Reinraummatten und Klebematten: Partikeleintrag wirksam reduzieren

Warum Partikel an der Schuhsohle ein Problem sind

In kontrollierten Umgebungen ist die Konzentration luftgetragener Partikel das zentrale Qualitätskriterium. Schon kleinste Staubkörner können in der Halbleiterfertigung einen Mikrochip unbrauchbar machen, in der Pharmaproduktion eine Charge gefährden oder in der Lebensmittelverarbeitung die Haltbarkeit beeinträchtigen. Besonders kritisch sind Partikel im Mikrometerbereich, die mit bloßem Auge unsichtbar bleiben und dennoch Prozesse beeinträchtigen können. Die gesamte Reinraumtechnik – von der Luftfiltration bis zur Schutzkleidung – dient dazu, die Partikelkonzentration auf einem definierten Niveau zu halten.

Ein erheblicher Teil der Kontamination kommt nicht aus der Luft, sondern wird hereingetragen, vor allem an Schuhsohlen und an den Rädern von Transportwagen. Dieser Schmutz haftet, wird über die Schwelle getragen und im kontrollierten Bereich verteilt, wo er sich anschließend in der Luft verteilen kann. Genau hier setzen Klebematten an: Sie fangen partikel- und keimbeladenen Schmutz am Boden ab, bevor er den sensiblen Bereich erreicht.

Hersteller wie COBA Europe bieten dafür ein abgestuftes Sortiment an Reinraummatten an. Die Matten sind ein wirksamer und wirtschaftlicher Baustein eines durchdachten Kontaminationskonzepts.

Funktionsweise von Klebematten

Eine Klebematte besteht aus einem Stapel dünner, beschichteter Folien, die auf einer Trägerplatte liegen. Die oberste Folie trägt eine klebrige, oft antibakterielle Beschichtung. Tritt jemand darauf oder rollt ein Wagen darüber, bleiben Partikel, Staub und Schmutz an der Klebeschicht haften und werden so von der Sohle oder vom Rad entfernt. Ist die oberste Folie verbraucht, wird sie einfach abgezogen und entsorgt, darunter liegt eine frische, saubere Folie.

Bei COBA besteht die Clean-Step-Reihe aus Matten mit 60 antibakteriellen Folien auf einer robusten PVC-Trägerplatte. Für Bereiche mit geringerem Durchgangsverkehr steht mit First-Step eine Variante mit 30 Folien zur Verfügung. Die Folien bestehen aus Polyolefin, die Bodenplatte aus PVC; Nachfüllkassetten lassen sich nachbestellen. Das Prinzip ist einfach: auslegen, nutzen, Folie abziehen und weiterverwenden. Diese einfache Handhabung ist einer der Hauptgründe für die weite Verbreitung der Matten.

Wichtig für die Wirksamkeit ist die Position. Klebematten gehören an den Übergang vom sogenannten Grauraum, also dem weniger kontrollierten Vorbereich, in den Reinraum, typischerweise in Schleusen und Eingangsbereiche. Damit eine Sohle wirklich gereinigt wird, sollte die Matte lang genug sein, dass jeder Fuß sie mehrfach berührt, idealerweise mehrere Schritte. Eine zu kleine Matte, die nur mit einem Fuß betreten wird, reinigt nur unzureichend.

Auch beim Folienwechsel gibt es eine richtige Handhabung. Die verbrauchte Folie wird in der Regel von einer Ecke aus langsam und flach abgezogen, damit der gebundene Schmutz nicht wieder aufgewirbelt wird, und anschließend kontrolliert entsorgt. Manche Folien sind nummeriert, sodass auf einen Blick erkennbar ist, wie viele Lagen noch vorhanden sind. Diese kleine Disziplin entscheidet darüber, ob die Matte über ihre gesamte Standzeit zuverlässig arbeitet oder vorzeitig ihre Wirkung verliert.

Der regulatorische Rahmen: ISO 14644 und GMP

Reinräume werden nach zwei wesentlichen Regelwerken klassifiziert. Die DIN EN ISO 14644-1 ist der international anerkannte Standard und teilt Reinräume anhand der luftgetragenen Partikelkonzentration in die Klassen ISO 1 bis ISO 9 ein, wobei ISO 1 die höchste Reinheit bedeutet. Die meisten industriellen Anwendungen bewegen sich zwischen ISO 5 und ISO 8. Diese Norm gilt branchenübergreifend, etwa in der Halbleiter- und Elektronikfertigung.

Der EU-Leitfaden für Good Manufacturing Practice (GMP) richtet sich vor allem an die Pharmaindustrie und definiert die Reinraumklassen A bis D. Anders als die ISO-Norm berücksichtigt GMP zusätzlich mikrobiologische Kontamination, also lebende Keime, und unterscheidet zwischen Ruhe- und Betriebszustand. In Deutschland konkretisiert die VDI-Richtlinie 2083 die praktische Umsetzung dieser Normen. In der Praxis begegnen einem zudem noch ältere Bezeichnungen aus dem inzwischen abgelösten US-Standard, etwa „Class 100" für das heutige ISO 5, die sich in vielen Betrieben hartnäckig halten.

Für Klebematten ist wichtig zu verstehen: Keine dieser Normen schreibt eine Klebematte vor, und keine erlaubt es, allein durch eine Matte eine Reinraumklasse zu erreichen. Die Matten sind eine ergänzende Maßnahme zur Kontaminationskontrolle am Eintragsweg Boden. Sie unterstützen die Einhaltung der Grenzwerte, ersetzen aber weder die Luftfilterung noch die Schleuse, die Schutzkleidung oder die festgelegten Arbeitsabläufe.

Klebematte, Desinfektionsmatte, Schmutzschleuse: die Abgrenzung

Im Übergangsbereich zum Reinraum kommen verschiedene Mattentypen zum Einsatz, die unterschiedliche Aufgaben erfüllen und oft kombiniert werden. Die folgende Übersicht ordnet sie ein.

In der Praxis werden die Stufen kombiniert: Eine Sauberlaufmatte im Grauraum entfernt groben Schmutz und Feuchtigkeit, eine vorgeschaltete Desinfektionsmatte reduziert Keime, und die Klebematte unmittelbar am Reinraumzugang bindet die verbliebenen Feinpartikel. Die Klebematte ist damit oft die letzte Stufe vor dem kontrollierten Bereich. Diese Staffelung ist wirksamer als eine einzelne Matte, weil jede Stufe einen anderen Eintrag adressiert.

Die richtige Matte auswählen

Welche Klebematte passt, hängt vor allem von der Durchgangsfrequenz und den Anforderungen des Bereichs ab. Für Zugänge mit hohem Verkehr empfiehlt sich eine Matte mit vielen Folien wie die 60-Lagen-Variante, damit die Folien nicht zu häufig gewechselt werden müssen. Für selten begangene Bereiche reicht eine Matte mit weniger Folien. Die Folienzahl bestimmt, wie lange eine Matte hält, bevor eine neue Kassette nötig wird.

Die Größe sollte zur Position passen: breit genug für die volle Durchgangsbreite und lang genug für mehrere Schritte oder die volle Auflage eines Wagenrades. Die antibakterielle Beschichtung der Folien ist in keim­sensiblen Bereichen wie der Lebensmittel- oder Pharmaproduktion ein wichtiges Kriterium, da sie das Wachstum von Bakterien und Schimmel auf der Mattenoberfläche hemmt. Für Wagen mit häufigem Materialtransport ist zudem auf eine ausreichend stabile Bodenplatte zu achten, die der wiederholten Rollbelastung standhält.

Die Grenzen der Klebematte ehrlich benannt

Klebematten sind wirksam, aber kein Allheilmittel, und ihre Grenzen sollten bekannt sein. Sie binden trockene Partikel von der Sohle, leisten aber wenig gegen luftgetragene Kontamination, die der Hauptweg in höheren Reinraumklassen ist. Gegen diese helfen ausschließlich Luftfilterung, Druckkaskaden und Schutzkleidung.

Auch die Wirkung an der Sohle ist begrenzt: Eine Klebematte reinigt nur die Auflagefläche des Schuhs, nicht die Seiten oder den Schaft. Verschmutzte Folien verlieren ihre Klebkraft und können bei Überlastung sogar Partikel wieder abgeben, weshalb der rechtzeitige Folienwechsel entscheidend ist. Eine vergessene, vollflächig verschmutzte Matte ist im schlechtesten Fall wirkungslos. Schließlich ersetzt die Matte keine korrekte Schleusennutzung: Wird sie umgangen oder zu schnell überschritten, geht ihre Wirkung verloren. Die Matte ist ein Baustein, dessen Nutzen von der Disziplin im Betrieb und vom Zusammenspiel mit den übrigen Maßnahmen abhängt.

Ein verbreiteter Irrtum ist außerdem, eine Klebematte könne eine textile Sauberlaufmatte ersetzen oder umgekehrt. Beide haben unterschiedliche Aufgaben: Die Sauberlaufmatte nimmt groben Schmutz und vor allem Feuchtigkeit auf, während die Klebematte trockene Feinpartikel bindet. Wer eine Klebematte dort einsetzt, wo eigentlich Nässe abgefangen werden muss, überlastet sie sofort; wer umgekehrt auf die Feinpartikelbindung verzichtet, lässt genau den Eintrag zu, der im Reinraum kritisch ist. Die saubere Trennung und sinnvolle Kombination der Mattentypen ist deshalb kein Detail, sondern Voraussetzung für ein funktionierendes Konzept.

Wo Klebematten zum Einsatz kommen

Der Einsatzbereich von Klebematten reicht weit über den klassischen Reinraum hinaus. Überall, wo Partikel- oder Keimeintrag die Qualität gefährdet, sind sie ein sinnvolles Hilfsmittel. In der Halbleiter- und Elektronikfertigung schützen sie hochempfindliche Bauteile vor Staub, der ganze Wafer oder Baugruppen unbrauchbar machen kann. In der pharmazeutischen Produktion und in Laboren unterstützen sie die Einhaltung der GMP-Anforderungen am Übergang in sterile oder kontrollierte Bereiche.

In der Lebensmittelindustrie geht es vor allem um Hygiene: Hier verhindern antibakteriell beschichtete Folien, dass Keime und Schmutz von außen in Produktionsräume getragen werden, und die Matten eignen sich ausdrücklich für den Lebensmittelbereich. Auch in der Medizintechnik, in Forschungseinrichtungen und in der Optikproduktion sind sie verbreitet. Selbst außerhalb formaler Reinräume, etwa in Lackierereien, in der Beschichtungstechnik oder in Montagebereichen mit hohen Sauberkeitsanforderungen, leisten sie gute Dienste, weil sie den Schmutzeintrag an einer klar definierten Schwelle reduzieren.

Allen Anwendungen gemein ist die Logik der kontrollierten Schwelle: Es gibt einen Bereich, der sauberer sein muss als seine Umgebung, und einen definierten Übergang dorthin. Genau an dieser Schwelle entfaltet die Klebematte ihren Nutzen, indem sie den Boden als Eintragsweg adressiert, den andere Maßnahmen wie Luftfilterung oder Kleidung nicht abdecken.

Kosten, Verbrauch und Beschaffung

Die Anschaffungskosten von Klebematten sind gering, die laufenden Kosten ergeben sich aus dem Folienverbrauch. Als grobe Orientierung für den deutschen Markt 2026 gelten folgende Richtwerte; sie verstehen sich netto und hängen von Größe, Folienzahl und Qualität ab.

Der wesentliche Kostentreiber ist nicht die Matte, sondern der Folienverbrauch über die Zeit. Eine hohe Durchgangsfrequenz bedeutet häufige Folienwechsel und damit mehr Nachfüllkassetten. Bei der Kalkulation lohnt es sich daher, den realen Verbrauch zu schätzen, statt nur den Anschaffungspreis zu vergleichen. Hersteller wie COBA liefern direkt und bieten Nachfüllkassetten passend zu den jeweiligen Matten an, sodass der Nachschub langfristig gesichert ist.

Praxisbeispiel: Halbleiterfertigung

Wie eng Bodenkontamination und Produktqualität zusammenhängen, zeigt sich besonders in der Halbleiterindustrie. In der Chipfertigung, die nach ISO 14644 in den höchsten Reinheitsklassen arbeitet, gilt seit Jahrzehnten die Erfahrung, dass ein einziges Staubkorn auf einem Wafer einen Defekt verursachen kann. Entsprechend kompromisslos ist dort das Kontaminationskonzept gestaltet: mehrstufige Schleusen, vollständige Reinraumkleidung, Luftduschen und eben Klebematten an jedem Übergang.

Die Lehre daraus gilt auch für weniger anspruchsvolle Umgebungen: Klebematten entfalten ihre Wirkung nur als Teil einer durchdachten Kette, nicht als isolierte Einzelmaßnahme. Ein Betrieb, der eine Matte aufklebt, aber den Folienwechsel vergisst oder die Schleusendisziplin nicht durchsetzt, gewinnt wenig. Wer dagegen die Matte richtig positioniert, ausreichend dimensioniert und konsequent pflegt, reduziert den Partikeleintrag spürbar und schützt damit Produkt und Prozess.

Checkliste: Klebematten richtig einsetzen

Planungs-Checkliste für Klebematten im Reinraumumfeld

☐ Reinraumklasse und Regelwerk geklärt (ISO 14644 und/oder GMP)
☐ Eintragswege analysiert (Schuhsohlen, Wagenräder)
☐ Matte am Übergang Grauraum zu Reinraum positioniert
☐ Länge für mehrere Schritte bzw. volle Radauflage ausgelegt
☐ Volle Durchgangsbreite abgedeckt
☐ Folienzahl an die Durchgangsfrequenz angepasst
☐ Antibakterielle Folien für keimsensible Bereiche gewählt
☐ Stabile Trägerplatte für Wagenverkehr berücksichtigt
☐ Mehrstufiges Konzept geprüft (Sauberlauf, Desinfektion, Klebematte)
☐ Festes Intervall für den Folienwechsel definiert
☐ Nachschub an Nachfüllkassetten gesichert
☐ Schleusendisziplin und Unterweisung der Beschäftigten geregelt
☐ Matte als Ergänzung, nicht als Ersatz für Luftfilterung und Schleuse verstanden

Klebematten gehören zu den wirtschaftlichsten Maßnahmen der Kontaminationskontrolle: Sie sind günstig in der Anschaffung, einfach zu handhaben und reduzieren den Partikeleintrag über den Boden wirksam. Ihren vollen Nutzen entfalten sie aber nur im Zusammenspiel mit den übrigen Reinraummaßnahmen und bei konsequenter Pflege. Wer sie richtig positioniert, passend dimensioniert und den Folienwechsel diszipliniert durchführt, hält den Partikeleintrag niedrig und unterstützt die Einhaltung der jeweiligen Reinraumklasse zuverlässig.