enOpRein

Hintergrung

An die Raumlufttechnik für Reinräume werden hinsichtlich deren Luftreinheit, Temperatur und Feuchte hohe Anforderungen gestellt. Die Aufrechterhaltung dieser strengen Bedingungen erfordert einen kontinuierlichen Luftaustausch mit insbesondere hohen Umluftströmen, was insbesondere in Kombination mit energieintensiven Filter- und Kühlsystemen zu einem hohen Energiebedarf führt. Zusätzlich gibt es in Reinräumen einen Aufbau unterschiedlicher Druckstufen. Hierbei wird durch Überdruck in höher klassifizierten Bereichen verhindert, dass verunreinigte Luft aus angrenzenden Räumen eindringen kann.
Gleichzeitig bleiben variable Größen wie Personenzahlen, Maschinenbetrieb oder Materialbewegungen in der Regel unberücksichtigt, obwohl sie ausschlaggebend für stoffliche Lasten und damit auch die Partikelkonzentrationen sind.
Dadurch werden die Lüftungsanlagen meist als Konstant-Volumenstrom-System (KVS) betrieben, was zu ineffizientem Energieeinsatz und erhöhten Betriebskosten führt. Vor dem Hintergrund nationaler und europäischer Klimaziele sowie steigender Anforderungen an Ressourcenschonung rückt daher die energetische Optimierung von Gebäuden zunehmend in den Fokus. Insbesondere für die Konditionierung von Reinräumen fallen aufgrund der hohen Umluftwechsel bzw. dem damit verbundenen Lufttransport hohe absolute Energieaufwände an, wodurch Optimierungen in dieser Branche besonders wirksam sind.

Vorgehen und Ziele

Mittels simulativer Untersuchungen sollen im Rahmen dieser Vorstudie Betriebsstrategien der Lüftung entwickelt werden, die auf variable Betriebszustände reagieren und eine bedarfsgerechte Regelung lufttechnischer Parameter der Reinraumtechnik ermöglichen. Der dafür erforderliche Energieaufwand soll mit jenem der Betriebsweise nach Stand der Technik gegenübergestellt werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen die Basis für ein umfassendes Forschungsvorhaben bilden, in dem systematisch Einsparpotentiale der Reinraumtechnik analysiert werden sollen.

Meilensteine der Vorstudie

• Festlegung eines typischen Referenzszenarios für einen typischen Produktionsablauf unter Reinraumbedingungen durch die Kooperation mit auf Reinräume spezialisierten Planern
• Entwicklung eines Modells für die stofflichen Haushalt des Referenzszenarios
• Entwicklung eines Modells für thermisch-energetische Bilanzierungen des Referenzszenarios
• Simulation des Referenzszenarios mit Lüftungskonzept nach Stand der Technik
• Entwicklung einer bedarfsgeführten Lüftungskonzepts gemäß Personen und Bauteilbelegung. (VVS+)
• Gegenüberstellung beider Luftführungskonzepte und Analyse des energetischen Einsparpotentials

Laufzeit: 01.07.2025 - 31.12.2025

Förderkennzeichen: VdF-2025-01