosten bei gleichzeitig gesichertem Ergebnis der zu erstellenden Leistung. Zu beachten dabei ist, dass eine hersteller- und fabrikatsunabhängige Planung die Möglichkeit optimaler Anlagenkonzepte gewährleistet.

Bei der nachfolgenden Auswahl des Partners für die Bauausführung gilt es ebenfalls, eine Vielfalt von Kriterien zu berücksichtigen: Qualifikation des Anbieters (Größe, Bonität, Referenzen, Kapazitäten), technische Umsetzung der Ausschreibung, Kreativität und Innovation, Energiesparkonzept und „last but not least“ der Preis.

Hier ist es empfehlenswert, nicht nur die Investitionskosten in die Entscheidung einzubeziehen, sondern die „Total Cost of Ownership“. Dazu zählen neben dem Invest die Kosten für Energie, Unterhalt, Reparatur und Wartung sowie bauseitige Leistungen. Mit anderen Worten: ein zunächst preislich attraktives Angebot kann über die Lebensdauer der Reinraumanlage mehr Kosten verursachen als eine teurere aber energieeffiziente und wartungsarme Lösung.

Die hier in Kürze genannten Anregungen erheben sicher keinen Anspruch auf Vollständigkeit, zeigen aber dennoch, wie mit vertretbaren Kosten schnelle Lösungen und eine zuverlässige Realisierung eines Reinraumprojektes gewährleistet werden und gleichzeitige Fehler vermieden werden können.

Der Autor, Dipl.-Wirtsch-Ing Dirk Steil ist Geschäfstführer von BECKER Reinraumtechnik. Das Unternehmen mit Sitz in Saarbücken plant und baut schlüsselfertige Reinräume für die Pharma- und Medizintechnik, sowie für eine Vielzahl weiterer innovativer Branchen. Die Becker Gruppe beschäftigt weltweit über 250 Mitarbeiter. Kontakt: dirk.steil@becker-reinraumtechnik.de

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