Anlagenbau & Prozesstechnik
Visualisierung von Kontaminationen im Reinraum
Lounges 2018: Darkzone 2.0 schafft lebendige Bühne zum Thema Kontamination
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Abb. 1: Veranschaulichung schwebender Partikel mit Weißlicht -
Abb. 2: Visualisierung von Anziehungs- und Abstoßungskräften mit UV-Licht -
Abb. 3: Kontaminierte Alltagsgegenstände wie Türklinke, Lichtschalter und Telefon -
Abb. 4: Kontaminationsquelle – Die Sit-over Bank
Visualisierung, die Nutzung des optischen Kanals, hilft Zusammenhänge zu verdeutlichen und abstrakte Themen sichtbar zu machen. Durch Visualisierung können auch Dinge sichtbar gemacht werden, die ansonsten mit dem bloßen Auge im betrieblichen Alltag verborgen bleiben. Beispielsweise ist damit das Verhalten von Mikropartikeln und Mikroorganismen gemeint.
Der Erfolg auf den Lounges 2017 – die Führungen waren bereits am frühen Morgen ausgebucht – zeigte den beteiligten Firmen CCI – von Kahlden, dastex Reinraumzubehör und Pfennig Reinigungstechnik wie wichtig Visualisierung ist, um das komplexe Thema der Kontaminationskontrolle zur Sicherung der Reinheit anschaulich und verständlich zu vermitteln. Daher war es naheliegend, mit der Darkzone 2.0 für die Lounges 2018 wieder eine lebendige Bühne für den theoretischen Hintergrund zum Thema Kontamination zu planen. Einige Stationen mit wichtigen thematischen Schwerpunkten wurden von 2017 übernommen, andere Stationen durch neue Erkenntnisse erweitert bzw. neu aufgebaut. Durch den Beitritt der Firma decontam konnte ein weiteres wichtiges Thema, der Prozess des richtigen Ankleidens, fokussiert werden. Umrahmt wurden die Demonstrationen an den einzelnen Stationen durch Fachvorträge zu Themen rund um die Kontaminationskontrolle im Reinraum.
Stationen und Themen der Darkzone 2.0 An den Stationen in der Darkzone wurden Besucher über die Themen Keimverschleppung, Hygienic Design, Partikelverhalten, Wischen & Weg, Querkontamination, Partikelfreisetzung sowie das richtige Ankleiden informiert.
Keimverschleppung Der Reinraum ist ein begrenzter Bereich mit einer definierten Konzentration an partikulären, biologischen und chemischen Kontaminationen. Dennoch sind Türen notwendig, um Personal und Material den Zugang in den Reinraum zu ermöglichen. Mit dem Öffnen des Reinraumes und dem Einschleusen von Personen und Equipment besteht das Risiko, dass auch unerwünschte Kontaminationen in den Reinraum eingeschleppt werden. Wie leicht über die Fußsohlen Verschmutzungen weitergetragen werden, weiß jeder aus dem Alltag. Doch im Reinraum werden auch Verschmutzungen eingetragen, die zunächst nicht sichtbar sind. Daher sind entsprechende effektive Lösungen unerlässlich. An Station 1 wurde mit einem fluoreszierenden Farbstoff eindrucksvoll dargestellt, dass einfache Lösungen wie eine Klebematte effektiv zur Reduzierung von Kontaminationseintrag beitragen können.
Hygienic Design / Reinigbarkeit Die zweite Station beschäftigte sich mit dem wichtigen Thema „Hygienic Design“ und „Reinigbarkeit“. Scheinbar kleine Unachtsamkeiten bzw. unüberlegte Erwägungen bei der Auswahl von Verschraubungen, schlecht verarbeitete Schweißnähte oder Dichtungen können im betrieblichen Alltag zu Stellen erschwerter Reinigung führen. Bereits in kleinen Ecken, Kanten und Ritzen können sich Mikropartikel und Mikroorganismen anlagern und nur unbefriedigend oder mit großem Aufwand abgereinigt werden. Perforierte Flächen sind in einigen Bereichen aufgrund der Luftführung unbedingt notwendig. Gelöcherte Oberflächen hingegen sind schwer zu reinigen, und der Einsatz sollte nur dort erfolgen, wo er tatsächlich notwendig ist. Zur Visualisierung und zum besseren Verständnis wurden gut und schlecht abreinigbare und verarbeitete Verschraubungen, Dichtungen und Schweißnähte, sowie glatte und gelöcherte Oberflächen verglichen und mit fluoreszierenden Farbstoffen kontaminiert. Bei der Abreinigung wurde deutlich gemacht, welche Materialen Reinraum geeignet sind und welche nicht. Die Ergebnisse deutlich sowohl die Schwachstellen in Bezug auf Reinigbarkeit als auch die Lösung durch gut umgesetzte Konstruktionen im Hygienic Design.
Partikelverhalten An der dritten Station wurde anhand der Partikel-Verhaltens-Box demonstriert, wie die verschiedenen physikalischen Gesetze auf das Partikelverhalten Einfluss nehmen. Partikelbewegung durch elektrostatische Aufladungen, Gravitation, strömungstechnischen Partikeltransport und den Einfluss der Thermik wurden anschaulich dargestellt. Ebenfalls wurde veranschaulicht, dass Partikel auch im Bereich von 10 bis 100 µm nicht einfach zu Boden sinken, sondern lange in der Luft schweben. Mit Hilfe von Magic UV-Powder (floureszierendes Pulver) in Verbindung mit der Partikel-Visualisierungs-Lampe (PVL) wurden mit Weiß- und UV-Licht diese Effekte visualisiert.
Wischen&Weg Die wischende Reinigung von Oberflächen stellt täglich besondere Herausforderungen an Material und Mensch. Es beginnt schon an der Stelle der richtigen Motivation, eine optisch saubere Oberfläche nach den Regeln des reinigenden Wischens korrekt abzureinigen. Die vierte Station befasste sich deshalb einerseits mit der korrekten Handhabung von Wischtüchern, also mit der korrekten Falt- und Wischtechnik, sowie mit dem Zusammenhang zwischen der zu reinigenden Oberfläche, dem Tuchmaterial und der Art der Kontamination. Anschaulich wurde gezeigt, dass eine fehlerhafte Handhabung der Tücher zu Kreuzkontaminationen führen kann und dass nicht jedes Tuch (auch wenn Reinraumtuch auf der Verpackung steht) für jede Oberfläche bzw. jede Art der Kontamination automatisch geeignet ist. Die Reinigungseffizienz, also das Reinigungsergebnis in Abhängigkeit vom dafür eingesetzten Aufwand (Materialkosten + Arbeitszeit), war ein weiterer Bestandteil der Vorführungen an dieser Station.
Querkontamination Im betrieblichen Alltag, insbesondere unter Zeitdruck, schleichen sich ohne bösen Willen leicht Fehler ein, die zu Querkontaminationen führen. An Station 5 wurde dargestellt, wie durch alltägliche Tätigkeiten wie Telefonieren, Anschalten eines Gerätes oder dem Öffnen einer Türe die Hand als Kontaminationsüberträger fungieren kann. Ist eine der genannten Oberflächen erst einmal kontaminiert, sind der Ausbreitung bzw. Verschleppung von Kontaminationen keine Grenzen gesetzt. Dies gilt insbesondere dann, wenn in dem Reinraum mit und ohne Handschuhe gearbeitet wird.
Partikelfreisetzung Das Thema „reinraum- bzw. reinheitstaugliche Verbrauchsmaterialien“ stand im Mittelpunkt der sechsten Station. Textilien geben grundsätzlich, bedingt durch ihre Grundmaterialien, Fasern bzw. Faserbruchstücke frei. Dennoch kann durch die Materialauswahl, Struktur und Verarbeitung der Textilien auch dieses Risiko reduziert werden. Dies wurde anhand von manueller Beanspruchung reinraumkonformer und konventioneller Wischbezüge über einer Glasplatte einprägsam gezeigt. Die sich von den Wischbezügen freigesetzten Partikel wurden mit Weißlicht angestrahlt, sodass ein deutlicher Unterschied zwischen den Bezügen sichtbar wurde. Für den Anwender aber entscheidend ist die Oberflächenreinheit nach dem Wischvorgang. Das bedeutet, neben der Partikelabgabe durch das Textil spielen weitere Kriterien eine Rolle. Die Aufnahmefähigkeit von Kontaminationen und die damit verbundene Reinigungseffizienz sowie die Partikelgenerierung durch Reibung zwischen Oberfläche und Textil finden bei der Bewertung von Wischbezügen Anwendung. Diese Kriterien konnten dem Besucher ebenfalls an dieser Station mit Hilfe der Spiegelplatte und Weißlicht gezeigt werden.
Richtiges Ankleiden Die neue Station („Außenstation“) wurde installiert um aufzuzeigen, wie sich die größte Kontaminationsquelle – der Mensch – dem richtigen Ankleideprozedere unterzieht. In der aufgebauten Reinraumschleuse wurde dieses Prozedere jeweils zweimal für alle Besucher aufgezeigt. Beim ersten Durchgang wurden geläufige Flüchtigkeitsfehler in den Ankleideprozess eingebaut. Anschließend wurde der angezogene Reinraumanzug beleuchtet und mit Hilfe eines fluoreszierenden Farbstoffs dargestellt, wo die Fehlerquellen beim Ankleiden liegen. Der zweite Durchgang wurde fehlerfrei demonstriert und im Anschluss über mögliche Erkenntnisse mit den Besuchern gesprochen. Somit konnte jeder Besucher ein paar Anregungen für mögliche Optimierungen in seinem Bekleidungsprozedere mitnehmen.
Fazit Die Visualisierungen und fachlichen Informationen verdeutlichten den Besuchern der Darkzone das Verhalten der Mikroverunreinigung sowie deren Verschleppung und Beseitigung. Das unheimliche Leben der Kontaminanten kann zwar weiterhin im täglichen Betrieb nicht ohne weiteres mit den bloßen Augen erfasst werden, aber durch das Wissen über das Verhalten der Kontaminanten können die Risiken „Kontaminationseintrag“ und „Kontaminationsverschleppung“ durch gezielte Maßnahmen minimiert und sogar vermieden werden. Ein gelungenes Paket der Firmen CCI – von Kahlden, dastex Reinraumzubehör, decontam und Pfennig Reinigungstechnik, um mit genügend Potential der Kontamination Herr zu werden!
Der Erfolg auf den Lounges 2017 – die Führungen waren bereits am frühen Morgen ausgebucht – zeigte den beteiligten Firmen CCI – von Kahlden, dastex Reinraumzubehör und Pfennig Reinigungstechnik wie wichtig Visualisierung ist, um das komplexe Thema der Kontaminationskontrolle zur Sicherung der Reinheit anschaulich und verständlich zu vermitteln. Daher war es naheliegend, mit der Darkzone 2.0 für die Lounges 2018 wieder eine lebendige Bühne für den theoretischen Hintergrund zum Thema Kontamination zu planen. Einige Stationen mit wichtigen thematischen Schwerpunkten wurden von 2017 übernommen, andere Stationen durch neue Erkenntnisse erweitert bzw. neu aufgebaut. Durch den Beitritt der Firma decontam konnte ein weiteres wichtiges Thema, der Prozess des richtigen Ankleidens, fokussiert werden. Umrahmt wurden die Demonstrationen an den einzelnen Stationen durch Fachvorträge zu Themen rund um die Kontaminationskontrolle im Reinraum.
Stationen und Themen der Darkzone 2.0 An den Stationen in der Darkzone wurden Besucher über die Themen Keimverschleppung, Hygienic Design, Partikelverhalten, Wischen & Weg, Querkontamination, Partikelfreisetzung sowie das richtige Ankleiden informiert.
Keimverschleppung Der Reinraum ist ein begrenzter Bereich mit einer definierten Konzentration an partikulären, biologischen und chemischen Kontaminationen. Dennoch sind Türen notwendig, um Personal und Material den Zugang in den Reinraum zu ermöglichen. Mit dem Öffnen des Reinraumes und dem Einschleusen von Personen und Equipment besteht das Risiko, dass auch unerwünschte Kontaminationen in den Reinraum eingeschleppt werden. Wie leicht über die Fußsohlen Verschmutzungen weitergetragen werden, weiß jeder aus dem Alltag. Doch im Reinraum werden auch Verschmutzungen eingetragen, die zunächst nicht sichtbar sind. Daher sind entsprechende effektive Lösungen unerlässlich. An Station 1 wurde mit einem fluoreszierenden Farbstoff eindrucksvoll dargestellt, dass einfache Lösungen wie eine Klebematte effektiv zur Reduzierung von Kontaminationseintrag beitragen können.
Hygienic Design / Reinigbarkeit Die zweite Station beschäftigte sich mit dem wichtigen Thema „Hygienic Design“ und „Reinigbarkeit“. Scheinbar kleine Unachtsamkeiten bzw. unüberlegte Erwägungen bei der Auswahl von Verschraubungen, schlecht verarbeitete Schweißnähte oder Dichtungen können im betrieblichen Alltag zu Stellen erschwerter Reinigung führen. Bereits in kleinen Ecken, Kanten und Ritzen können sich Mikropartikel und Mikroorganismen anlagern und nur unbefriedigend oder mit großem Aufwand abgereinigt werden. Perforierte Flächen sind in einigen Bereichen aufgrund der Luftführung unbedingt notwendig. Gelöcherte Oberflächen hingegen sind schwer zu reinigen, und der Einsatz sollte nur dort erfolgen, wo er tatsächlich notwendig ist. Zur Visualisierung und zum besseren Verständnis wurden gut und schlecht abreinigbare und verarbeitete Verschraubungen, Dichtungen und Schweißnähte, sowie glatte und gelöcherte Oberflächen verglichen und mit fluoreszierenden Farbstoffen kontaminiert. Bei der Abreinigung wurde deutlich gemacht, welche Materialen Reinraum geeignet sind und welche nicht. Die Ergebnisse deutlich sowohl die Schwachstellen in Bezug auf Reinigbarkeit als auch die Lösung durch gut umgesetzte Konstruktionen im Hygienic Design.
Partikelverhalten An der dritten Station wurde anhand der Partikel-Verhaltens-Box demonstriert, wie die verschiedenen physikalischen Gesetze auf das Partikelverhalten Einfluss nehmen. Partikelbewegung durch elektrostatische Aufladungen, Gravitation, strömungstechnischen Partikeltransport und den Einfluss der Thermik wurden anschaulich dargestellt. Ebenfalls wurde veranschaulicht, dass Partikel auch im Bereich von 10 bis 100 µm nicht einfach zu Boden sinken, sondern lange in der Luft schweben. Mit Hilfe von Magic UV-Powder (floureszierendes Pulver) in Verbindung mit der Partikel-Visualisierungs-Lampe (PVL) wurden mit Weiß- und UV-Licht diese Effekte visualisiert.
Wischen&Weg Die wischende Reinigung von Oberflächen stellt täglich besondere Herausforderungen an Material und Mensch. Es beginnt schon an der Stelle der richtigen Motivation, eine optisch saubere Oberfläche nach den Regeln des reinigenden Wischens korrekt abzureinigen. Die vierte Station befasste sich deshalb einerseits mit der korrekten Handhabung von Wischtüchern, also mit der korrekten Falt- und Wischtechnik, sowie mit dem Zusammenhang zwischen der zu reinigenden Oberfläche, dem Tuchmaterial und der Art der Kontamination. Anschaulich wurde gezeigt, dass eine fehlerhafte Handhabung der Tücher zu Kreuzkontaminationen führen kann und dass nicht jedes Tuch (auch wenn Reinraumtuch auf der Verpackung steht) für jede Oberfläche bzw. jede Art der Kontamination automatisch geeignet ist. Die Reinigungseffizienz, also das Reinigungsergebnis in Abhängigkeit vom dafür eingesetzten Aufwand (Materialkosten + Arbeitszeit), war ein weiterer Bestandteil der Vorführungen an dieser Station.
Querkontamination Im betrieblichen Alltag, insbesondere unter Zeitdruck, schleichen sich ohne bösen Willen leicht Fehler ein, die zu Querkontaminationen führen. An Station 5 wurde dargestellt, wie durch alltägliche Tätigkeiten wie Telefonieren, Anschalten eines Gerätes oder dem Öffnen einer Türe die Hand als Kontaminationsüberträger fungieren kann. Ist eine der genannten Oberflächen erst einmal kontaminiert, sind der Ausbreitung bzw. Verschleppung von Kontaminationen keine Grenzen gesetzt. Dies gilt insbesondere dann, wenn in dem Reinraum mit und ohne Handschuhe gearbeitet wird.
Partikelfreisetzung Das Thema „reinraum- bzw. reinheitstaugliche Verbrauchsmaterialien“ stand im Mittelpunkt der sechsten Station. Textilien geben grundsätzlich, bedingt durch ihre Grundmaterialien, Fasern bzw. Faserbruchstücke frei. Dennoch kann durch die Materialauswahl, Struktur und Verarbeitung der Textilien auch dieses Risiko reduziert werden. Dies wurde anhand von manueller Beanspruchung reinraumkonformer und konventioneller Wischbezüge über einer Glasplatte einprägsam gezeigt. Die sich von den Wischbezügen freigesetzten Partikel wurden mit Weißlicht angestrahlt, sodass ein deutlicher Unterschied zwischen den Bezügen sichtbar wurde. Für den Anwender aber entscheidend ist die Oberflächenreinheit nach dem Wischvorgang. Das bedeutet, neben der Partikelabgabe durch das Textil spielen weitere Kriterien eine Rolle. Die Aufnahmefähigkeit von Kontaminationen und die damit verbundene Reinigungseffizienz sowie die Partikelgenerierung durch Reibung zwischen Oberfläche und Textil finden bei der Bewertung von Wischbezügen Anwendung. Diese Kriterien konnten dem Besucher ebenfalls an dieser Station mit Hilfe der Spiegelplatte und Weißlicht gezeigt werden.
Richtiges Ankleiden Die neue Station („Außenstation“) wurde installiert um aufzuzeigen, wie sich die größte Kontaminationsquelle – der Mensch – dem richtigen Ankleideprozedere unterzieht. In der aufgebauten Reinraumschleuse wurde dieses Prozedere jeweils zweimal für alle Besucher aufgezeigt. Beim ersten Durchgang wurden geläufige Flüchtigkeitsfehler in den Ankleideprozess eingebaut. Anschließend wurde der angezogene Reinraumanzug beleuchtet und mit Hilfe eines fluoreszierenden Farbstoffs dargestellt, wo die Fehlerquellen beim Ankleiden liegen. Der zweite Durchgang wurde fehlerfrei demonstriert und im Anschluss über mögliche Erkenntnisse mit den Besuchern gesprochen. Somit konnte jeder Besucher ein paar Anregungen für mögliche Optimierungen in seinem Bekleidungsprozedere mitnehmen.
Fazit Die Visualisierungen und fachlichen Informationen verdeutlichten den Besuchern der Darkzone das Verhalten der Mikroverunreinigung sowie deren Verschleppung und Beseitigung. Das unheimliche Leben der Kontaminanten kann zwar weiterhin im täglichen Betrieb nicht ohne weiteres mit den bloßen Augen erfasst werden, aber durch das Wissen über das Verhalten der Kontaminanten können die Risiken „Kontaminationseintrag“ und „Kontaminationsverschleppung“ durch gezielte Maßnahmen minimiert und sogar vermieden werden. Ein gelungenes Paket der Firmen CCI – von Kahlden, dastex Reinraumzubehör, decontam und Pfennig Reinigungstechnik, um mit genügend Potential der Kontamination Herr zu werden!
