Reinräume in der Lebensmittelindustrie

Immer mehr Konsumenten wünschen sich frische, möglichst naturbelassene Lebensmittel ohne künstliche Zusatzstoffe. Um dennoch die erforderliche Haltbarkeit und Produktsicherheit zu gewährleisten, setzen Hersteller auf keimarme Produktionsumgebungen. Reinräume reduzieren die mikrobiellen Belastungen in der Luft und ermöglichen so die Herstellung sensibler Lebensmittel ohne Konservierungsstoffe oder starke thermische Behandlungen, ganz im Sinne des „Clean Eating“-Trends. Besonders pflanzenbasierte Produkte oder fermentierte Lebensmittel stellen besondere Anforderungen an die Produktion. Sie sind oft anfällig für Kontaminationen oder enthalten Allergene, welche strikt voneinander getrennt verarbeitet werden müssen.

Reinraum Lebensmittelindustrie Förderband

Reinraumklassen in der Lebensmittelindustrie

In der Lebensmittelindustrie spielt die Klassifizierung von Reinräumen eine zentrale Rolle. Dies ist essenziel, um eine gleichbleibend hohe Qualität und Produktsicherheit sicherzustellen. Je nach Produkt und Verfahren gelten unterschiedliche Anforderungen. Dazu zählen: Luftreinheit, mikrobielle Belastung und technische Ausstattung. Geregelt wird dies durch international anerkannte Normen wie ISO 14644 und die GMP-Richtlinien (Good Manufacturing Practice).

Die ISO-Norm 14644-1 klassifiziert Reinräume anhand der maximal zulässigen Anzahl von Partikeln pro Kubikmeter Luft in verschiedenen Grössenordnungen. Dabei reicht die Skala von ISO-Klasse 1 (sehr hohe Reinheit, z. B. in der Halbleiterfertigung) bis ISO-Klasse 9 (vergleichbar mit normaler Raumluft). In der Lebensmittelindustrie kommen in der Regel ISO-Klassen 5 bis 7 zum Einsatz – abhängig von der Empfindlichkeit des Produkts und den hygienischen Anforderungen. Weiter Informationen zur Klassifizierung nach ISO finden Sie hier: Klassifizierung von Reinräumen nach ISO

Die GMP-Klassifizierung, wie sie insbesondere in der pharmazeutischen Industrie genutzt wird, unterscheidet vier Klassen: A, B, C und D. Klasse A steht dabei für den höchsten Reinheitsgrad. Anders als bei ISO werden hier auch mikrobielle Grenzwerte berücksichtigt – besonders relevant bei Produkten, die nicht erhitzt werden oder ohne Konservierungsstoffe auskommen.

Zum Beispiel gilt in GMP-Klasse A: weniger als 1 koloniebildende Einheit (KBE) pro m³ Luft – ein extrem niedriger Wert, der nur durch eine hochkontrollierte Umgebung erreichbar ist.

Raum-in-Raum-Konzepte und Clean Cloud-Systeme

In der Praxis werden häufig Raum-in-Raum-Konzepte verwendet: Ein hochklassifizierter Bereich (z. B. Klasse A oder ISO 5) wird in einen Bereich mit geringeren Anforderungen (z. B. GMP B oder ISO 7) eingebettet. So lassen sich sowohl hohe Hygienevorgaben erfüllen als auch Energie- und Investitionskosten reduzieren. Typische Anwendungen finden sich etwa bei der Abfüllung von Getränken oder sensiblen pflanzlichen Produkten.

Alternativ kommen Clean Cloud-Systeme zum Einsatz. Hier wird eine Art „Reinluft-Wolke“ gezielt über einen Produktionsbereich geführt, wodurch partikelarme Bedingungen ohne vollflächigen Reinraum geschaffen werden – z. B. bei der Verpackung von Backwaren.

Zukünftige Entwicklungen mit Relevanz für Planung und Betrieb

Die Reinraumtechnologie steht vor bedeutenden Veränderungen, die sowohl Planung als auch Betrieb massgeblich beeinflussen werden. Diese Entwicklungen zielen darauf ab, Effizienz, Nachhaltigkeit und Flexibilität zu erhöhen.

Integration von IoT und Echtzeitüberwachung: Die Implementierung von Internet-of-Things (IoT)-Technologien ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung kritischer Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Partikelanzahl. Diese Echtzeitdaten unterstützen prädiktive Wartungsstrategien und optimieren den Energieverbrauch, was zu einer stabileren Reinraumumgebung führt.

Energieeffizienz und Nachhaltigkeit: Angesichts steigender Umweltanforderungen rückt die Energieeffizienz in den Fokus der Reinraumplanung. Der Einsatz von LED-Beleuchtung, fortschrittlichen HLK-Systemen und energieeffizienten Filtrationslösungen trägt dazu bei, den Energieverbrauch zu senken und Betriebskosten zu reduzieren. Zudem gewinnen nachhaltige Materialien und ressourcenschonende Bauweisen an Bedeutung. Weiter Informationen dazu finden Sie hier: Nachhaltigkeitskonzept in der Reinraumreinigung

Modulare und flexible Reinraumdesigns: Die Nachfrage nach anpassungsfähigen Reinräumen wächst, insbesondere in Branchen mit schnell wechselnden Produktionsanforderungen. Modulare Systeme ermöglichen eine schnelle Umgestaltung oder Erweiterung von Reinräumen, wodurch Unternehmen flexibel auf neue Marktbedingungen reagieren können.

Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Robotik: Künstliche Intelligenz (KI) und Robotik revolutionieren den Betrieb von Reinräumen. Roboter übernehmen repetitive Aufgaben wie Reinigung und Materialtransport, wodurch das Kontaminationsrisiko verringert wird. KI-basierte Systeme analysieren kontinuierlich Umgebungsdaten, erkennen Abweichungen frühzeitig und ermöglichen proaktive Massnahmen zur Kontaminationskontrolle.

Nanotechnologie in der Reinraumtechnik: Nanotechnologische Fortschritte führen zu selbstreinigenden Oberflächen und verbesserten Filtrationssystemen. Diese Innovationen erhöhen die Effektivität der Kontaminationskontrolle und tragen zur Langlebigkeit von Reinraumausstattungen bei.

Mehr zum Thema Nanotechnologie in der Reinigung: Ein tieferer Blick auf das Potenzial der Nanotechnologie in der Reinigung