Filter

 1.1         Aufgaben von Luftfilter

Luftpartikelfilter haben zwei Hauptaufgaben:

–          Verminderung der Partikel in der Frischluft welche in den Raum geführt wird

–          Verminderung der Verschmutzung von Komponenten und Leitungsnetz.

 

1.2         Abscheideeffekt von Partikelfilter

 

Siebeffekt Durch den zu geringen Abstand zwischen den Filterfasern können Partikel nicht durch das Filtermedium gelangen.
Sperreffekt Kleine Partikel folgen den Stromlinien um die Faser herum, haften aber an der Faser an, wenn sie ihr zu nahe kommen. Der Effekt nimmt zu, wenn die Teilchen größer, die Fasern dünner oder Abstand zwischen den Fasern geringerer wird, bzw. eine größere Anzahl an Fasern vorhanden ist.
Trägheitseffekt Größere Partikel besitzen eine zu große Trägheit um dem Luftstrom um die Faser herum zu folgen. Die Partikel ändern nicht ihre Richtung, berühren die Faser und verbleiben dort. Der Trägheitseffekt nimmt mit schnellerer Luftströmung und Zunahme von Größe oder Gewicht der Partikel zu, sodass dieser Filtrationseffekt für Partikel > 1µm der dominante Abscheidemechanismus ist.
Diffusionseffekt Partikel kleiner als 1 µm folgen nicht den Strömungslinien, sie werden von der Brownsche Molekularbewegung beeinflusst, daher, sie werden von den Luftmolekülen in Schwingung versetzt und bleiben bei Berührung mit den Filterfasern an diesen hängen.
Elektrostatischer Effekt Trägt ein Partikel eine Ladung, werden diese von elektrostatisch geladenen Fasern durch die Elektrostatik angezogen. Die Elektrostatik ist bei kleinen Partikeln mit höherer Ladung wirkungsvoll.

 

Einfluss der Abscheide-Mechanismen auf den Gesamtabscheidegrad in einem Gewebefilter:

 

Abbildung (Quelle: https://mt-tech.ch/quelle/)

 

 

Partikelgrösse und Anzahl Partikel in der Luft:

Abbildung (Quelle: https://mt-tech.ch/quelle/)

 

  

1.3         Faserfilter

 Seit dem Jahr 2018 gilt für Filter die Norm SN EN ISO 16890. Die folgende Tabelle zeigt eine grobe Gegenüberstellung der bisherigen mit der neuen Norm. In der letzten Filterstufe muss mindestens ein Filter ISO ePM1 ≥ 50% eingesetzt werden.

Die bisherigen Filterklassen-Bezeichnungen G, M und F nach EN 779 werden nicht mehr verwendet.

 

Filterklasse nach EN 779 (ALT)	Filterklasse nach ISO 16890 (NEU)	Wirkungsgrad
M 5	ISO ePM10	 50%
F 7	ISO ePM2.5 oder ISO ePM1	 65%  50%
F 9	ISO ePM1	 80%

Klassifizierung der Feinstaubfilter nach SN EN ISO 16890

 

Erklärung Bezeichnung

–          Das klein «e» vor dem PM steht für «efficiency» (Wirkungsgrad)

–          PM steht für Particulate Matter (Feinstaub)

–          Die Zahl nach dem PM z.B. «10» steht für die «Partikelgrösse»

 

EPA			HEPA		ULPA
E10	E11	E12	H13	H14	U15	U16	U17

Schwebstofffilter nach Norm EN 1822

 

EPA Efficient Particulate Air filter

HEPA High Efficiency Particulate Air filter ULPA

Ultra Low Penetration Air filter

 

Bauarten

Bezeichnung	Anwendung Filterklasse
Filtermatte	G1 bis G3
Zellenfilter	G3 bis F7
Taschenfilter	G3 bis F9
Kassettenfilter	F6 bis F9
Schwebstofffilter	E10 bis U17

 

 

 

1.4         Metallfilter

 Fett- und Ölabscheider (auch für Farbnebel wirksam) sind Metallfilter aus Stahlwolle, Metallgestricken, Streckmetall, Lochblechen o.ä. Die Filterwirkung beruht auf einer Zerlegung der Luftströmung mit möglichst vielen Richtungsänderungen, so dass eine Abscheidung durch Sperr- und Trägheitseffekt entsteht.

Bei nachgeschalteter WRG ist unbedingt ein zusätzliches Filter vorzusehen, da der Abscheidegrad nicht sehr hoch ist und immer etwas Fett oder Öl durchgelassen wird.

 

 

 

1.5         Aktivkohlefilter / Gasadsorptions-Filter

 Gasadsorptions-Filter dienen zur Abscheidung gasförmiger, organischer oder anorganischer Luftverunreinigungen, die schon in geringen Konzentrationen geruchsbelästigend oder für Menschen, Tiere und Pflanzen schädigend sein können. Unter Adsorption versteht man die Bindung eines Stoffes an die Oberfläche eines geeigneten festen Körpers, an dem eine starke Anreicherung der adsorbierten Moleküle entsteht. Bei dieser Art von Bindung von Stoffmolekülen an eine Festoberfläche wird Adsorptionswärme frei (durch die Herabsetzung der Beweglichkeit der Moleküle). Bei der Regeneration (Desorption der gebundenen Stoffe) muss wieder Wärme aufgebracht werden.

In der Raumlufttechnik wird vor allem Aktivkohle verwendet. Die poröse Struktur dieser Kohle hat eine spezifische Oberfläche von ca. 900 – 1500m2/g.

 

 

 

Die Aktivkohle wird mit einer Imprägnierung versehen, die auf den adsorbierenden Stoff abgestimmt sein muss. Imprägnierte Aktivkohlen enthalten Substanzen, welche mit dem abzusorbierenden Stoff reagieren; diesen Vorgang nennt man „Chemisorption“. So werden imprägnierte Aktivkohlen zur Ausscheidung von Schwefelwasserstoff, Schwefeldioxyd, Clor Ammonikak, Kampfstoffen usw. eingesetzt.

Achtung:

–          Je tiefer die Lufttemperatur, desto besser die Absorptionsfähigkeit (kleinere Molekularbewegung).

–          Max. Lufttemperatur 35 – 40°C (bei höhreren Temperaturen kann Desorption aufreten).

–          Bei erhöhter Luftfeuchtigkeit (ϕ > 70% r.F.) wird die Absorptionsfähigkeit schlechter.

–          Bei Nebel ist Wasserausscheidung möglich (agressive Sauce).