Grund für eine Optimierung der Luftreinigung war nicht eine Hygienegefährdung oder zu hohe Staubbelastung für die Mitarbeiter“, erklärt Hermann Zeuß, Leiter der Produktionsvorbereitung und Technologie bei Loewe, sondern es ging darum, das Produktionsumfeld für die zunehmend sensibler werdenden technischen Produkte zu verbessern. Konkret wollten wir eine Kombination von Luftvorreinigung, Luftreinhaltung und Luftführung, wodurch im Produktionsprozess ein sogenannter Sauberbereich“ definiert wird. Dazu wurden sogenannte Sauber- bzw. Reinräume geschaffen, so Zeuß.
Kontra sichtbare Staubpartikel
Konkreter Auslöser für das grundsätzliche Erkennen der Notwendigkeit einer gezielten Luftreinigung in der Produktion war die Entwicklung der TV-Designlinie Connect“, bei der sich vor dem Panel noch eine Designscheibe befindet. Diese in der Front des TV-Geräts befindliche Scheibe muss direkt mit dem Panel mittels eines im Prinzip nicht mehr lösbaren Klebstoffs nahtlos verbunden werden. Wenn nun bei diesem Klebevorgang zwischen Panelglas und Designscheibe sichtbare Staubpartikel gelangen, ist eine Reparatur nur noch mit einem hohen Aufwand möglich.
Die Problematik hat sich dann noch verstärkt, als Loewe begann, die Designscheibe von Grau- auf Floatglas (Spiegelglas) umzustellen. Schlagartig waren auf der Frontseite des TV-Geräts eine Vielzahl an Staubpartikeln sichtbar, die vorher durch das Grauglas noch quasi unsichtbar gemacht wurden. Dies war dann der Auslöser, den hygienesensiblen Produktionsvorgang der neuen TV-Geräte zukünftig in besonderen Sauberbereichen durchzuführen“, erläutert Hermann Zeuß.
Grundsätzlich ist das Thema der Sauberbereiche“ in der Elektronikbranche von zunehmender Relevanz. So beschäftigt sich bereits seit geraumer Zeit der Zentralverband der Elektroindustrie Deutschland (ZVEI) damit, neben den bekannten Definitionen für die Reinräume, auch abgesicherte Qualitätsbedingungen für die Sauberbereiche aufzustellen. Bisher gibt es nur festgelegte Kriterien für die Messung von Partikelsauberkeit, nicht aber für die Herstellung dieser Sauberkeit.
Im Vorfeld intensive Staubmessungen
Nachdem die Entscheidung für die Einführung einer neuen Luftreinigungstechnik bei Loewe gefallen war, fand man den passenden Anbieter für diese Technik schließlich beim Raumklimaspezialisten Zehnder mit seinem System Clean Air Solutions. Besonders hilfreich war dabei das Angebot Zehnders für die Durchführung von Staubmessungen.Denn diese Maßnahme lohnt sich für viele Unternehmen aus finanziellen Gründen kaum: Zum einen ist die Anschaffung eigener Messgeräte teuer, zum anderen verlangen Prüfinstitute, die eine solche Staubmessung durchführen können, zumeist eine hohe Vergütung.
Zehnder führte an verschiedenen Stellen der TV-Endmontage eine Feinstaubmessung durch, zudem eine zweite Messung nach der Montage der Luftfiltergeräte. Die Staubmessungen wurden an zwei Montagelinien jeweils für einen Zeitraum von acht Tagen absolviert. Die Messungen an der ersten Montagelinie ergaben Spitzenwerte bis 750 µ/m³ und einen Mittelwert für die Dauer der Messzeit von 53 µ/m³. Nach der Installation der Luftreinigungsfilter gab es vereinzelte Spitzenwerte nur noch bis 450 µ/m³, der statistische Mittelwert betrug lediglich noch 26 µ/m³. Das entsprach einer deutlichen Reduzierung der Spitzenwerte in der Staubbelastung um etwa 40 Prozent, beim Mittelwert sogar um 51 Prozent. Ähnliche Verbesserungen wurden auch bei der zweiten Montagelinie verzeichnet: In den Spitzenwerten sank dort die Feinstaubbelastung um 33 Prozent, im Mittelwert der Messphase um 54 Prozent.
Die Hauptverursacher für die Feinstaubentwicklung im Produktionsprozess sieht Hermann Zeuß in den Kartonageverpackungen. Auch wenn man in den letzten Jahren die Kartonagen schon zum Teil aus dem Produktionsumfeld verbannt hat – wie beispielsweise aus den neuen Sauberräumen – lässt sich dieses Problem doch nicht gänzlich umgehen. Weitere Gründe für die Staubentwicklung sind zudem die zum Teil niedrigen Hallen in der Endmontage. Wenn hier bei warmen Außentemperaturen im Sommer die Fenster geöffnet werden, kann sich die Halle schon mal schnell mit feinem Pollenstaub von den nahen Rapsfeldern füllen“, führt Zeuß aus.
Montage und Wartung problemlos
Installiert wurden insgesamt sechs Zehnder Luftreinigungsgeräte Flimmer E 3000, ausschließlich eingesetzt in der Endmontage der TV-Geräte, jeweils am Produktionspunkt der beschriebenen Verbauung des Panels mit der Designscheibe. Dieser Produktionsabschnitt befindet sich jeweils in einem Reinraum bzw. Sauberbereich.
Alle sechs Geräte sind mithilfe einer Deckenmontage an den Hallenträgern in-stalliert. Sie erreichen einen Luftdurchsatz (Volumenstrom) von jeweils 3 000 m³/h. Für eine energieeffiziente Luftzirkulation sind die lediglich 670 x 670 x 1490 mm (L x B x H) großen Geräte mit einem EC-Ventilator ausgestattet. Eine Erinnerungsfunktion für einen anstehenden Filteraustausch – durch Druckverlust gesteuert – gehört ebenso zur Serienausstattung der Luftreinigungsgeräte wie ein automatischer Motorschutz.
Das Herzstück der Luftreinigungssysteme sind die Feinstfilter, die nach der Flimmer-Technik funktionieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Filtern findet dabei die Staubabscheidung nicht durch eine Ablagerung in einem Fasergewebe statt, sondern entlang von 200 mm langen und sehr feinen Polypropylen-Fasern. Diese werden durch das Vorbeiströmen von Luft elektrostatisch aufgeladen und binden somit selbst kleinste Partikel im Feinstaub- und Nanobereich.
Das Luftreinigungssystem Clean Air Solutions läuft automatisch, ohne dass ein regelungstechnischer Eingriff notwendig ist. Anhand der Vorfeldmessungen wurde vorab klar definiert, mit welcher Intensität, also welchem Luftdurchsatz, die Geräte betrieben werden sollten. Wobei die Betriebsweise zugleich auch den hohen Energieeffizienzansprüchen von Loewe genügen musste, zumal aufgrund der Anforderung an eine dauerhafte Luftreinigung die Geräte 24 Stunden durchlaufen. Die Geräte sind so eingestellt, dass man sich zum einen auf die jederzeit einwandfreie Wirkungsweise verlassen kann, andererseits ein ökologisch, sparsamer Betrieb immer gewährleistet ist“, erläutert Hermann Zeuß.
Fazit
Die hohen Erwartungen von Loewe an die Luftfiltertechnik von Zehnder haben sich nach mehreren Jahren Betriebszeit erfüllt. Als ein großer Pluspunkt hat sich dabei die einfache Montage der Geräte erwiesen, da sie wegen geänderter Produktionsabläufe bereits mehrmals umgehängt werden mussten. Dabei verursacht das geringe Gewicht eines Luftreinigungsgeräts von lediglich 90 kg keine Probleme mit der Grenzlast der Statik und man kann die Geräte daher problemlos direkt in der Deckenabhängung in-stallieren.
Auch konzentriert sich die Luftströmung der Geräte aufgrund der gezielten Luftführung ausschließlich auf den definierten Produktionsabschnitt, sodass es zu keinen Zugluftbelastungen der Mitarbeiter kommt. Nicht zuletzt ist die Wartungshäufigkeit gering, wobei Loewe den Austausch der Filter selbst vornehmen kann. Dabei ist nur alle sechs Monate ein Wechsel der Vorfilter erforderlich, bei den Flimmerfiltern sogar nur alle zwölf Monate. Die Steuerung der Filterwechsel läuft dabei komfortabel ab, denn Zehnder sendet Loewe in den genannten Intervallen die jeweiligen Filter automatisch zu.
Airflow: Volumenstrom exakt ermittelt
Mit der Volumenstromhaube DIFF Automatic von Airflow lassen sich exakte Messungen von 10 bis 400 m³/h Volumenstrom vornehmen und Lüftungssysteme entsprechend einstellen oder regulieren. Die Haube ist für die Zu- und Abluftmessung an Drall- und Schlitzauslässen, Lüftungsgittern sowie Tellerventilen verwendbar. Einsetzen lässt sie sich überall dort, wo eine zentrale Verteilanlage Luft an verschiedene Räume liefert oder dort abholt. Mithilfe der Haube lassen sich Fließwege und Luftmengen je Raum sowie Über- und auch Unterdruckeinstellungen regulieren.
Die spezielle Messtechnik basiert auf der Nulldruck-Methode. Damit wird der Druck, der durch den Eigenwiderstand des Messgerätes aufgebaut wird, gegenüber dem atmosphärischen Druck außerhalb des Gerätes automatisch kompensiert. Ein eingebauter Ventilator erzeugt die notwendige Druckkompensation. Kontrolliert und abgesichert wird diese Messung über einen integrierten Differenzial-drucksensor. Ein weiterer Sensor misst die Geschwindigkeit der Luft, die als Messwert m³/h oder l/s im Display ausgegeben wird. Der Volumenstrom von Zu- oder Abluft des Lüftungsgitters wird nach 10 bis 15 s vom digitalen Messgerät angezeigt. Es erkennt zudem die Richtung des Luftstroms und zeigt diese ebenfalls im Display an. Auf diese Weise ist eine exakte Messung an allen Zu- und Abluftgittern möglich. Optional kann sie auch an einem Teil eines großen Gitters vorgenommen werden, da die Volumenstromhaube den Zu- oder Abluftstrom nicht beeinträchtigt. Dank ihres geringen Gewichts kann sie von einer Person eingesetzt werden.https://www.airflow.de/
