TAV (turbolenzarme Verdrängungsströmung)

Um Arbeitsbereiche und Produkte optimal vor mikrobiellen und partikulären Unreinheiten zu schützen, wird die gleichförmige Verdrängungsströmung eingesetzt. Infolgedessen werden Mikroorganismen und Partikel, die das Produkt potenziell gefährden könnten, unmittelbar mit dem Luftstrom abtransportiert. Dieser erfolgt über Abluftöffnungen, welche sich am unteren Teil der Raumwände befinden. Häufig werden auch Gitterböden eingesetzt, sogenannte „perforierte Doppelbodensysteme“. Die entweichte Luft wird in der Regel aus wirtschaftlichen Gründen zur erneuten Filterung und danach dem Reinraum wieder zugeführt.

Bei der laminaren Strömung verlaufen die Partikel (grafisch veranschaulicht) parallel zueinander. Da durch äußere Einflüsse jedoch nie eine vollständige Gleichförmigkeit erreicht werden kann, spricht man auch von „quasi-laminaren Verläufen“ oder von „turbolenzarmen Bereichen“. Äußere Einflüsse erfolgen zum Beispiel durch die Bewegung der anwesenden Personen oder dem Öffnen einer Tür. Passiv nehmen auch die im Raum stehenden Maschinen und Oberflächen einen Einfluss auf das Strömungsverhalten.

Die Vorteile der Verdrängungsströmung:

Die turbolenzarme Strömung wird erreicht, indem die HEPA-Filter mit nachgeschalteten Laminarisatoren ausgestattet sind. Diese feinen Lochbleche steuern die Luftführung.

Die Strömungsgeschwindigkeit liegt zwischen 0,2 und 0,5 m/s und ist damit deutlich schneller als die turbulente Verdünnungsströmung (TVS). Die Verdrängungsströmung kann horizontal und vertikal verlaufen, wobei die vertikale Strömung folgende Vorteile aufweist:

• Stabilere Strömungsform
• Luftqualität ist unabhängig vom Betrachtungsort: Befinden sich beispielsweise auf einer Oberfläche links im Raum Partikel, werden diese bei der horizontalen Luftströmung nach rechts transportiert, sodass es zu einer Partikelverschleppung kommen kann.
• Die Schwerkraft wirkt in Strömungsrichtung: Vorhandene Partikel werden direkt nach unten geführt und können das Produkt nur noch durch äußere Einflüsse kontaminieren, wie beispielsweise durch den Menschen.

Die Nachteile der TAV sind allgemein folgende:

• Um eine stabile Raumluftströmung aufrechtzuerhalten muss eine sehr große Luftmenge bewegt werden.
• Diese große Luftmenge benötigt höhe Investitions- und Betriebskosten.
• Durch Oberflächen, Gegenstände oder Personen, die sich im Raum befinden, werden die gewünschten Luftbahnen umgeleitet und können Turbolenzen bilden.

Solche Turbolenzen sind nicht gewünscht, da Partikel, die sich am Boden befinden, aufgewirbelt werden und nach oben transportieren werden können. So steigt das Risiko, dass die Partikel wieder an das Produkt herangetragen werden, welche dieses verunreinigen oder zerstören können.