Klimatechnik | Reinräume
Reinraumlüftung für Klapp Cosmetics
Für die Produktionserweiterung von Klapp Cosmetics in Hessisch Lichtenau realisierte Colt eine zentrale RLT-Anlage mit zwölf Klimatisierungsbereichen. Das System verbindet Reinraumklasse 8, ganzjährige Temperierung, mehrstufige Filtration und zugluftarme Lufteinbringung.
Reinraumklasse 8 für die erweiterte Kosmetikproduktion
Klapp Cosmetics erweiterte 2020 seine Produktionsstätten am Unternehmensstandort Hessisch Lichtenau in Hessen. Das vorhandene Gebäude wurde durch den Architekten Frank Siebold von a33 architekten für die neue Nutzung umgeplant. Colt übernahm die Konzeption und Umsetzung der Klimatisierung und Reinraumlüftung.
Für die Produktionsbereiche wurde eine Raumluftqualität in Anlehnung an Reinraumklasse 8 gemäß DIN EN ISO 14644 gefordert. Die Luftkonditionierung dient vor allem dem hygienischen und produktschonenden Betrieb. Gleichzeitig sollte die gleitende Raumtemperatur ganzjährig zwischen 20 und 26 Grad Celsius liegen. Damit sollten konstante Produktionsbedingungen und möglichst zugluftarme Arbeitsplätze für die Beschäftigten geschaffen werden.
Die Planung musste unterschiedliche Raumfunktionen, Wärme- und Feuchtelasten sowie die eingeschränkten Platzverhältnisse oberhalb der Reinraumdecke berücksichtigen. Insgesamt wurden zwölf Klimatisierungsbereiche definiert. Eine klassische Lösung mit Filter-Fan-Units war aufgrund des begrenzten Installationsraums nicht möglich.
Auch die hohe Anzahl an Luftauslässen erforderte eine genaue Abstimmung mit Beleuchtung, Sprinklern und Medienversorgung. Da die Reinraumdecke nicht begehbar ist, mussten für Montage und spätere Arbeiten zusätzliche Maßnahmen zur Arbeitssicherheit berücksichtigt werden.
Case History
Projekt: Produktionserweiterung Klapp Cosmetics
Ort: Hessisch Lichtenau, Hessen, Deutschland
Gebäudetyp: Produktionsgebäude im Bestand
Anforderungsprofil: Reinraumlüftung, konstante Raumtemperaturen, Klimatisierung und zugluftarmer Luftaustausch
Lösung: Zentrale RLT-Anlage mit ergänzenden dezentralen Umluftgeräten, Deckendralldurchlässen und Raumdruckkaskade
Produkt: Adiabatische Kühlung
Deckendralldurchlässe verteilen die Reinluft im Produktionsbereich
Die Reinluft wird nicht vollflächig eingebracht, sondern über gezielt angeordnete Deckendralldurchlässe in die Produktionsbereiche geführt. Die Luftauslässe erzeugen eine turbulente Verdünnungsströmung. Dabei vermischt sich die einströmende Primärluft mit der vorhandenen Raumluft.
Die hohe Induktionswirkung unterstützt eine gleichmäßige Durchmischung und Durchströmung der Reinraumbereiche. Partikel und thermische Lasten werden durch den kontinuierlichen Luftwechsel verdünnt und über die Abluftführung aus den Räumen entfernt. Die Abluft wird im Deckenbereich abgesaugt und über die zentrale RLT-Anlage zum Dach geführt.
Für den Produktschutz arbeitet das System mit einer Raumdruckkaskade von 5 bis 10 Pascal. Durch definierte Druckunterschiede zwischen den Bereichen wird das Nachströmen ungefilterter Luft aus angrenzenden Räumen reduziert. Die unterstützende Anordnung der Abluftöffnungen trägt dazu bei, die geforderte Raumluftqualität zu erreichen.
Die Luftumwälzung in den Bereichen Bulk und Produktion wird durch dezentrale Geräte ergänzt. Der erforderliche Umluftvolumenstrom richtet sich vor allem nach der geforderten Reinraumklasse sowie den jeweiligen Wärme- und Feuchtelasten.
Die Anlage wird über ein Touchpanel bedient. Dort lassen sich die relevanten Betriebszustände übersichtlich darstellen und die einzelnen Klimatisierungsbereiche überwachen.
Gefilterte Prozessluft
Zweistufige Filtration schützt die Produktionsbereiche
Die Außenluft wird über ein Wetterschutzgitter angesaugt und zunächst durch einen Filter der Klasse ePM1 größer 50 Prozent geführt. Anschließend wird sie abhängig vom Betriebszustand erwärmt oder gekühlt.
Eine zweite Filterstufe der Klasse ePM1 größer 80 Prozent schützt die Zuluft vor dem Einbringen in die Produktionsbereiche. Der hygienisch erforderliche Außenluftanteil ergibt sich aus dem benötigten Luftüberschuss.
Die RLT-Anlage arbeitet hauptsächlich im Umluftbetrieb. Sofern es energetisch sinnvoll ist, kann sie auch mit 100 Prozent Außenluft betrieben werden. Jalousieklappen verhindern bei Anlagenstillstand eine unkontrollierte Durchströmung des Systems.
Kühlung, Wartungszugang und Brandschutz in einem Anlagenkonzept
Die Auslegung der Kühlleistung orientierte sich an den sommerlichen Kühl- und Feuchtelasten der Produktion. Die notwendige Kälte stellt ein luftgekühlter Kaltwassersatz mit dem Kältemittel R32 bereit. Drehzahlgeregelte Pumpen versorgen die Heiz- und Kühlregister bedarfsgerecht und passen die Leistung an den jeweiligen Anlagenzustand an.
Die Temperierung der Zuluft erfolgt zentral in der RLT-Anlage. Für einzelne Räume wurden ergänzende Lösungen umgesetzt. Im Reinigungsraum entstehende Wrasen aus der Spülmaschinenabluft werden unmittelbar und separat abgeführt. Dadurch wird verhindert, dass Feuchtigkeit oder belastete Abluft in andere Produktionsbereiche gelangt.
Auch Wartung, Inspektion und Reinigung wurden bei der Anlagenplanung berücksichtigt. Vor und hinter den wesentlichen Komponenten befinden sich großzügige Revisionskammern. Sie erleichtern den Zugang zu Filtern, Registern und weiteren Einbauten und unterstützen die hygienische Instandhaltung der Anlage.
In der Zu- und Fortluft wurden Kanalrauchschalter installiert. Sie schalten die Ventilatoren im Brandfall ab und reduzieren damit das Risiko, dass Rauchgase über das Kanalnetz in andere Bereiche gelangen. Die Entrauchungsfunktion der Brandmeldeanlage ist der Lüftungssteuerung übergeordnet.
Die Außen- und Fortluftöffnungen befinden sich mindestens 2,5 Meter voneinander entfernt. Durch einen Abstand der Mündungen von einem Meter zum Dach wird nach den Projektvorgaben zusätzlich der Schutz gegenüber einer möglichen Brandübertragung berücksichtigt.
Wartungsfreundliche RLT-Anlage
Revisionskammern erleichtern Inspektion und Reinigung
Reinraumlüftungsanlagen müssen regelmäßig kontrolliert und hygienisch instand gehalten werden. Colt stattete den RLT-Geräteaufbau deshalb vor und hinter den wesentlichen Komponenten mit großzügigen Revisionskammern aus.
Filter, Heiz- und Kühlregister sowie weitere Anlagenteile bleiben dadurch für Inspektion, Reinigung und Service erreichbar. Die Zugänglichkeit reduziert den Aufwand bei geplanten Wartungsarbeiten und erleichtert die Kontrolle hygienisch relevanter Bereiche.
Gerade bei Anlagen mit mehreren Filterstufen und großen Umluftvolumenströmen ist ein gut zugänglicher Geräteaufbau eine wichtige Voraussetzung für den langfristig kontrollierten Betrieb.
FAQ
Welche Reinraumklasse wurde bei Klapp Cosmetics gefordert?
Für die Produktionsbereiche wurde eine Raumluftqualität in Anlehnung an Reinraumklasse 8 gemäß DIN EN ISO 14644 gefordert. Die Klassifizierung bezieht sich auf die zulässige Partikelkonzentration in der Raumluft. Erreicht wird die geforderte Luftqualität durch eine abgestimmte Kombination aus mehrstufiger Filtration, hohen Umluftvolumenströmen, Deckendralldurchlässen, definierter Abluftführung und einer Raumdruckkaskade.
Wie wird die Reinluft in die Produktionsräume eingebracht?
Die Zuluft gelangt über ausgewählte Deckendralldurchlässe in die Räume. Diese erzeugen eine turbulente Verdünnungsströmung mit hoher Induktion. Die eingeblasene Primärluft vermischt sich dabei mit der vorhandenen Raumluft und verteilt sich im jeweiligen Reinraumbereich. Die Lösung ermöglicht eine gleichmäßige Durchströmung, ohne dass eine vollflächige Reinluftdecke erforderlich ist.
Welche Aufgabe übernimmt die Raumdruckkaskade?
Die Raumdruckkaskade erzeugt definierte Druckunterschiede zwischen den Produktions- und Nebenbereichen. Bei Klapp Cosmetics können Differenzdrücke von 5 bis 10 Pascal realisiert werden. Der höhere Druck in den geschützten Bereichen reduziert das unkontrollierte Nachströmen ungefilterter Luft. Damit unterstützt die Druckhaltung den Produktschutz und die Einhaltung der geforderten Raumluftqualität.
Wie wird die Zuluft gefiltert?
Die Außenluft durchläuft zunächst einen Filter der Klasse ePM1 größer 50 Prozent. Nach der thermischen Aufbereitung schützt eine zweite Filterstufe der Klasse ePM1 größer 80 Prozent die Zuluft. Das System arbeitet überwiegend mit Umluft, kann bei energetisch geeigneten Bedingungen jedoch auch mit vollständig aus Außenluft bestehender Zuluft betrieben werden.
Wie wird die Temperatur in den Produktionsräumen geregelt?
Die Raum-Solltemperatur liegt ganzjährig gleitend zwischen 20 und 26 Grad Celsius. Die Zuluft wird zentral in der RLT-Anlage erwärmt oder gekühlt. Die erforderliche Kühlenergie liefert ein luftgekühlter R32-Kaltwassersatz. Drehzahlgeregelte Pumpen passen den Volumenstrom durch die Heiz- und Kühlregister an den jeweiligen Bedarf an.
Wie wurde der Brandschutz in die Lüftungsanlage integriert?
In den Zu- und Fortluftkanälen befinden sich Kanalrauchschalter. Erkennen sie Rauch, werden die Ventilatoren abgeschaltet, damit Rauchgase nicht über das Lüftungssystem weiterverteilt werden. Die Entrauchungsfunktion der Brandmeldeanlage ist übergeordnet. Zusätzlich wurden die Abstände zwischen Außen- und Fortluftöffnungen sowie zu den Dachflächen entsprechend den Projektvorgaben ausgeführt.
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