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Anordnung von FFUs, Klimaanlage und Beleuchtung in einem Reinraum der Klasse 100

Reinräume der Klasse 100 (ISO-Klasse 5) gemäß ISO 14644 zählen zu den reinsten Räumen mit den höchsten Reinheitsgraden. Wie sollten also Raumluftanlagen, Klimaanlage und Beleuchtung in einem Reinraum mit hohen Reinheitsgraden angeordnet werden?

Tatsächlich lässt sich die Planung eines Reinraums der Klasse 100 problemlos durchführen, sobald man die grundlegenden Prinzipien verstanden hat. Kern der Reinraumplanung der Klasse 100 ist die Erreichung und Aufrechterhaltung einer „unidirektionalen, vertikalen und gleichmäßigen“ Luftströmung, um Partikel zu kontrollieren und Reinheit zu gewährleisten.

Reinräume für Halbleiter und Spitzentechnologie

Daher sollten Lüfter-Filter-Einheiten (FFUs), Klimaanlagen und Beleuchtung nach dem Prinzip „Luftstrompriorität und funktionale Anpassung“ geplant werden. Die spezifischen Anforderungen lauten wie folgt:

I. Lüfter-Filter-Einheiten (FFUs): Die Decke des Reinraums der Klasse 100 muss vollständig abgedeckt sein. FFUs sind die zentrale Reinigungsanlage und müssen so angeordnet sein, dass sie die gesamte Decke dicht mit FFUs bedecken. Die Abdeckungsrate sollte typischerweise über 80 % liegen. Diese Anordnung gewährleistet, dass saubere Luft gleichmäßig und vertikal nach unten gedrückt wird, ähnlich einem Kolben. Dadurch werden Verunreinigungen schnell zu den Abluftöffnungen im Doppelboden befördert, wodurch eine unidirektionale, laminare Strömung entsteht, die den Arbeitsbereich effektiv schützt. Die gleichmäßige Verteilung der FFUs ist entscheidend, um Strömungsstillstände zu vermeiden und den Reinheitsgrad aufrechtzuerhalten.

II. Klimatisierung und Luftstromführung: Reinraum der Klasse 100 mit Zuluft von oben und Abluft von unten. Die Klimaanlage des Reinraums muss mit den Luftfiltereinheiten (FFUs) verbunden sein. Die von den FFUs aufbereitete Reinluft wird vertikal nach unten geleitet und anschließend über die Abluftöffnungen im Doppelboden verteilt, um einen geordneten Abwärtsluftstrom zu gewährleisten. Dieser Modus mit Zuluft von oben und Abluft von unten entfernt effizient Partikel, die von Geräten und Personal erzeugt werden. Die Klimaanlage ist für die Aufbereitung der Abluft, die Regulierung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, die Sekundärfiltration, die Vermischung mit Frischluft und die anschließende Verteilung an die FFUs über eine Druckkammer zuständig, wodurch ein geschlossener Kreislauf entsteht.

III. Beleuchtungskonzept: Integriert in die FFU-Module. Die Beleuchtungskörper für Reinräume der Klasse 100 müssen staubdicht, antistatisch und blendfrei sein. LED-Reinraumleuchten werden bündig in die Decke eingelassen, um Staubansammlungen und Luftströmungsstörungen zu vermeiden. Typischerweise werden tropfenförmige LED-Leuchten verwendet, die unterhalb des HEPA-Filterrahmens installiert werden. Diese Leuchten minimieren den Luftstromwiderstand und gewährleisten eine gleichmäßige Ausleuchtung bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der unidirektionalen Strömungsstabilität (>300 lx). Sie sind gleichmäßig über dem Arbeitsbereich verteilt, um Schattenbildung zu vermeiden.

Forschung

 

Die Gestaltung eines Reinraums der Klasse 100 ist ein komplexes System. Durch die Deckenverkleidung mit Lüfter-Filter-Einheiten (FFUs) wird ein Kern mit laminarer Strömung erzeugt. Die geordnete Luftzirkulation wird durch die Rückluft im unteren Bereich gewährleistet, und Beleuchtung sowie weitere Einrichtungen sind optimal in die Deckenkonstruktion integriert. Diese drei Elemente arbeiten perfekt zusammen, um eine stabile und effiziente Reinraumumgebung zu schaffen.


Veröffentlichungsdatum: 10. Dezember 2025