An dieser Stelle haben wir schon oft über Schaltschrankkonstruktionen berichtet, die für spezielle Umgebungssituationen konzipiert wurden, wie z.B. seewasserbeständige Schaltschränke oder Gehäuse nach Brandschutzklasse E30.
Einsatzarten Schaltschrank im Reinraum
Wie sieht es aber aus, wenn ein Schaltschrank unter Reinraumbedingungen im Einsatz sein soll. Dieser Aufgabenstellung hat sich die caleg-group gemeinsam mit der COLANDIS angenommen. Hier gilt zunächst zu unterscheiden, ob ein Schaltschrank direkt in einen Reinraum betrieben werden soll oder an bzw. in Prozessmaschinen unterzubringen ist.
Was ist ein Reinraum?
Ein Rein- oder Reinstraum ist ein Raum, in dem die Konzentration der Aerosole (luftgetragener Teilchen) sehr geringgehalten wird. Die Reinheitsklassen – ISO 1 bis ISO 9 – sind nach ISO 14644-1 zu bestimmen. Reinräume werden beispielsweise benötigt für:
- Lebensmittelproduktion und -verarbeitung.
- Fertigung von Halbleiter- und Computertechnologie.
- Luft- und Raumfahrttechnik.
- Laboruntersuchungen
- medizinische, biologische und chemische Forschungsprojekte.
- Optik und Lasertechnologie.
- Herstellung pharmazeutischer Produkte.
Anforderungen an einen Schaltschrank im Reinraum
Die Gehäuse müssen daher eine Reihe von Eigenschaften aufweisen, die diesen Einsatz im Reinraum ermöglicht. Neben einer gut zu reinigenden und desinfizierbaren Oberfläche aus Edelstahl oder Pulverlack sollen sie auch die im Innern entstehenden Wärmelasten an die Umgebung abführen können. Dazu gibt es zwei Möglichkeiten:
- Der Schaltschrank bzw. -kasten wird überdimensioniert, damit durch die größere Oberfläche die Wärme nach außen geleitet werden kann. Dies ist zusätzlich erschwert, da Edelstahl und Lacke keine sehr gute Wärmeleiter sind.
- Durch eine aktive Belüftung mittels einer Ventilation. Hier entsteht das Problem, dass vor allem partikuläre Verunreinigungen aus dem Innern des Schrankes in den Reinraum transportiert werden und die Gefahr einer negativen Beeinflussung der im Reinraum stattfindenden Prozesse zu erwarten ist.
Schaltschrank für Reinraum – gemeinsame Entwicklung
Der gemeinsam entwickelte reinraumtaugliche Schaltschrank ist deshalb mit einem aktiven Filtersystem ausgestattet, das nur H13-gefilterte Luft in den Reinraum abgibt. Um im Schaltschrank „Kurzschlüsse“ zu verhindern, das heißt, dass die Luft den kürzesten Weg nimmt und nicht alle Bauelemente im Innern erreicht, wird durch einen zusätzlichen Ventilator eine optimale Kühlung erzielt.
Im vorliegenden Beispiel (Demonstrator) kann ein Luftwechsel von bis zu 500-fach erreicht werden. Das eingesetzte Filtermodul wird entsprechend der Größe des Schaltschranks sowie der zu erwartenden Wärmelasten ausgelegt.
“In Zusammenarbeit mit der caleg-group entstand der erste reinheitsgerechte Schaltschrank für den Einsatz in hochsensieblen Reinraumbereichen. Die Kooperation zwischen caleg und COLANDIS ging aus dem Netzwerk der Besten der Oskar-Patzelt-Stiftung – Großer Preis des Mittelstands- hervor.” fasst Joachim Ludwig, Gründer & Geschäftsführer COLANDIS GmbH das Projekt zusammen.
