Grundlagen der Filtertechnik

Unsere atmosphärische Luft enthält eine Vielzahl von Fremdstoffen, die sich aus festen Partikeln, Rauchgasen, Nebeln und verschiedenen Fasern zusammensetzt. Die in der Atemluft schwebenden Partikel werden Aerosole genannt. Erkenntnisse über die Schadstoffkonzentration und deren Auswirkungen haben zum Einsatz von Luftfiltern in verschiedenen Bereichen, besonders aber in der Reinigung der Zuluft von Lüftungs- und Klimaanlagen geführt, wobei wir generell zwischen Grobstaub- und Feinstaub- bzw. Schwebstoffiltern unterscheiden.

Wir haben ein PDF zu Ihrer Information über Filtereffekte, Filtergrundlagen sowie Prüfnormen zusammengestellt:

Filtertechnik_0I00.pdf (11 Mb) "Grundlagen der Filtertechnik"

 

Neue Norm ISO 16890, ergänzende Norm ISO 29463

Die EN 779 ist nicht mehr gültig und wurde zurückgezogen. An ihrer Stelle gilt nunmehr die ISO 16890.
Auf unserer Seite www.ISO16890.de erhalten Sie nähere Informationen zu dieser Norm.

Die ISO 29463 ist ein weltweiter Standard für EPA, HEPA und ULPA Filter. Nationale Normen wie die EN1822 oder US-Mil Std 282 werden mittelfristig durch diese Norm wohl nicht ersetzt. Die ISO 29463 ist vielmehr ein Ergänzungsstandard um Bezüge zwischen den Weltweit etablierten Standards bilden zu können.

Auf unserer Seite www.ISO29463.de erhalten Sie nähere Informationen zu dieser Norm.

Abscheidevermögen & Filterklassifizierung

Es existieren weltweit eine Vielzahl unterschiedler Normen zur Bewertung und Klassifizierung von Luftfiltern. Im Bereich der Klima-, Lüftungs-, und Reinraumtechnik sind die ISO 16890 sowie die EN 1822 bzw. ISO 29463 die führenden Standards und werden deshalb hier zusammengefasst vorgestellt:

• Grobstaubfilter der Klassen ISO Coarse werden mit synthetischem Staub (A2 Staub) beaufschlagt, um den gravimetrischen Abscheidegrad zu ermitteln.
  
  
• Feinstaubfilter der Klassen ISO ePM10 werden mit einem DEHS und KCL Aerosol mit Korngrößen 0,3 - 10 µm beaufschlagt. Aus roh- und reingasseitiger Partikelmessung ergibt sich der Wirkungsgrad.
  
  
• Feinstaubfilter der Klassen ISO ePM2,5 werden mit einem DEHS und KCL Aerosol mit Korngrößen 0,3 - 2,5 µm beaufschlagt. Nach dieser Messung wird der Filter für 24 h einer gesättigten Isopropanolatmosphäre ausgesetzt um ggf. elektrostatische Aufladungen zu entfernen. Damit kann der rein mechanischen Abscheidegrad (ePM min) in einer zweiten Messung festgestellt werden. Es muss mindestens eine Effizienz von 50% gegenüber PM2,5 erreicht werden.
  
  
• Feinstaubfilter der Klassen ISO ePM1 werden mit einem DEHS und KCL Aerosol mit Korngrößen 0,3 - 1 µm µm beaufschlagt. Nach dieser Messung wird der Filter für 24 h einer gesättigten Isopropanolatmosphäre ausgesetzt um ggf. elektrostatische Aufladungen zu entfernen. Damit kann der rein mechanischen Abscheidegrad (ePM min) in einer zweiten Messung festgestellt werden. Es muss mindestens eine Effizienz von 50% gegenüber PM1 erreicht werden.
  
  
• HEPA bzw. ULPA Filter der Klassen E10-U 17 hingegen werden über den Abscheidegrad der sog. "Most Penetrating Paritcle Size" (MPPS) gemäß DIN EN 1822 bestimmt. Die MPPS liegt je nach Filterkonfiguration zwischen 0,1 und 0,3 µm.

Bei der Auswahl von Filtern in Bezug auf die gewünschte Luftqualität ist die Gruppeneinteilung der ISO 16890 anwenderfreundlich. Es gibt vier Filtergruppen für die eine Ausweispflicht mit der prozentualen Abscheidelistung des Filters im zugehörigen Spektrum gegeben ist. Die Klasse ISO ePM₁ 75% weist beispielsweise eine Abscheideeffizienz (e) gegenüber Partikeln 0,3 - 1 µm von min. 75% auf. Filter deren Abscheideleistung geringer als 50% bei PM₁₀ liegt werden den Grobstaubfiltern ISO coarse zugewiesen.

Filterklassen der ISO 16890

Klasse	Effizienzbereich	Beispielpartikel / Feinstaub
ISO Coarse	ePM10 <50%	Sand, Flusen, Flugsämlinge, Haare etc
ISO ePM10	ePM10 >= 50%	Nebeltröpfchen, Pollen, Gesteinsstaub, Stäube v. Feldbewirtschaftung
ISO ePM2,5	ePM2.5,min >= 50%	Pilz- & Schimmelsporen, Pollen, Tonerstaub
ISO ePM1	ePM1,min >= 50%	Keime. Bakterien, Nanopartikel, Ruß, (z.B. aus Autoabgasen), Seesalz,

Größenvergleich der Partikelspektren:

1 µm = 0,001 mm

ISO 16890 und EN 779

Die EN 779 ist aus informellen Zwecken dargestellt. Eine Vergleichbarkeit zwischen den Klassen der ISO 16890 und der EN779 ist nicht möglich, da die Beurteilungsverfahren zu unterschiedlich sind. Die folgende Tabelle versteht sich daher nur als Orientierungshilfe.

ISO 16890 ISO Coarse	Filterklassen ISO ePM 10	Filterklassen ISO ePM 2,5	Filterklassen ISO ePM 1	Filterklasse DIN EN 779	Beispiel Partikel	Durchmesser
ISO Coarse <35%	-	-	-	G1	Haar, Flusen	20 - 200 μm
ISO Coarse 35 - 50%	-	-	-	G2
ISO Coarse 45 - 65%	-	-	-	G3
ISO Coarse 60 - 95%	-	-	-	G4	Pollen	10 - 100 μm
-	ISO ePM 10 50 - 70%	-	-	M5
-	ISO ePM 10 60 - 80%	ISO ePM 2.5 50 - 60%	-	M6	Sporen	10 - 25 μm
-	ISO ePM 10 80 - 90%	ISO ePM 2.5 65 - 75%	ISO ePM 1 50 - 65%	F7	Tonerpartikel	5 - 20 μm
-	ISO ePM 10 90 - >95%	ISO ePM 2.5 75 - 95 %	ISO ePM 1 70 - 90%	F8
-	ISO ePM 10 90 - >95%	ISO ePM 2.5 85 - 95 %	ISO ePM 1 80 - >95%	F9

 

Filterklassen gemäß EN 1822 und ISO 29463

Filterklasse DIN EN 1822	Filterklasse ISO 29463	integrale Anfangsabscheidung bei MPPS	Beispiel Partikel	Durchmesser
E10		>= 85%	Tonerpartikel	5 - 20 μm
E11		>= 95%	Ölnebel	0,3 - 5 μm
E12	ISO 25 E	>=99,5%	Bakterien	0,2 - 25 μm
H13	ISO 35 H	>= 99,95%	Tabakrauch	0,01 - 1 μm
H14	ISO 45 H	>= 99,995%	Blaurauch

 

Filterklasse DIN EN 1822	Filterklasse ISO 29463	integrale Anfangsabscheidung bei MPPS	Beispiel Partikel	Durchmesser
U15	ISO 55 U	>= 99,9995%	Viren	0,01 - 1 μm
U16	ISO 65 U	>= 99,99995%	Viren / Hormone	0,002 - 1 μm
U17	ISO 75 U	>= 99,999995%