Herausforderung: Luft filtern

Die Luftqualität lässt sich durch das aktive Filtern der Luft verbessern.

Verschiedene Filterarten sorgen dafür, dass Umgebungsluft bis auf Reinraumqualität verbessert werden kann.

Die Entstehungsgeschichte der Luftfilter

Geschichte der Faserfilter

Luftfilter werden zur Reinigung in Lüftungsanlagen in Wohngebäuden, Schulen, Büros, Krankenhäuser, Isolierstationen
und Kernkraftanlagen verwendet.
Es gibt unterschiedliche Lösungen zur Luftfiltration. Die bekanntesten sind Zyklone, Elektrische Abscheider, Wäscher
oder die meistverwendeten mechanischen Filter aus Fasermaterial.
Die Entwicklung der Faserfilter liegt mehr als zweitausend Jahre zurück. Bereits in der Antike erkannten Wüstenbewohner, dass Sandstaub mittels einfacher Tücher abgeschieden werden kann. Im 18. Jahrhundert wurden Baumwollfilter für verschiedene Zwecke z.B. in der mikrobiologischen Forschung sowie in der Goldverarbeitung zur Abscheidung von Quecksilberrauch eingesetzt.
Spätestens in den 1940er-Jahren im Zuge des Manhatten-Projekts, wurden die bis dahin unbekannten radioaktiven
Partikel mittels Schwebestofffilter gefiltert, schrittweise klassifiziert und finden heute in allen Sicherheitsrelevanten Einrichtungen wie z.B. in Reinräumen, Schutzräumen, OP-Räumen oder Isolierstationen Ihren Platz.
Die Wirkung ist so effektiv, dass sich bei bester Stufe nur 10-Partikel der Größe 0,1 Mikrometer (=100 Nanometer) pro Kubikmeter Luft auffinden.
Die verschiedenen Filterklassen

Neue Filternorm

Nach der bisherigen europäischen Norm EN779 wurden die Filterklassen für Grobstaubfilter in G1-G4,
M5-M6 und für Feinstaubfilter in F7-F9 benannt.
 
In 2018 ist die neue Norm ISO 16890 zur Leistungsbeurteilung von Feinstaubfiltern in Kraft getreten und löst die
bisheringe europäische Norm EN779 ab.
Die Klassifizierung der ISO 16890 basiert auf dem Ablagerungsort der Partikel in der menschlichen Lunge.
 

Die neue Norm 16890 teilt in 4 Bereiche ein:

     Vorfilter-Grobstaubfilter
1.  ISO Coarse
    
     Hauptfilter-Feinstaubfilter
2.  PM10
     alle Partikel bis 10 Mikrometer werden gemessen (0,3μm-10μm)
 
3.  PM 2,5
     alle Partikel bis 2,5 Mikrometer werden gemessen (0,3μm-2,5μm)
 
4.  PM 1
     alle Partikel bis 1 Mikrometer werden gemessen (0,3μm-1μm)
 
Grobstaubfilter
ISO Coarse 90% (G4)
Einsatzgebiet: Vorfilter für Fasern, Asche, Sand, Insekten, Staub, Pollen, Sporen
 
Feinstaubfilter
ISO ePM1 (F8/F9)
Aktivkohlefilter F7
Einsatzgebiet: Hauptfilter für Rauch, Dunst, Asche, Bakterien und Keime, Ölrauch, Ruß, Tabakrauch,
Farbstäube, Kohlestaub, Asbest, Fasern.
 
 

Norm DIN EN1822 teilt in E,H und U ein:

Schwebstofffilter
EPA (E) = Efficient Particulate Air filter
HEPA (H) = High Efficient Particulate Air filter
ULPA (U) = Ultra Low Penetration Air filter
Gefiltert werden die kleinsten Partikel der Größe 0,1μm-0,3μm.
 
 
Die Einteilung in die Klassen E10 bis U17 erfolgen nach der Norm EN 1822-1:2009.
Diese Schwebestofffilter werden unter anderem in medizinischen Bereichen wie Operationsräume, Intensivstationen oder Reinräume und Kerntechnik eingesetzt.
 
Vor allem für nicht industrielle Anwendungen (z.B. für Staubsauger) sind eine Vielzahl von Filtern im Angebot, die zwar die Bezeichnung HEPA im Namen tragen, jedoch nicht die Spezifikationen der EN 1822 garantieren. Auch außerhalb des räumlichen Anwendungsbereiches der EN-Normen ist die Bezeichnung HEPA-Filter in Verwendung. Jedoch werden auch hier teils nicht vergleichbare Prüfbedingungen für die Bezeichnung angewandt.
 
Der Reinraum - Der Sauberraum

Der Reinraum - Der Sauberraum

Ein Reinraum ist ein Raum, in dem die Konzentration luftgetragener Teilchen so gering wie nötig gehalten wird.
Reinräume werden für spezielle Fertigungsverfahren- vor allem in der Halbleiterindustrie, in der Optik- und Lasertechnologie, der Luft- und Raumfahrttechnik sowie bei der Forschung und Behandlung von Lebensmitteln, Pharmazie und Nanotechnologie installiert.
Diese Reinräume werden mit speziellen Materialien gebaut, damit innen kein Staub haften bleiben kann, der Reinraum befindet sich außerdem permanent im Überdruck und die Luft wird meist von oben über Feinstaubfilter, Hepa und ULPA Filter eingeströmt.
 
Da in der Regel der Mensch die größte Quelle für Partikel und andere Verschmutzungen ist, helfen eine angepasste Arbeitskleidung, spezielle Arbeitsmittel und Werkzeuge, sowie die entsprechende Arbeitstechnik um die jeweilige
Reinraumklasse einhalten zu können.
Um einen Reinraum betreiben zu können, müssen außerdem nach dem Bau und während des Betriebs ständig Partikelmessungen durchgeführt werden. Aufgrund dieser Messungen kann eine Klassifizierung der Reinheit des Raumes nach einer Norm vollzogen werden. Beispielsweise dürfen bei Klasse ISO 5 max. 29 Partikel von max. 5,0 µm pro
Kubikmeter enthalten sein. (Siehe: EN ISO 14644-1 Reinraum)
Es gibt 9 Reinraumklassen (ISO1-9), wobei ISO1 die strengste ist. Hier befinden sich eigentlich gar keine Partikel mehr in der Luft!
 
Unter einem Sauberraum, versteht man die technische Sauberkeit, die hinreichend gegen Kontamination von Sauberkeitssensiblen oder technischen Bauteilen gegenüber schädlichen Partikeln darstellt.
Die Umgebung, in der die Sauberfertigung stattfindet, wird gemäß VDA 19 Teil 2 als Sauberkeitsbereich bezeichnet. Sauberkeitsbereiche werden demzufolge in Sauberkeitsstufen eingeteilt.
  • nicht regulierten Bereich (SaS0)
  • Sauberzone (SaS1)
  • Sauberraum (SaS2)
  • Reinraum (SaS3) (siehe auch EN ISO 14644-1)

Oder anders ausgedrückt, wer reinraumähnliche Bedingungen schafft, hat auch automatisch einen Sauberraum!

Vorteile durch Sauberräume

Vorteile durch Sauberräume

Die Wirkung von Reinräumen ist so gut, dass immer mehr Produktions-sensible Anlagen und Firmen auf Räume mit zumindest Reinraum-ähnlichen Bedingungen arbeiten wollen.
Hier spricht man dann auch von einem Sauberraum und dieser wird durch permanente Luftfiltrierung möglich.
 
Die Vorteile sind: 
- Weniger Wartungsintervalle bei Computern, Ladestationen, Schaltschränke und Anlagen
- Verbesserte Messergebnisse bei Laserdioden für Waagen, Förderbänder oder Folientechnik
- Höhere Qualität bei Maschinen und Formstücken mit 0% Toleranz
- Materialersparnis durch genauere Produktion
- Weniger Reinigungskosten
- Bessere Arbeitsbedingungen und weniger krankheitsbedingte Ausfälle.
- Allgemein verbessertes Qualitätsmanagement
- Nachhaltige Staubreduzierung und dadurch Vermeidung von explosiven Atmosphären (ATEX)
 
Vielen Dank für Ihre Interesse und wir freuen uns auf Ihren Anruf!

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