Elektro, Elektronik, Halbleiter und Batteriezellen

Typische Abläufe sind Bestückung, Löten, Inspektion, Test, Montage und Verpackung in der Elektronik; in der Halbleiter- und Zellfertigung kommen komplexe Prozessketten mit streng kontrollierter Kontamination und Feuchte hinzu. Fraunhofer FFB und Fraunhofer ISE betonen, dass Rein- und Trockenräume für die Batteriezellfertigung entscheidend sind und dass ein erheblicher Teil des Energieeinsatzes auf die Aufrechterhaltung der erforderlichen Atmosphärenbedingungen entfällt. Für FM ist dieses Cluster deshalb stark infrastrukturgetrieben: Die Produktionsumgebung ist oft teuer, kritischer und komplexer als viele Einzelmaschinen.

Das Cluster unterscheidet sich durch Partikel- und Feuchtesensibilität, hohe Anforderungen an technische Sauberkeit, ESD-Schutz, Reinstmedien und Stromstabilität. DIN EN ISO 14644 und VDI 2083 strukturieren die partikuläre Reinheitsklassifizierung; DIN EN 17141 adressiert die Biokontaminationskontrolle in auf Sauberkeit kontrollierten Bereichen. Die DKE verweist mit DIN EN IEC 61340-5-1 auf Anforderungen für Organisationen, die elektronische Bauelemente herstellen, montieren, prüfen, transportieren oder handhaben; das zuständige VDE-Gremium nennt ausdrücklich die Vermeidung und Reduzierung von ESD-bedingten Ausfällen im Fertigungsprozess als Ziel. In der Batteriezellfertigung kommen ultra-trockene Produktionsumgebungen hinzu, die Partikellast und Feuchtelast zugleich beherrschen müssen.

FM muss hier Reinraum, Trockenraum und Energieinfrastruktur als zusammenhängendes System steuern. Erforderlich sind stabile Druck- und Temperaturkaskaden, definierte Reinheitsklassen, Feuchtekontrolle, hochverfügbare Prozesskälte, Filter- und RLT-Monitoring, qualifizierte Reinigungsregime, zonenscharfe Zutritts- und Materialflüsse sowie belastbare Erst- und Wiederqualifizierungen. Für Reinstmedien gibt VDI 2083 Blatt 7 einen Rahmen für Planung, Ausführung und Betrieb von Versorgungssystemen einschließlich Druckluft-Reinheitsklassifizierung; in Elektronikbereichen muss ESD-Schutz in Boden-, Möbel-, Werkzeug-, Lager- und Personensysteme übersetzt werden. Zusätzlich braucht dieses Cluster eine überdurchschnittlich gute Stromqualität mit USV-/Sicherheitskonzept, weil kurze Einbrüche ebenso schädlich sein können wie komplette Ausfälle.

Für Batteriestandorte ist das FM-Risikoprofil nochmals spezieller. DGUV Information 205-041 beschreibt Gefahren von Lithium-Ionen-Batterien und Hinweise zur Brandverhütung; für produktionsnahe Lagerung, Quarantäne, Prüfflächen und beschädigte Zellen bzw. Module sind deshalb getrennte Sicherheitskonzepte sinnvoll. Betreiberseitig sollten Taupunktabweichung, Kontaminationsereignis, Türdisziplin, RLT-Leistungsabfall, Druckluftreinheit und Prozesskälte genauso alarmiert werden wie Brand- oder Rauchereignisse. OT-seitig sind nach BSI Leitsysteme und ICS als eigener Schutzbereich zu behandeln; in hochdigitalisierten Werken betrifft das Reinraumsteuerung, Trockenraum, Energieversorgungen, Sicherheitssysteme und das MES gleichermaßen.

Reinraum- und Trockenraumparameter als qualitätsrelevante Prozessgrößen behandeln und entsprechend dokumentieren. Für ESD-, Reinheits-, Feuchte- und Stromqualitätsanforderungen ist eine verbindliche Zonenmatrix erforderlich, die Bau, Betrieb, Reinigung und Instandhaltung gemeinsam nutzen. In Batterie- und Hochenergiespeicherbereichen sollten Brandfall-, Quarantäne- und Wiederanlaufszenarien ausdrücklich getrennt vom allgemeinen Hallenbrandschutz beschrieben werden.