Eine Laminar Flow Box schafft dort hochreine Luft, wo ein kompletter Reinraum zu aufwendig oder zu teuer wäre: punktgenau am Arbeitsplatz. Sie umspült empfindliche Bauteile, Proben oder Produkte mit nahezu partikelfreier Luft und erreicht typischerweise Reinraumklasse ISO 5 nach DIN EN ISO 14644-1 – ein lokaler Reinraum auf wenigen Quadratmetern, sofort einsatzbereit und ohne bauliche Maßnahmen.
Dieser Beitrag erklärt, was eine Laminar Flow Box (auch „Laminar Flowbox“ geschrieben) ist, wie sie funktioniert, welche Reinraumklasse sie erreicht und wie sich Laminar Flow Modul, Laminar Flow Box und CleanBoy voneinander unterscheiden. Ein zentraler Sicherheitshinweis vorweg: Eine Laminar Flow Box schützt das Produkt – nicht den Anwender vor Gefahrstoffen. Warum das so ist und welche Geräteklasse Sie für Personenschutz brauchen, klären wir weiter unten.
ADESATOS liefert die hier beschriebenen Geräte des Herstellers Spetec – vom Einstiegsmodul bis zum GMP-gerechten Komplettarbeitsplatz. Eine Übersicht der Geräte finden Sie in der Kategorie Reinraumarbeitsplatz.
Was ist eine Laminar Flow Box?
Eine Laminar Flow Box ist ein lokal begrenzter Reinraumarbeitsplatz. Ein Ventilator saugt Umgebungsluft an und drückt sie durch einen Schwebstofffilter (HEPA/ULPA) und einen Laminarisator. Heraus tritt eine gleichmäßige, turbulenzarme Reinluftströmung, die das Arbeitsgut umspült und Partikel gerichtet abträgt. So entsteht ein definierter Reinraumarbeitsplatz auf kleiner Fläche – ohne dass der gesamte Raum als Reinraum ausgeführt werden muss.
Der Begriff „laminar“ bezeichnet dabei eine turbulenzarme Verdrängungsströmung (TAV): Die Luft strömt in parallelen Stromlinien, meist vertikal von oben nach unten, und verdrängt Partikel statt sie zu verwirbeln. Genau dieses Prinzip macht die Box zu einem zuverlässigen Werkzeug für den Produktschutz.
Laminare Strömung vs. turbulente Mischlüftung
Für das Verständnis der Box ist die Unterscheidung der beiden grundlegenden Strömungsarten in der Reinraumtechnik entscheidend:
- Turbulenzarme Verdrängungsströmung (TAV / laminar): Gefilterte Reinluft wird nahezu senkrecht und turbulenzarm eingebracht. Die parallelen Stromlinien verdrängen Partikel gerichtet nach unten und tragen sie ab. Durch die geringe Turbulenz hat dieses Prinzip einen sehr hohen Wirkungsgrad und minimiert die Partikelstreuung von Oberflächen und Personen. Es wird für hohe Reinraumklassen genutzt.
- Turbulente Mischlüftung (TMS): Gefilterte Luft wird verwirbelnd eingebracht (etwa über Decken-Drallauslässe) und vermischt sich mit der Raumluft. Die Partikelkonzentration wird so kontinuierlich verdünnt statt gerichtet verdrängt. Dieses Prinzip eignet sich für niedrigere Reinheitsanforderungen.
Die Kernlogik: Niedrige ISO-Klassen mit wenig zulässigen Partikeln erfordern gerichtete Verdrängung, nicht bloße Verdünnung. Eine Laminar Flow Box arbeitet deshalb nach dem Verdrängungsprinzip. Als Reinraum-Richtwert wird die laminare Strömung mit einer Geschwindigkeit von typischerweise rund 0,45 m/s geführt (je nach Anwendung etwa 0,2–0,5 m/s; im EU-GMP-Umfeld, Annex 1, Grade A, mit ca. 0,45 m/s als Orientierung – modellabhängig, kein publizierter Spetec-FBS-Kennwert).
Wie funktioniert eine Laminar Flow Box? (Aufbau)
Der Luftweg in einer Laminar Flow Box folgt einer klaren Kette:
Ventilator → HEPA/ULPA-Filter → Laminarisator → gleichmäßiger Reinluftstrom
- Ventilator: Moderne Boxen wie die Spetec FBS-Serie nutzen energieeffiziente EC-Ventilatoren (alternativ Radialventilatoren). Sie saugen Umgebungsluft an und drücken sie vertikal durch den Filter.
- Schwebstofffilter (HEPA/ULPA): Hier werden die Partikel zurückgehalten. Spetec setzt einen H14-Filter ein (siehe nächster Abschnitt).
- Laminarisator (Strömungsgleichrichter): Ein perforiertes oder textiles Verteilelement direkt hinter dem Filter homogenisiert das Geschwindigkeitsprofil und unterdrückt Restturbulenz. So entsteht der gleichmäßige, parallel strömende Reinluftstrom.
- Reinluftstrom & Abfuhr: Die nach unten strömende Luft fließt in parallelen Stromlinien über das Arbeitsgut. Partikel werden erfasst und – bei der geschlossenen Box – durch den Lochblechboden nach außen abgeführt.
Die Box selbst ist ein geschlossenes Gehäuse mit offener Arbeitsfront. Die Spetec-FBS ist modular aufgebaut: Sie besteht aus der Schutzbox (PBS) plus dem Filtermodul (FMS). Varianten bieten Schiebetüren, einen Streifenvorhang (FBS-V), integrierte Absaugung (EFBS) oder geräuscharme SuperSilent (SuSi)-Technik. Gesteuert wird die Strömungsgeschwindigkeit bei der FBS in acht Stufen, inklusive energiesparender Nachtabsenkung (Eco) und MAX-/Spülfunktion zur schnellen Reinigung des Arbeitsplatzes.
Filter nach EN 1822: HEPA H14
Die eingesetzten Schwebstofffilter werden nach EN 1822 (aktuelle Fassung EN 1822-1:2019) klassifiziert. Die Norm definiert acht Klassen von EPA (E10–E12) über HEPA (H13–H14) bis ULPA (U15–U17). Die wichtigsten Stufen für Laminar-Flow-Anwendungen:
- HEPA H13: Abscheidegrad ≥ 99,95 %
- HEPA H14: Abscheidegrad ≥ 99,995 %
- ULPA U15: Abscheidegrad ≥ 99,9995 %
Alle Abscheidegrade beziehen sich auf den MPPS (Most Penetrating Particle Size) – die Partikelgröße mit dem geringsten Abscheidegrad, die für HEPA-Filter typischerweise im Bereich 0,1–0,3 µm (Minimum etwa 0,15 µm) liegt. Sowohl kleinere als auch größere Partikel werden besser abgeschieden, weil sich verschiedene Abscheidemechanismen (Diffusion, Interzeption, Impaktion) überlagern. HEPA- und ULPA-Filter werden einzeln per Scan-Test auf lokale Lecks geprüft und erhalten ein individuelles Prüfzertifikat.
Spetec verwendet in Box und Modul einen H14-Filter mit einer Rückhaltung von 99,995 % am MPPS (vom Hersteller mit ca. 0,12 µm angegeben). Nach Herstellerangabe verbessert sich die Luftqualität in der Box dadurch um mindestens das 10.000-fache gegenüber der Außenluft – die Partikelkonzentration sinkt beispielhaft von rund 15 Mio. Partikel/m³ auf etwa 1.500 Partikel.
Reinraumklassen nach DIN EN ISO 14644-1
Die DIN EN ISO 14644-1 (aktuelle Fassung 2015) klassifiziert die Luftreinheit anhand der maximal zulässigen Partikelkonzentration pro Kubikmeter Luft. Sie unterteilt in neun Klassen: ISO 1 (am reinsten) bis ISO 9 (am unreinsten). Ergänzend wird im deutschsprachigen Raum die VDI 2083 zur Qualifizierung herangezogen.
Eine Laminar Flow Box erreicht typischerweise ISO-Klasse 5. Zur Einordnung einige Grenzwerte (max. Partikel pro m³):
| ISO-Klasse | ≥ 0,1 µm | ≥ 0,5 µm | Entspricht etwa (FED-STD-209E, historisch) |
|---|---|---|---|
| ISO 3 | 1.000 | 35 | Class 1 |
| ISO 4 | 10.000 | 352 | Class 10 |
| ISO 5 | 100.000 | 3.520 | Class 100 |
| ISO 6 | 1.000.000 | 35.200 | Class 1.000 |
| ISO 7 | – | 352.000 | Class 10.000 |
| ISO 8 | – | 3.520.000 | Class 100.000 |
ISO 5 entspricht weitgehend der alten US-Klasse 100 nach FED-STD-209E (ca. 3.520 Partikel ≥ 0,5 µm/m³). Der US-Standard wurde 2001 durch die ISO 14644-1 abgelöst und ist offiziell zurückgezogen – die Klasse-100-Bezeichnung dient daher nur noch als historische Orientierung.
Box vs. Modul vs. CleanBoy: die Geräteübersicht
Spetec bietet über ADESATOS drei Geräteklassen an, die auf demselben Prinzip beruhen (H14-Filter, laminare Verdrängungsströmung, ISO 5), sich aber im Integrationsgrad, in der Mobilität und im Hygieneniveau unterscheiden:
| Kriterium | Laminar Flow Modul (FMS) | Laminar Flow Box (FBS/EFBS) | CleanBoy / CleanBoy Plus |
|---|---|---|---|
| Bauform | Reine Filter-/Lüftereinheit ohne Box | Geschlossene Box = Schutzbox PBS + Modul FMS | Mobiler Komplett-Reinraumarbeitsplatz |
| Einsatz | Über Arbeitsplatz, in Decke oder Maschinenumhausung; als Reinluftdusche | Fester, geschlossener Box-Arbeitsplatz | Tisch- oder Standgerät, sofort einsatzbereit, mobil umsetzbar |
| Größen | FMS 24 bis FMS 112 | FBS 37 bis FBS 112 (0,37–1,12 m²) | Plus-Variante komplett aus Edelstahl |
| Reinraumklasse | ISO 5 | ISO 5 | ISO 5 |
| Besonderheit | Günstigster Einstieg | Schiebetür, Lochblechboden, SuperSilent, Vorhang/Absaugung optional | GMP-gerecht, Edelstahl |
| Orientierung | Einstieg | Mittelklasse | Premium |
Hinweis zu Preisen: Die Investition ist projektabhängig. Das Modul ist der günstigste Einstieg, die Box liegt darüber, der CleanBoy als Premium-Komplettgerät am oberen Ende. Verbindliche Preise nennen wir gern im konkreten Projekt.
Laminar Flow Modul (FMS)
Das FMS ist die reine Filter-/Lüftereinheit ohne Box – das Herzstück, das die laminare Reinluftströmung erzeugt. Es wird mit Deckenaufhängung geliefert und lässt sich über einen bestehenden Arbeitsplatz montieren, als Reinluftdusche („clean air shower“) einsetzen oder direkt in eine Maschinen- bzw. Anlagenumhausung integrieren. Es ist die richtige Wahl, wenn ein Arbeitsplatz oder eine Decke bereits vorhanden ist und nur die Reinluftquelle fehlt. Verfügbar in den Größen FMS 24, 37, 56, 75, 93 und 112, sowohl als FMS-Basic als auch als geräuscharme SuSi-Variante.
Laminar Flow Box (FBS / EFBS)
Die FBS ist die geschlossene, transportable Arbeits-Box mit integriertem Filtermodul: Front offen, Lochblechboden für den Luftaustritt, optional mit Schiebetür, Streifenvorhang (FBS-V) oder integrierter Absaugung (EFBS). Sie eignet sich für die Herstellung und Lagerung von Objekten unter definierten Reinraumbedingungen an einem festen Box-Arbeitsplatz. Fünf Baugrößen von FBS 37 (0,37 m²) bis FBS 112 (1,12 m²) decken unterschiedliche Arbeitsgut-Größen ab; die Zahl im Namen entspricht grob der Arbeitsfläche in m² × 100.
CleanBoy / CleanBoy Plus
Der CleanBoy ist ein mobiler, sofort betriebsbereiter Komplett-Reinraumarbeitsplatz als Tisch- oder Standgerät – ohne Installation einsatzbereit, in einer rollengelagerten Variante innerhalb des Betriebs umsetzbar. Der CleanBoy Plus ist komplett aus Edelstahl gefertigt (gerundete Ecken und Kanten, leicht zu reinigen) und GMP-gerecht ausgelegt. Er wird laut Hersteller vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) geprüft und als Medizinprodukt der Reinheitsklasse B geführt. Damit ist er die erste Wahl für regulierte Pharma-, Medizin- und Lebensmittelumgebungen mit höchsten Hygieneanforderungen.
Kritisch: Produktschutz, kein Personenschutz
Dies ist der wichtigste Punkt beim Einsatz einer Laminar Flow Box:
Eine Laminar Flow Box bietet ausschließlich Produktschutz – keinen Personen- oder Arbeitsschutz.
Die laminare Strömung umspült das Arbeitsgut mit partikelarmer Reinluft und tritt dabei aus der offenen Box zum Anwender hin aus. Die Luft aus dem Arbeitsbereich verlässt die Box ungefiltert nach außen. Eine Laminar Flow Box ist deshalb nicht geeignet für gefährliche, toxische, infektiöse oder partikelfreisetzende Stoffe – etwa gefährliche Mikroorganismen, Zytostatika oder toxische Stäube. Wer solche Stoffe in einer Laminar Flow Box bearbeitet, würde direkt mit Partikeln und Aerosolen aus dem Arbeitsbereich beaufschlagt.
Für Personenschutz ist eine andere Geräteklasse erforderlich:
- Mikrobiologische Sicherheitswerkbank (Klasse II/III, EN 12469) bei biologischen Gefahren: Sie bietet Personen- und Produktschutz, da ein Luftschleier aus Inflow und Downflow Bioaerosole zurückhält.
- Laborabzug (Digestorium) bei gefährlichen Chemikalien, Dämpfen und Stäuben: Er saugt die Luft über die Arbeitsöffnung vom Anwender weg ab.
- DIN 12980 regelt speziell den Umgang mit Zytostatika und hochpotenten Substanzen.
Die einfache Merkregel: Die Strömungsrichtung entscheidet, wer geschützt ist. Bei der Laminar Flow Box strömt die Reinluft zum Produkt – sie schützt das Produkt. Bei Sicherheitswerkbank und Laborabzug wird die Luft vom Anwender weg abgesaugt – sie schützen die Person. Diese Frage muss vor allen Größen- und Komfortkriterien geklärt werden.
Typische Anwendungen
Laminar Flow Boxen und Module kommen überall dort zum Einsatz, wo Produkte oder Prozesse vor luftgetragenen Partikeln geschützt werden müssen – ohne dass ein vollständiger Reinraum nötig ist:
- Pharma und aseptische Abfüllung: Grade-A-/ISO-5-Bedingungen für kritische Arbeitsschritte (CleanBoy Plus für GMP-Umgebungen).
- Medizintechnik und Biotechnologie: Montage, Verpackung und Handhabung empfindlicher Komponenten.
- Optik und Lasertechnik: partikelfreie Fertigung und Montage.
- Mikroelektronik und Halbleiter: Schutz sensibler Bauteile vor Kontamination.
- Labor und Life Science: Zellkultur, Probenvorbereitung, Lagerung.
- Mess- und Prüftechnik: Reinluftumgebung als Kalibrier- oder Referenzbedingung.
ISO 5 bedeutet eine etwa 100-fach sauberere Luft als in einem typischen Büro – konzentriert auf den Arbeitsbereich, in dem es darauf ankommt.
Auswahlkriterien: Welche Lösung passt?
Bei der Auswahl helfen folgende Kriterien – in dieser Reihenfolge:
- Stoffeigenschaften zuerst: Werden gefährliche, toxische oder infektiöse Stoffe bearbeitet? Falls ja, ist eine Laminar Flow Box ausgeschlossen – dann brauchen Sie eine Sicherheitswerkbank oder einen Laborabzug.
- Integrationsgrad: Reicht eine punktuelle Reinluftquelle über einem vorhandenen Arbeitsplatz (Modul FMS), oder ist ein geschlossener, definierter Arbeitsraum nötig (Box FBS)?
- Mobilität: Soll der Arbeitsplatz ortsfest oder mobil sein? Der CleanBoy ist als fahrbares Komplettgerät flexibel umsetzbar.
- Größe: Arbeitsfläche nach Arbeitsgut und Platzbedarf wählen (FBS 37 bis 112; FMS 24 bis 112).
- Ziel-Reinraumklasse und Filter: Für ISO 5 ist der H14-Filter Standard; für höhere Anforderungen kommen ULPA-Filter (U15+) infrage. Eine PTFE-Filtervariante ist optional verfügbar.
- GMP/Hygiene: Für regulierte Pharma-, Medizin- und Lebensmittelumgebungen die Edelstahlausführung (CleanBoy Plus).
- Geräuschpegel: Für dauerhaft besetzte Arbeitsplätze die SuperSilent-Varianten (ca. 55 dB(A) im Normalbetrieb, je nach Größe und Stufe teils ab ~43 dB).
- Steuerung und Betrieb: 8-stufige Strömungsregelung mit Eco-Nachtabsenkung und MAX-/Spülfunktion; 230-V-Anschluss, optional mit interner Steckdose.
- Wartung: HEPA-H14-Filter ist Verschleißteil – auf einfachen Filterwechsel und Ersatzteilverfügbarkeit achten. Wechselintervalle sind anwendungs- und partikellastabhängig.
Unsicher bei der Auswahl? ADESATOS berät Sie projektbezogen zu Modul, Box oder CleanBoy. Eine vollständige Übersicht der verfügbaren Geräte finden Sie in unserer Kategorie Reinraumarbeitsplatz sowie auf der Markenseite Spetec. Die Grundlagen der Reinraumtechnik vertiefen wir in einem eigenen Beitrag (in Vorbereitung).
Häufige Fragen (FAQ)
Was ist eine Laminar Flow Box?
Eine Laminar Flow Box ist ein lokal begrenzter Reinraumarbeitsplatz, der das Arbeitsgut mit partikelarmer Reinluft umspült und so ISO 5 erreicht. Ein Ventilator drückt Umgebungsluft durch einen HEPA/ULPA-Filter und einen Laminarisator; daraus entsteht eine gleichmäßige, turbulenzarme Reinluftströmung, die Partikel abträgt. So entstehen auf wenigen Quadratmetern definierte Reinraumbedingungen, ohne dass ein kompletter Reinraum gebaut werden muss.
Was ist der Unterschied zwischen Laminar Flow Box, Modul und CleanBoy?
Das Modul (FMS) ist die reine Filter-/Lüftereinheit, die Box (FBS) ein geschlossener Arbeitsplatz mit integriertem Modul, der CleanBoy ein mobiler Komplett-Arbeitsplatz. Alle drei arbeiten mit H14-Filter und erreichen ISO 5. Im Detail: Das FMS ist der günstigste Einstieg, montierbar über einem Arbeitsplatz oder in einer Decke. Die FBS kombiniert Schutzbox plus Modul, mit Lochblechboden und optionaler Schiebetür. Der CleanBoy Plus ist GMP-gerecht aus Edelstahl gefertigt. Die Wahl richtet sich nach Integrationsgrad, Mobilität und Hygieneanforderung.
Welche Reinraumklasse erreicht eine Laminar Flow Box?
Eine Laminar Flow Box erreicht typischerweise Reinraumklasse ISO 5 nach DIN EN ISO 14644-1. Das entspricht etwa der alten US-Klasse 100 (FED-STD-209E, heute zurückgezogen). Möglich wird dies durch den H14-Filter nach EN 1822 (Abscheidegrad ≥ 99,995 % am MPPS) in Kombination mit der laminaren Verdrängungsströmung. Nach Spetec-Angabe verbessert sich die Luftqualität in der Box um mindestens das 10.000-fache gegenüber der Außenluft.
Schützt eine Laminar Flow Box auch den Anwender vor Gefahrstoffen?
Nein. Eine Laminar Flow Box bietet ausschließlich Produktschutz, keinen Personenschutz. Die Reinluftströmung tritt aus der offenen Box zum Anwender hin aus, die Luft aus dem Arbeitsbereich verlässt die Box ungefiltert. Für gefährliche, toxische, infektiöse oder partikelfreisetzende Stoffe ist sie nicht geeignet. Hier ist eine mikrobiologische Sicherheitswerkbank (Klasse II/III nach EN 12469) bzw. ein Laborabzug erforderlich; für Zytostatika gilt DIN 12980.
Horizontale oder vertikale Laminar Flow Box – was ist besser?
Für die meisten Reinraumanwendungen ist die vertikale Bauform die robustere Wahl; horizontal eignet sich eher für einzelne Bauteile an der Werkbank bzw. Reinraum-Werkbank. Bei der vertikalen Bauform strömt die Luft von oben nach unten – das ist der Reinraum- und Pharma-Standard und auch das Prinzip der Spetec FBS. Vorteil: Produktschutz ist auch dann gewährleistet, wenn mehrere Objekte auf der Arbeitsfläche verteilt sind, da keine gegenseitige Abschattung entsteht. Bei der horizontalen Bauform strömt die Luft von der Rückwand nach vorn über die Arbeitsfläche; sie wird häufig an Werkbanken und Laborarbeitsplätzen genutzt.
ADESATOS liefert die hier vorgestellten Spetec-Geräte (Laminar Flow Modul FMS, Laminar Flow Box FBS/EFBS, CleanBoy) und berät Sie bei der Auswahl der passenden Lösung für Ihre Reinraumanwendung. Normen wie DIN EN ISO 14644-1, EN 1822 und VDI 2083 sind die einschlägigen Referenzen; bei zitierfähiger Norm-Nennung empfiehlt sich der Abgleich mit der jeweils aktuellen Fassung.