Das Eindringen von Außenluft in den Reinraum verhindern.

I. Druckdifferenznormen (Allgemeine Reinräume)

Reine Arbeitsbereiche müssen einen positiven Druck im Vergleich zur Außenluft aufrechterhalten.

Standard-Reinräume: ≥10 Pa; aseptische Hochrisiko-/PCR-Werkstätten: empfohlen 12–15 Pa.

Druckgradienten zwischen angrenzenden Pufferräumen / Umkleideräumen: Reiner Operationsbereich > Pufferraum > Korridor > Außenbereich.

Strengstens verboten: Der Druck im Reinraum muss niedriger sein als in den angrenzenden Räumen; Unterdruck lässt ungefilterte Außenluft direkt einströmen.

Beispiel für Druckgradientenlogik:

Reiner Arbeitsbereich (12 Pa) → Pufferraum (6–8 Pa) → Allgemeiner Flur (2–4 Pa) → Außenbereich (0 Pa)

II. Methoden zur Einstellung der Druckdifferenz (Praktische Einstellreihenfolge)

1. Frischluftzufuhr (Primärmethode)

Der positive Druck in Reinräumen wird durch die kontinuierliche Zufuhr von Frischluft aufrechterhalten.

Vergrößerung der Frischluftklappenöffnung der Lüftungsanlage → Erhöhung der Raumluftzufuhr → Anstieg des Überdrucks.

Verringerung der Frischluftklappenöffnung → Positiver Druckabfall.

⚠️ Sich ausschließlich auf Rückluft zu verlassen, ist unzureichend; ein stabiler Überdruck kann ohne kontinuierliche Frischluftzufuhr nicht aufrechterhalten werden.

2. Abluftregulierung (Wichtiger Druckentlastungspfad)

Raumdruckdifferenz = Zuluft − Abluft / Luftleckagevolumen.

Reinräume verfügen über Prozessabluft und lokale Absaugung (z. B. universelle Absaugarme, Abzüge): Das Schließen der Abluftklappen erhöht den positiven Raumdruck; das Öffnen verringert ihn.

Bei übermäßiger unkontrollierter Leckage ist es schwierig, den Druck durch alleiniges Anpassen der Frischluftzufuhr zu stabilisieren; daher sollte der Abluftstrom vorrangig kontrolliert werden.

3. Restdruckbegrenzungsventil (Passive Druckentlastung zur Stabilisierung)

An der Trennwand zwischen dem Reinraum und einem Bereich niedrigerer Klasse installiert.

Einstellen Sie den Öffnungsdruck: Typischerweise 8–10 Pa.

Funktion: Leitet automatisch die Luft ab, wenn zu viel Frischluft zugeführt wird (um eine Überdruckbildung zu verhindern), und schließt sich, wenn die Frischluftzufuhr unzureichend ist (um einen Rückfluss von Außenluft zu verhindern).

Wichtiger Hinweis: Diese Ventile lassen nur Luft nach außen ab und nicht nach innen; das gewählte Modell muss über einen Rückschlagmechanismus verfügen. 4. Abdichtung von Türen und Gehäusekonstruktionen (eine häufige Ursache für Druckdifferenzausfälle)

Das Eindringen von Außenluft wird oft nicht durch das Luftvolumen, sondern durch Undichtigkeiten durch Spalten verursacht:

Veraltete Türdichtungen oder zu große Spalten an Türen in Reinräumen; mangelhafte Abdichtung von Durchreichekästen.

Luftundichtigkeiten an den Fugen von farbigen Stahlblechpaneelen, Wanddurchführungen für Versorgungsleitungen, Spalten im FFU-Rahmen und Dichtungsfugen an Beobachtungsfenstern.

Bei starken Leckagen kann der Druckunterschied selbst bei maximaler Frischluftzufuhr nicht aufrechterhalten werden, da ständig Außenluft durch die Spalten zurückströmt.

Abhilfemaßnahmen: Dichtmittel auftragen, Türdichtungen ersetzen und Wanddurchbrüche abdichten.

III. Typische Fehler: Diagnose und Behebung von Außenluftinfiltration

Phänomen 1: Schwankende Druckdifferenz; beim Öffnen der Tür entsteht ein Unterdruck, der einen Zustrom von Außenluft verursacht.

Ursache: Durch das Öffnen der Tür wird der Druckgradient gestört; unzureichender Druckunterschied in der Luftschleuse (Pufferraum).

Gegenmaßnahmen:

Der Verriegelungsmechanismus der beiden Schleusentüren muss strikt eingehalten werden; ein gleichzeitiges Öffnen ist verboten.

Sorgen Sie für eine unabhängige Luftzufuhr zur Schleuse, um einen positiven Druck aufrechtzuerhalten; nutzen Sie die Schleuse nicht einfach als Durchgang.

Um vorübergehende Luftströmungsstörungen zu minimieren, sollten die Bewegungen beim Ein- und Aussteigen verlangsamt werden.

Phänomen 2: Die Ventilatoren laufen normal, dennoch bleibt die Druckdifferenz im Reinraum konstant niedrig oder sogar negativ.

Ablauf der Fehlerbehebung:

1) Erhebliche Luftleckage in der Gehäusekonstruktion;

2) Übermäßiger Prozessabluftstrom;

3) Verstopfter Frischluftfilter, der zu einer unzureichenden Frischluftzufuhr führt;

4) Schlupf des Zuluftgebläses der Lüftungsanlage, was zu einer Verringerung des Luftstroms führt;

5) Beschädigtes oder dauerhaft geöffnetes Restdruckventil, das zu einem kontinuierlichen Luftaustritt führt.

Phänomen 3: Der Druckunterschied entspricht den Normen, dennoch bleiben Gerüche bestehen oder Außenluft dringt ein.

Wahrscheinliche Ursache: Gestörter Druckgradient.

Beispiel: Reinraum bei 10 Pa, Luftschleuse aber nur bei 2 Pa und Korridor bei 10 Pa → Korridorluft dringt in die Luftschleuse und den Reinraum ein.

Lösung: Die Zu- und Abluftströme in jedem Raum müssen so angepasst werden, dass ein geeigneter, stufenweiser Druckgradient entsteht. IV. Standardisierte Einstellverfahren

Schließen Sie alle Außentüren und Durchreiche, um sicherzustellen, dass der Raum einen abgedichteten, stabilen Zustand erreicht;

Lesen Sie den Differenzdruckmesser ab und notieren Sie die aktuelle Druckdifferenz zwischen der Reinzone und dem Außenbereich;

Ist die angestrebte Druckdifferenz unzureichend: Priorität hat das leichte Öffnen der Frischluftklappe des Lüftungsgeräts; ist ein signifikanter Abluftstrom vorhanden, sollte die Prozessabluft mäßig reduziert werden;

Ist die Druckdifferenz zu hoch: Erhöhen Sie langsam den Prozessabluftstrom oder justieren Sie die Einstellung des Restdruckventils fein.

Lassen Sie das System nach der Justierung 15–30 Minuten lang stabil laufen und überprüfen Sie dann die Druckdifferenz erneut.

Testen Sie die Türöffnungsszenarien einzeln, um auf vorübergehenden Unterdruck zu achten; falls beim Öffnen der Tür ein signifikanter Unterdruck auftritt, erhöhen Sie die Einstellung der statischen Druckdifferenz entsprechend.

V. Weitere wichtige Überlegungen

Auswirkungen des Winddrucks im Freien: Bei starkem Wind können Schwankungen des statischen Außendrucks zu einer Druckdifferenzdrift in der Reinzone führen; erwägen Sie den Einbau einer automatischen, frequenzumrichterbasierten Frischluft-/Abluftregelung;

Verlassen Sie sich nicht darauf, die Türen geschlossen zu halten, um den Druck "einzuschließen" und die Druckdifferenz aufrechtzuerhalten; übermäßige Leckagen führen langfristig zu einem massiven Energieverbrauch des Systems;

Um Messfehler zu vermeiden, ist darauf zu achten, dass die Differenzdruckmessrohre nicht direkt in die Luftauslässe zeigen; Differenzdruckmessgeräte müssen regelmäßig kalibriert werden;

Zu beachten ist, dass die Logik bei Biosicherheits- oder Unterdruckisolationsräumen umgekehrt ist (wo der Unterdruck das Austreten von Innenluft verhindert), während in Reinräumen fast ausschließlich Überdruckbetriebsarten zum Einsatz kommen.