Qualifizierung und Prüfung von Filtermaterialien

Filter übernehmen bei der Säuberung der Luft die entscheidende Funktion. Daher ist es unerlässlich, dass die entsprechenden Anlagen und ihre Filter qualifiziert, regelmäßig geprüft und die Ergebnisse lückenlos dokumentiert werden. Anlagenhersteller und Filterproduzenten in Deutschland orientieren sich an der VDI-Richtlinienreihe 2083. Sie ergänzt und erweitert die DIN EN ISO 14644, FED STD 209E und den entsprechenden EG-GMP-Leitfaden. Die Richtlinien VDI 2083 und DIN EN ISO 14644 legen Prüfverfahren fest und geben eine Klassifizierung sowie Konzentrationsbestimmung für die Partikelreinheit der Luft in Reinräumen und Reinraumbereichen an. Es werden Luftreinheitsklassen auf Basis gemessener Konzentrationen luftgetragener Partikel verschiedener genormter Größen festgelegt.

Wie entscheidend die Qualifizierung und Prüfung von Filtermaterialien und die Qualitätssicherung der Filterprüfung ist, weiß auch Stephan List. Er ist Division Manager bei der Topas GmbH in Dresden und verantwortet dort die Fertigung von Geräten und Prüfanlagen sowie das Engineering: „Bei uns dreht sich alles um Partikeltechnologie. Wir erzeugen, messen und konditionieren Aerosole und stellen die dazu notwendigen Geräte sowie komplette Prüfsysteme her. Das Spektrum reicht von der Prüfung von Filtermedien und -elementen im Labor bis zu Verfahren zur wiederkehrenden Filterprüfung in möglichst kurzen Zeitintervallen bei der Produktüberwachung in der Filtermassenfertigung.“

Mit mittlerweile mehr als 60 verschiedenen Seriengeräten und 20 Typen von Prüfsystemen für industrielle Anwender und Forschungseinrichtungen oder Institute erzeugen, konditionieren und analysieren die Sachsen Prüf- und Referenzaerosole. „Die Herausforderung dabei ist, dass unsere Kunden meist mit sehr speziellen Anforderungen zu uns kommen. Die Palette reicht von Kraftfahrzeugfiltern, über Gasturbinenfilter, bis hin zu Reinräumen in der Pharmaindustrie“, sagt Stefan Haufe, SPS- und Sicherheitsexperte bei Topas. Entsprechend vielfältig sind die Kombinationsmöglichkeiten der verwendeten Sensorik, Aktorik und Analytik.

Effiziente Anlagen und Dokumentation

Um die Prüfungen effizient durchzuführen und die Ergebnisse ohne zusätzlichen Aufwand zu dokumentieren, stellen die Topas-Anlagen reale Prozesse nach. Neben dem Synthetisieren von Aerosolen gehört die Probenahme, -aufbereitung und -charakterisierung mit ausgefeilter Messtechnik zum Geschäftsmodell. Es ist ein komplexer Vorgang, die unterschiedlichen Prozessschritte in einem Gerät auf den Prüfling (z. B. das Filtermaterial) und auf die abzutrennenden Stoffe einzustellen. Um das Zusammenspiel innerhalb der Anlagen optimal, also möglichst präzise und automatisiert, zu steuern und dabei reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen, ist der Einsatz modernster Steuerungstechnik nötig. „Wir haben uns schon vor vielen Jahren für Wago als Lieferant für die internen Steuerungs- und Kommunikationskomponenten entschieden. Damals stand eher im Vordergrund günstige Geräte mit unterschiedlichsten Fähigkeiten kaufen zu können“, sagt S. List. „Heute schätzen wir die stabile Entwicklungsumgebung, regelmäßige Updates und insgesamt in Wago einen verlässlichen Partner zu haben. Auch die Skalierbarkeit der Wago-Lösungen war und ist ein gutes Argument.“

Controller steuert komplexes Innenleben

Topas verwendet für die unterschiedlich großen und komplexen Anlagen verschiedene Wago-Controller. Mit ihrer Hilfe werden Sensoren, Messgeräte und Stellgeräte, wie Gebläse, Klappen und Ventile, sicher angesteuert. „Wir müssen viele Signale verarbeiten. Das führt dazu, dass unsere Anlagen aus vielen I/O-Modulen bestehen und große Knoten verwenden. Die daraus resultierende Vielfalt an Schnittstellen, die wir bedienen müssen, ist ein weiterer wichtiger Grund, immer wieder auf Wagos IO-Systeme zurückzugreifen“, sagt S. Haufe.