Wissen · Reinraumklassen

Reinraumklassen

ISO 14644-1 · EU GMP Annex 1 · Partikelklassen · GMP Grades A–D · Qualifizierung · Monitoring · Reinraumreinigung – verständlich erklärt.

Grundlagen

Was ist eine Reinraumklasse?

Warum es sie gibt
Reinraumklassen machen Produktqualität und Prozessrisiko objektiv messbar und regulatorisch vergleichbar.
ISO vs. GMP
ISO 14644 ist branchenneutral. GMP Annex 1 gilt spezifisch für sterile Arzneimittel und ergänzt mikrobiologische Anforderungen.
Wer benötigt was
Pharma A–D, Halbleiter ISO 1–5, Medizintechnik ISO 7–8, Lebensmittel ISO 7–9, Krankenhaus ISO 5–8.
ISO 14644-1

Die neun ISO-Reinraumklassen

Die Klassifizierung nach ISO 14644-1 basiert auf der Partikelkonzentration pro Kubikmeter Luft für bis zu sechs Partikelgrößen von 0,1 bis 5 µm.

ISO Klasse 1

Höchste Reinheit, kaum realisierbar

Typische Anwendungen:
Halbleiter-Forschung, Nanotechnologie
Branchen:
Mikroelektronik, Forschung
Beispiele:
EUV-Lithografie-Prototypen, Spezielle Forschungslabore
Aufwand
sehr hoch
Kosten
extrem hoch
Luftwechsel
> 600/h
ISO Klasse 2

Höchste Reinheit für Halbleiter

Typische Anwendungen:
Halbleiterfertigung
Branchen:
Mikroelektronik
Beispiele:
Waferproduktion in Sub-Nanometer-Bereichen
Aufwand
sehr hoch
Kosten
extrem hoch
Luftwechsel
500-600/h
ISO Klasse 3

Sehr strenge Klasse

Typische Anwendungen:
Halbleiterfertigung, Feinstmontage
Branchen:
Mikroelektronik, Optik
Beispiele:
EUV-Lithografie, Präzisionsoptik
Aufwand
sehr hoch
Kosten
sehr hoch
Luftwechsel
400-500/h
ISO Klasse 4

Hochreiner Bereich

Typische Anwendungen:
Halbleiterfertigung, Laserproduktion
Branchen:
Mikroelektronik, Optik, Luft- und Raumfahrt
Beispiele:
Chip-Produktion, Präzisionsoptik
Aufwand
hoch
Kosten
sehr hoch
Luftwechsel
300-400/h
ISO Klasse 5Grade A

Aseptischer Kernbereich (entspricht Grade A/B im Betrieb)

Typische Anwendungen:
Aseptische Abfüllung, Sterile Herstellung, Isolatoren, RABS
Branchen:
Pharma, Biotech, Medizinprodukte
Beispiele:
Vial-Abfüllung, Zell- und Gentherapie, Ophthalmika
Aufwand
hoch
Kosten
hoch
Luftwechsel
240-480/h (UDAF)
ISO Klasse 6

Kritische Produktionsräume

Typische Anwendungen:
Sterile Herstellung Umfeld, Medizinprodukte
Branchen:
Pharma, Biotech, Medizintechnik
Beispiele:
Zwischenbereiche zu Grade A/B
Aufwand
mittel
Kosten
hoch
Luftwechsel
90-180/h
ISO Klasse 7Grade B

Klassischer Reinraum (entspricht Grade B at rest / Grade C)

Typische Anwendungen:
Nicht sterile Herstellung, Hintergrund zur Sterilproduktion, Montage
Branchen:
Pharma, Medizinprodukte, Halbleiter (Fabs)
Beispiele:
Waferverpackung, Kompoundierung, Montage Implantate
Aufwand
mittel
Kosten
mittel
Luftwechsel
30-60/h
ISO Klasse 8Grade C

Kontrollierter Bereich (entspricht Grade C at rest / Grade D)

Typische Anwendungen:
Nicht sterile Fertigung, Verpackung, Vorbereitung
Branchen:
Pharma, Kosmetik, Medizintechnik, Lebensmittel
Beispiele:
Primärverpackung, Wareneingang, Materialschleusen
Aufwand
moderat
Kosten
mittel
Luftwechsel
10-25/h
ISO Klasse 9

Kontrollierte Umgebung, sauberer als üblich

Typische Anwendungen:
Lager, Vorbereitungsbereiche, kontrollierte Werkstätten
Branchen:
Pharma, Lebensmittel, Kosmetik, Elektronik
Beispiele:
Verpackungslager, Vor-Reinraumzonen
Aufwand
gering
Kosten
gering
Luftwechsel
5-10/h
EU-GMP Annex 1

GMP Grades A, B, C und D

Für die sterile Arzneimittelherstellung ergänzt EU-GMP Annex 1 die ISO-Klassifizierung um vier Reinheitsstufen mit mikrobiologischen Grenzwerten, Aufbewahrungs- und Betriebszuständen sowie kontinuierlichem Monitoring in Grade A und B.

A

Grade A – Kritische Zone

ISO 5 at rest & in operation

Höchste Reinheitsstufe für aseptische Prozesse. Punkt-of-Fill, offene Ampullen, aseptische Verbindungen. Realisiert typischerweise über UDAF, RABS oder Isolator.

Ruhezustand (Partikel)
≥0,5 µm: 3.520 / m³ · ≥5,0 µm: nicht klassifizierend (Trend)
Betriebszustand (Partikel)
≥0,5 µm: 3.520 / m³ · ≥5,0 µm: 20 / m³ (kontinuierliches Monitoring)
Mikrobiologie
Luftkeime <1 KBE/m³ · Settle plate <1 · Kontakt <1 · Handschuh <1
Bekleidung
Steriler Ganzkörperoverall, sterile Handschuhe, Vollmaske, Überschuhe – bei Isolator angepasst
Typische Prozesse
  • Aseptische Abfüllung
  • Offene Produkt- oder Behälterkontakte
  • Aseptische Verbindungen
  • Sterile Filtration
B

Grade B – Umgebung von Grade A

ISO 5 at rest / ISO 7 in operation

Unmittelbare Hintergrundzone für aseptische Vorgänge in RABS/UDAF. Kritisch für Personalzugang und Materialtransfer.

Ruhezustand (Partikel)
ISO 5 – ≥0,5 µm: 3.520 / m³
Betriebszustand (Partikel)
ISO 7 – ≥0,5 µm: 352.000 / m³
Mikrobiologie
Luftkeime <10 KBE/m³ · Settle plate <5 · Kontakt <5
Bekleidung
Steriler Ganzkörperoverall, Haube, Maske, sterile Handschuhe
Typische Prozesse
  • Vorbereitung offener Primärpackmittel
  • Aseptische Einwaage
  • Transfer zu Grade A
C

Grade C – Weniger kritische Prozesse

ISO 7 at rest / ISO 8 in operation

Herstellung nicht steriler oder terminal sterilisierter Produkte, Vorbereitung von Lösungen, Herstellung terminal sterilisierter Injektabilia.

Ruhezustand (Partikel)
ISO 7
Betriebszustand (Partikel)
ISO 8
Mikrobiologie
Luftkeime <100 KBE/m³ · Settle plate <50 · Kontakt <25
Bekleidung
Reinraumkittel, Haube, Handschuhe, ggf. Maske
Typische Prozesse
  • Vorbereitung terminal sterilisierter Produkte
  • Lösungsansatz
  • Kompoundierung
D

Grade D – Handhabung mit geringerem Risiko

ISO 8 at rest

Handhabung von Komponenten nach der Reinigung, Vorbereitung Rohstoffe, Verpackungsprozesse.

Ruhezustand (Partikel)
ISO 8
Betriebszustand (Partikel)
nicht spezifiziert – risikobasiert
Mikrobiologie
Luftkeime <200 KBE/m³ · Settle plate <100 · Kontakt <50
Bekleidung
Kittel, Haube, Bereichsschuhe
Typische Prozesse
  • Reinigung und Vorbereitung von Bauteilen
  • Handhabung Rohstoffe
  • Sekundärverpackung
Zuordnung

ISO ↔ GMP – die Übersetzung

ISO 5
entspricht
Grade A / B (at rest)

Aseptische Kernprozesse, UDAF, RABS, Isolator

ISO 7
entspricht
Grade B (in operation) / Grade C

Hintergrund zu Grade A, nicht sterile Herstellung

ISO 8
entspricht
Grade C (in op.) / Grade D

Vorbereitung, Verpackung, Handhabung Rohstoffe

Wichtig: Die Zuordnung ist branchenüblich, aber nicht 1:1 regulatorisch definiert. Grade A entspricht ISO 5 in beiden Zuständen und fordert zusätzlich mikrobiologisches Monitoring und Rückverfolgbarkeit.

Interaktiv

Reinraumklassen-Finder

Drei Fragen – eine Empfehlung. Ideal als schneller Einstieg.

1. Branche
2. Prozess
3. Produktkontakt
4. Ergebnis
ISO 14644-1

Partikelgrenzwerte im Vergleich

Maximal zulässige Partikelanzahl pro m³ Luft, gemäß ISO 14644-1:2015.

Volles Tool öffnen
Klasse≥ 0,1 µm≥ 0,2 µm≥ 0,3 µm≥ 0,5 µm≥ 1,0 µm≥ 5,0 µm
ISO-Klasse 110
ISO-Klasse 21002410
ISO-Klasse 31.00023710235
ISO-Klasse 410.0002.3701.02035283
ISO-Klasse 5100.00023.70010.2003.520832
ISO-Klasse 61.000.000237.000102.00035.2008.320293
ISO-Klasse 7352.00083.2002.930
ISO-Klasse 83.520.000832.00029.300
ISO-Klasse 935.200.0008.320.000293.000

Werte gerundet nach ISO 14644-1 Tabelle 1. Werte mit „–“ sind laut Norm nicht spezifiziert (Messtechnik/Statistik). Vollständige Tabelle mit Anmerkungen im Partikelgrenzwerte-Tool.

Layout

Reinraumzonen & Kaskadenkonzept

Reinraumzonen sind kaskadiert aufgebaut: von außen nach innen steigen Reinheit und Druck. Personen und Material passieren Schleusen und gewinnen bei jedem Schritt Reinheit.

  1. Stufe 1
    Außenbereich

    Nicht klassifiziert, hohe Partikellast.

  2. Stufe 2
    Schleuse

    Personal- oder Materialschleuse mit Kaskade zur nächsten Reinheitsstufe.

  3. Stufe 3
    GMP D

    Kontrollierter Bereich, Rohstoffvorbereitung, Sekundärverpackung.

  4. Stufe 4
    GMP C

    Herstellung nicht steriler oder terminal sterilisierter Produkte.

  5. Stufe 5
    GMP B

    Hintergrund zu Grade A, aseptische Vorbereitung, hoher Personaleinfluss.

  6. Stufe 6
    GMP A

    Kritische Zone: Point of Fill, offene aseptische Prozesse in UDAF/RABS/Isolator.

Betriebszustände

Ruhezustand vs. Betriebszustand

At rest

Ruhezustand

Reinraum ist installiert, HLK läuft, jedoch kein Personal aktiv und keine Prozesse laufen. Nach ISO 14644-1 typischerweise 15–20 min nach Personalabgang gemessen.

  • • Basiszustand für die Klassifizierung
  • • Grade A und B teilen sich hier ISO 5
  • • Referenz für Requalifizierung
In operation

Betriebszustand

Reinraum mit vollem Personal- und Prozessbetrieb. Partikellast steigt deutlich – vor allem durch Bewegung, Kleidungsemission und Materialtransfer.

  • • Grade B in operation entspricht ISO 7
  • • Kontinuierliches Monitoring in A und B verpflichtend
  • • Recovery-Zeit muss dokumentiert sein
Größenordnung

Partikel verständlich erklärt

0,1 µm
Virus
0,5 µm
Bakterium (klein)
1 µm
Bakterium
5 µm
Erythrozyt / Sporen
20 µm
Pollen (klein)
70 µm
Menschliches Haar

Kleinste relevante Partikel liegen im Bereich viraler DNA-Fragmente. Ein einzelnes menschliches Haar ist rund 700× größer als die Grenze ISO 1 (0,1 µm).

Luft & Druck

Luftwechsel und Druckstufen

Luftwechselraten

Zuluft über HEPA H13/H14, Abfuhr von Partikeln und Wärme. Als Richtwerte gelten:

KlasseLuftwechsel/h
Grade A / ISO 5Verdrängungsströmung 0,36–0,54 m/s
Grade B40–60/h
Grade C20–40/h
Grade D10–20/h

Druckstufenkonzept

Zwischen benachbarten Reinheitsklassen sollen 10–15 Pa Differenzdruck herrschen. Höhere Reinheit = höherer Überdruck. Bei potentiell gefährlichen Produkten (z. B. Zytostatika) wird ausnahmsweise Unterdruck genutzt.

Außen 0 Pa
GMP D +10 Pa
GMP C +20 Pa
GMP B +30 Pa
GMP A +45 Pa
Bekleidung

Reinraumkleidung je Klasse

KlasseAusrüstung
Grade D / ISO 8Kittel, Haube, Bereichsschuhe
Grade C / ISO 7-8Overall, Haube, Maske, Handschuhe, Überschuhe
Grade B / ISO 5-7Steriler Ganzkörperoverall, Haube mit Nackenteil, Maske, sterile Handschuhe, sterile Überschuhe
Grade AWie B, zusätzlich Vollmaske/Schutzbrille, gedoppelte sterile Handschuhe, im Isolator angepasst
ISO 1–4 (Halbleiter)Ganzkörperoverall, ESD-Ausrüstung, Handschuhe, Überschuhe, Gesichtsabdeckung, ggf. Sauerstoffversorgung

Anziehreihenfolge: unten → oben und außen → innen. Doppelte Schleusung mit Bank, kein Berühren der Außenseite, Handschuhwechsel bei jeder Beeinträchtigung.

Reinigung

Reinigung je Reinraumklasse

KlasseReinigungsmittelSporizidMopp/TuchFrequenz
ISO 5 / Grade A/BIPA 70 %, VHPPeressigsäure, VHPSteril, Einweg oder validiert≥ 1×/Schicht
ISO 7 / Grade CReinigungslösung + IPAwöchentlich, sporizidMikrofaser, autoklaviert1×/Tag
ISO 8 / Grade DAlkalisch + neutralmonatlichReinraum-Mikrofaser1×/Tag oder 1×/Schicht
ISO 9Standardreiniger + DesinfektionrisikobasiertReinraum-Mopp1×/Tag
EM

Umweltmonitoring

  • Partikelzählung (online in Grade A/B, periodisch in C/D)
  • Aktive Luftkeimprobe (Impaktion)
  • Sedimentationsplatten (max. 4 h exponiert)
  • Kontakt-/Abklatschplatten (Oberflächen & Personal)
  • Temperatur & rel. Feuchte
  • Differenzdruck zwischen Zonen
  • Filter-Integritätstest (DOP/PAO) bei Requalifizierung
  • Trendanalysen und OOS/OOT-Bewertung
ISO 14644-2 & -3

Qualifizierung & Requalifizierung

IQ – Installation Qualification

Alle Systeme und Komponenten sind wie geplant installiert. Dokumentation, Zeichnungen, Filter, Sensorik geprüft.

OQ – Operational Qualification

Anlage funktioniert innerhalb festgelegter Parameter: Luftströmung, Recovery, Druckstufen, Partikelklassifizierung.

PQ – Performance Qualification

Nachweis der reproduzierbaren Leistung im Betriebszustand inklusive mikrobiologischem Baseline-Monitoring.

Requalifizierung nach ISO 14644-2: ISO 5 und strenger alle 6 Monate, ab ISO 6 mindestens jährlich – inklusive Partikelklassifizierung, Airflow-Visualisierung und Filter-Integritätstest.

Praxis

Typische Fehler

Falsche Kleidung oder unvollständige Anziehreihenfolge
Tür geöffnet, Kaskade unterbrochen
Falsche Wischtechnik – kein überlappendes Muster
Papier oder Karton im Reinraum
Unnötige Bewegungen und schnelles Gehen
Nicht reinraumtaugliche Materialien eingebracht
Fehlende Trendanalyse der EM-Daten
Anwendung

Branchen & typische Klassen

Antworten

Häufige Fragen zu Reinraumklassen

ISO 7 erlaubt maximal 352.000 Partikel ≥0,5 µm pro Kubikmeter Luft. Es ist die typische Umgebungsklasse für aseptische Bereiche und die Herstellung nicht steriler Arzneimittel und entspricht ungefähr GMP Grade C im Betrieb.

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Fachlich geprüftGeprüft von: Reinraum Inside Redaktion, FachredaktionVeröffentlicht: Zuletzt aktualisiert: