HEPA-Filter werden in Reinräumen, Krankenhäusern, Laboren, pharmazeutischen Produktionsstätten, Lebensmittelbetrieben und industriellen Lüftungsanlagen eingesetzt, wenn eine zuverlässige Kontrolle luftgetragener Partikel erforderlich ist. Die Bezeichnung HEPA allein bedeutet jedoch nicht, dass ein Filter automatisch für jede Anwendung geeignet ist.
Bei der Auswahl müssen Filterklasse, Volumenstrom, Druckverlust, Rahmenmaterial, Dichtungssystem, Einbaumaße und Betriebsbedingungen gemeinsam bewertet werden. Ein industrieller HEPA-Filter sollte deshalb nicht ausschließlich anhand seiner Abmessungen oder seines angegebenen Abscheidegrades ausgewählt werden.
Was ist ein HEPA-Filter?
HEPA bezeichnet eine Klasse hochwirksamer Schwebstofffilter. Ihre Aufgabe besteht darin, feine, mit der Luft transportierte Partikel im Filtermedium zurückzuhalten und dadurch die Luftqualität in kontrollierten Bereichen zu unterstützen.
HEPA-Filter dienen nicht nur zur Abscheidung sichtbarer Staubpartikel. Sie werden vor allem dort eingesetzt, wo mikroskopisch kleine Verunreinigungen Produkte, Prozesse, Anlagen, Beschäftigte oder definierte Umgebungsbedingungen beeinflussen können.
Das Filtermedium besteht aus einem dichten Netzwerk feiner Fasern. Beim Durchströmen werden Partikel durch unterschiedliche physikalische Mechanismen wie Trägheit, Abfangen und Diffusion im Medium zurückgehalten.
Wie funktioniert ein HEPA-Filter?
Größere Partikel können der Luftströmung um die Filterfasern nicht vollständig folgen und treffen auf die Fasern. Partikel mittlerer Größe werden erfasst, wenn sie nahe genug an einer Faser vorbeigeführt werden und deren Oberfläche berühren.
Sehr kleine Partikel bewegen sich unregelmäßiger und treffen dadurch mit höherer Wahrscheinlichkeit auf eine Filterfaser. Das Zusammenwirken dieser Mechanismen ermöglicht eine wirksame Abscheidung über einen breiten Partikelgrößenbereich.
Bei der Filterprüfung wird insbesondere die sogenannte MPPS berücksichtigt. Diese Abkürzung steht für die Partikelgröße, die den Filter am leichtesten durchdringen kann. Die Klassifizierung eines HEPA-Filters sollte daher auf einer Prüfung nach dem jeweils anwendbaren Standard basieren und nicht lediglich auf einer allgemeinen Wirkungsgradangabe.
Was ist der Unterschied zwischen H13- und H14-Filtern?
H13 und H14 gehören zu den häufig verwendeten HEPA-Filterklassen in industriellen und kontrollierten Anwendungen. H14-Filter besitzen einen höheren Abscheidegrad als H13-Filter. Eine höhere Filterklasse ist jedoch nicht automatisch für jede Lüftungsanlage die technisch sinnvollste Lösung.
| Filterklasse | Gesamtwirkungsgrad bei MPPS | Typischer Einsatzansatz |
|---|---|---|
| H13 | Mindestens 99,95 % | Reinräume, Gesundheitseinrichtungen, Labore und sensible Lüftungsanwendungen |
| H14 | Mindestens 99,995 % | Kritische Produktionsbereiche mit besonders hohen Anforderungen an die Partikelkontrolle |
Die erforderliche Filterklasse sollte aus der Risikobewertung, den Prozessanforderungen, dem angestrebten Reinheitsniveau und den geltenden technischen Vorgaben abgeleitet werden. Eine unnötig hohe Filterklasse kann den Systemwiderstand und den Energiebedarf erhöhen.
Wichtige Kriterien bei der Auswahl industrieller HEPA-Filter
1. Anwendungsbereich
Pharmazeutische Produktionsstätten, Krankenhäuser, Labore, Lebensmittelbetriebe und Elektronikfertigungen haben unterschiedliche Anforderungen an die Luftfiltration. Vor der Filterauswahl müssen die zu erwartenden Partikel, Hygieneanforderungen und Prozessrisiken bestimmt werden.
2. Erforderliche Filterklasse
Bei der Entscheidung zwischen H13, H14 und ULPA sollte nicht ausschließlich der höchste Wirkungsgrad betrachtet werden. Die Filterklasse muss zur tatsächlichen Anwendung und zur technischen Spezifikation des Projekts passen.
3. Nennvolumenstrom
Der benötigte Luftvolumenstrom ist ein grundlegender Auswahlparameter. Wird ein Filter mit zu geringer Volumenstromkapazität eingesetzt, können Anströmgeschwindigkeit, Systemwiderstand und Druckverlust ansteigen.
4. Anfangsdruckverlust
Der Druckverlust beschreibt den Widerstand, den der Filter der durchströmenden Luft entgegensetzt. Ein geeigneter Filter mit kontrolliertem Anfangsdruckverlust kann in Verbindung mit einer fachgerecht ausgelegten Anlage einen energieeffizienten Betrieb unterstützen.
Neben dem Anfangsdruckverlust sollten auch der empfohlene Enddruckverlust und die betrieblichen Kriterien für den Filterwechsel berücksichtigt werden.
5. Rahmenmaterial
HEPA-Filter können unter anderem mit Rahmen aus MDF, verzinktem Stahl, Aluminium oder Edelstahl hergestellt werden. Die Auswahl richtet sich nach Feuchtigkeit, Temperatur, Hygieneanforderungen, chemischer Belastung und Einbausituation.
6. Dichtung oder Gel-Dichtung
Die Abdichtung zwischen Filter und Filtergehäuse ist für die Gesamtleistung des Systems entscheidend. Konventionelle Dichtungen eignen sich für zahlreiche Lüftungsanwendungen. Gel-Seal-HEPA-Filter können eingesetzt werden, wenn eine kontrollierte Abdichtung über einen Gelkanal erforderlich ist.
7. Abmessungen und Einbaukompatibilität
Breite, Höhe und Tiefe müssen präzise ermittelt werden. Zusätzlich sollten Dichtungsposition, Luftstromrichtung, Schutzgitter, Rahmenstärke und Konstruktion des Filtergehäuses kontrolliert werden.
Wenn Standardabmessungen nicht zum vorhandenen System passen, ermöglichen kundenspezifische HEPA-Filter eine Anpassung an bestehende Anlagen, ohne dass die vollständige Lüftungseinheit ersetzt werden muss.
8. Prüfung und Dokumentation
In kritischen Anwendungen sind die Prüfunterlagen ebenso wichtig wie die angegebene Filterklasse. Anwendbare Normen, Prüfverfahren, Produktkennzeichnung, technische Datenblätter und Anforderungen an individuelle Prüfberichte sollten vor der Bestellung geklärt werden.
Wo werden HEPA-Filter eingesetzt?
- Pharmazeutische und biotechnologische Produktionsstätten
- Krankenhäuser und medizinische Einrichtungen
- Labore und Forschungszentren
- Reinräume und kontrollierte Produktionsbereiche
- Lebensmittel- und Getränkeproduktion
- Elektronik- und Halbleiterfertigung
- Industrielle Lüftungs- und Klimaanlagen
- Fan-Filter-Units und terminale Filtersysteme
Jede Branche stellt andere Anforderungen an Partikelkontrolle, Hygiene, Volumenstrom und Wartung. Das gleiche Filtermodell kann deshalb in verschiedenen Anlagen eine unterschiedliche Standzeit und Betriebsleistung aufweisen.
Häufige Fehler bei der HEPA-Filterauswahl
- Auswahl ausschließlich anhand der Außenmaße
- Nichtbeachtung von Volumenstrom und Druckverlust
- Einsatz der höchsten Filterklasse in jeder Anwendung
- Fehlende Kontrolle von Dichtungsposition und Filtergehäuse
- Nichtbeachtung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit
- Verwechslung allgemeiner Zertifikate mit individuellen Filterprüfberichten
- Unzureichende Berücksichtigung der Vorfiltration
- Filterwechsel ausschließlich nach einem festen Zeitintervall
Eine unzureichende Vorfiltration kann dazu führen, dass sich der HEPA-Filter schneller belädt. Dadurch kann der Druckverlust früher ansteigen und die nutzbare Betriebsdauer verkürzt werden.
Wann sollte ein HEPA-Filter gewechselt werden?
Für den Filterwechsel gibt es kein allgemeingültiges Zeitintervall. Die Entscheidung sollte auf Druckverlustmessungen, Betriebsdauer, Prozessanforderungen, Hygienerisiken, dem physischen Zustand des Filters und relevanten Prüfergebnissen basieren.
Werden Verformungen des Rahmens, Beschädigungen des Filtermediums, Dichtungsprobleme oder ein unerwarteter Druckanstieg festgestellt, sollte das Filtersystem technisch überprüft werden.
Warum kundenspezifische HEPA-Filter einsetzen?
Bestehende Lüftungsanlagen können über nicht standardisierte Filtergehäuse, besondere Dichtungspositionen oder projektspezifische Volumenstromanforderungen verfügen. Maßgefertigte HEPA-Filter ermöglichen es, Abmessungen, Materialien und Dichtungssysteme an die jeweilige Anlage anzupassen.
Safe Air entwickelt industrielle HEPA-Filterlösungen mit unterschiedlichen Rahmenvarianten und projektspezifischen Abmessungen. Bei der technischen Bewertung werden Anwendungsbereich, Filterklasse, Maße, Volumenstrom, Rahmenmaterial und Dichtungsanforderungen gemeinsam betrachtet.
Den passenden HEPA-Filter für Ihr Projekt bestimmen
Angaben zu Breite, Höhe, Tiefe, Nennvolumenstrom, Filterklasse, Rahmenmaterial, Dichtungsart und benötigter Stückzahl erleichtern die technische Prüfung und beschleunigen die Angebotserstellung.
Informieren Sie sich über die HEPA-Filterlösungen von Safe Air oder fordern Sie ein technisches Angebot für Standardfilter und kundenspezifische Ausführungen an.
