Was ist eine HEPA-Filter-Integritätsprüfung?
Eine HEPA-Filter-Integritätsprüfung ist ein kontrolliertes Prüfverfahren, mit dem festgestellt wird, ob ein installiertes HEPA-Filtersystem Leckagen aufweist. Solche Leckagen könnten ungefilterte Luft in einen Reinraum oder einen anderen kontrollierten Bereich gelangen lassen. Geprüft wird nicht nur das Filtermedium. Auch Filterrahmen, Vergussmasse, Dichtung beziehungsweise Gel-Dichtung, Befestigungssystem und zugängliche Gehäuseanschlüsse werden berücksichtigt.
Das Verfahren wird häufig als PAO-Test, DOP-Test, HEPA-Lecktest oder Leckprüfung des installierten Filtersystems bezeichnet. Während der Prüfung wird vor dem Filter ein definiertes Prüfaerosol in den Luftstrom eingebracht. Anschließend werden die Reinluftseite des Filters und der gesamte Dichtungsbereich mit einem kalibrierten Messgerät systematisch abgescannt.
Ein erhöhter Messwert an einer bestimmten Stelle kann auf eine lokale Penetrationsstelle, eine Beschädigung des Filtermediums, ein Dichtungsproblem oder einen Bypass hinweisen. Ziel der Prüfung ist daher nicht nur die Bestätigung einer Filterklasse. Sie soll nachweisen, dass die vollständige installierte Filteranordnung keine unzulässigen lokalen Leckagen aufweist.
Warum muss ein installierter HEPA-Filter geprüft werden?
Ein HEPA-Filter kann ordnungsgemäß hergestellt, klassifiziert und geprüft worden sein und dennoch nach der Montage nicht die erwartete Schutzwirkung erzielen. Transport, Lagerung, Handhabung und Einbau verursachen zusätzliche Risiken, die durch die werkseitigen Prüfdokumente nicht vollständig abgebildet werden.
Das Filtermedium kann durch Berührung oder Stoß beschädigt werden. Der Rahmen kann sich während des Transports verformen. Eine Dichtung kann ungleichmäßig komprimiert werden. Bei Gel-Dichtungen kann die Messerkante nicht korrekt in den Gelkanal eingreifen. Selbst bei einem unbeschädigten Filterelement können zwischen Filter und Gehäuse Bypass-Stellen entstehen.
Einige dieser Fehler sind zu klein, um sie bei einer Sichtkontrolle sicher zu erkennen. Auch Luftvolumenmessungen, Differenzdruckmessungen oder Partikelmessungen im Raum zeigen nicht automatisch die genaue Position einer lokalen Leckage. Die Integritätsprüfung beaufschlagt das installierte System gezielt mit einem Prüfaerosol und sucht nach örtlich begrenzten Durchtrittsstellen.
Die Werksprüfung beschreibt die Leistung des Filterelements unter festgelegten Prüfbedingungen. Die In-situ-Integritätsprüfung bewertet, ob das Filtersystem nach Transport, Handhabung und Montage leckagefrei geblieben ist.
Werksprüfung und In-situ-Integritätsprüfung sind nicht identisch
Werksprüfungen und Prüfungen am Einbauort dürfen nicht als austauschbare Verfahren betrachtet werden. Sie beantworten unterschiedliche technische Fragen und werden in verschiedenen Projektphasen durchgeführt.
| Bewertung | Hauptzweck | Typischer Umfang |
|---|---|---|
| Filterklassifizierungsprüfung | Bestimmung der Filterklasse und der Leistung des Filterelements | Filtermedium, Gesamtabscheidegrad, lokale Leistung und Eigenschaften des Filterelements |
| Integritätsprüfung nach dem Einbau | Erkennung von Leckagen am montierten Filter | Filterfläche, Filterpaket, Rahmen, Dichtung oder Gel-Dichtung und Einbauschnittstellen |
| Partikelklassifizierung des Reinraums | Bestimmung der luftgetragenen Partikelkonzentration | Luftreinheit des Reinraums oder Reinbereichs |
| Luftströmungsprüfung | Bestätigung von Luftgeschwindigkeit, Volumenstrom oder Verteilung | Leistung der Lüftungs- und Luftverteilungssysteme |
Die Normenreihe EN 1822 behandelt die Klassifizierung und Leistungsprüfung von EPA-, HEPA- und ULPA-Filtern. Sie enthält außerdem Verfahren zur Bestimmung lokaler Leckagen am Filterelement. ISO 14644-3 beschreibt Prüfmethoden für Reinräume und zugehörige kontrollierte Umgebungen, einschließlich der Leckprüfung installierter Filtersysteme.
Ein gültiger Werksprüfbericht ist wichtig. Er bestätigt jedoch nicht automatisch, dass der Filter nach dem Versand unbeschädigt geblieben ist oder am Einsatzort korrekt abdichtet. Bei kritischen Anwendungen sollten deshalb sowohl produktbezogene Prüfunterlagen als auch die Verifizierung des installierten Systems berücksichtigt werden.
Was bedeuten PAO-Test und DOP-Test?
PAO und DOP sind Begriffe für Prüfaerosole, die mit HEPA-Leckprüfungen verbunden sind. Das Aerosol wird vor dem Filter in den Luftstrom eingebracht. Auf der Reinluftseite wird anschließend geprüft, ob und an welcher Stelle Aerosol den Filter oder den Dichtungsbereich durchdringt.
DOP ist eine ältere Branchenbezeichnung, die mit Prüfaerosolen auf Basis von Dioctylphthalat verbunden ist. PAO steht für Polyalphaolefin und wird häufig im Zusammenhang mit heutigen Vor-Ort-Prüfungen verwendet. In einigen Betrieben wird der Ausdruck „DOP-Test“ weiterhin als allgemeine Bezeichnung für eine HEPA-Integritätsprüfung verwendet, obwohl tatsächlich PAO als Prüfaerosol eingesetzt wird.
Das eingesetzte Aerosol, das Erzeugungsverfahren, der Konzentrationsbereich, die Gerätekonfiguration und die Akzeptanzkriterien müssen zum Prüfverfahren, zur Anlagenanforderung und zur validierten Methode passen. PAO und DOP sollten nicht ohne Prüfung der technischen Spezifikation beliebig gegeneinander ausgetauscht werden.
Die Unterschiede hinsichtlich Stoffeigenschaften, Arbeitssicherheit und heutiger Anwendung werden im nächsten Beitrag dieser Kategorie behandelt: PAO-Test vs. DOP-Test: Unterschiede, Sicherheit und heutige Anwendungen.
Wie funktioniert eine HEPA-Integritätsprüfung?
Der genaue Ablauf hängt von der Filterinstallation, der Luftführung, dem angewendeten Standard, den Messgeräten und den betrieblichen Prüfverfahren ab. Eine typische Prüfung folgt jedoch einem gemeinsamen technischen Ablauf.
- Filter und Einbausituation prüfen: Filteridentifikation, Klasse, Einbauort, Abmessungen, Luftstrombedingungen und Dichtungssystem werden kontrolliert.
- Prüfaerosol einbringen: Ein Aerosolgenerator führt das ausgewählte Prüfaerosol vor dem Filter in den Luftstrom ein.
- Stabile Rohluftkonzentration herstellen: Das Aerosol muss sich ausreichend verteilen, damit die geprüfte Filterfläche repräsentativ beaufschlagt wird.
- Rohluftkonzentration messen: Ein Referenzwert für den Vergleich mit den Messungen auf der Reinluftseite wird festgelegt.
- Reinluftseite absuchen: Eine Photometersonde oder ein anderes zugelassenes Messsystem wird in einem kontrollierten Scanmuster über die Filterfläche geführt.
- Dichtungsumfang kontrollieren: Rahmenkanten, Ecken, Dichtung, Gel-Dichtung und zugängliche Einbauschnittstellen werden in die Prüfung einbezogen.
- Ergebnisse dokumentieren: Erkannte Durchtrittsstellen, Reparaturen, Abweichungen, Gerätedaten und das Endergebnis werden protokolliert.
- Bei Bedarf erneut prüfen: Ein reparierter oder neu montierter Filter wird vor der Freigabe nochmals getestet.
Die Prüfung muss mit geeigneten Geräten und nach einem definierten Verfahren durchgeführt werden. Scangeschwindigkeit, Sondenabstand, Aerosolverteilung, Rohluftkonzentration und Ansprechzeit des Messgeräts können die Zuverlässigkeit des Ergebnisses beeinflussen.
Welche Bereiche der Installation werden geprüft?
Eine fachgerechte Integritätsprüfung beschränkt sich nicht auf die Mitte des Filtermediums. Lokale Leckagen treten häufig an strukturellen Verbindungen und Dichtungsbereichen auf.
- Gesamte Reinluftseite des Filtermediums
- Filterpaket sowie Separator- oder Mini-Pleat-Bereich
- Verbindung zwischen Filtermedium und Rahmen
- Rahmenecken und Rahmenverbindungen
- Umlaufender Dichtungsbereich
- Verbindung zwischen Gel-Dichtung und Messerkante
- Kontaktstellen zwischen Filter und Gehäuse
- Zugängliche Anschlüsse des Endgehäuses oder Montagesystems
Der Prüfumfang muss an die Konstruktion der Anlage angepasst werden. Endständige HEPA-Filter, Fan-Filter-Units, gekapselte Filter, Hochleistungsfilter und in Lüftungsgeräten montierte Filter können unterschiedliche Zugangs- und Scanverfahren erfordern.
Welche Fehler kann eine Integritätsprüfung erkennen?
Beschädigtes Filtermedium
Löcher, Risse, gequetschte Falten und Handhabungsschäden können lokale Durchtrittsstellen verursachen. Bereits ein kleiner mechanischer Defekt kann die Kontaminationskontrolle in einem kritischen Bereich beeinträchtigen.
Leckage zwischen Medium und Rahmen
Die Verbindung zwischen Filterpaket und Rahmen kann beschädigt oder unvollständig sein. Eine Leckage kann entlang der Vergusslinie auftreten, obwohl die sichtbare Filterfläche unbeschädigt erscheint.
Unzureichende Dichtungskompression
Ein Filter mit Flachdichtung benötigt eine ausreichende und gleichmäßige Kompression. Ungleichmäßige Verspannung, ein ungeeignetes Dichtungsprofil oder eine verformte Montagefläche können einen Bypass ermöglichen.
Fehler bei Gel-Dichtungen
Bei Gel-Dichtungen ist ein korrekter Eingriff zwischen Gelkanal und Messerkante erforderlich. Fehlausrichtung, beschädigtes Gel oder ein unvollständiges Eindringen der Messerkante können die Abdichtung beeinträchtigen.
Bypass am Gehäuse oder Montagesystem
Eine erfolgreiche Prüfung des Filterelements schließt eine Leckage am umgebenden Gehäuse nicht aus. Montageverbindungen, Zugangspaneele und Anschlussflächen müssen deshalb im festgelegten Prüfumfang berücksichtigt werden.
Was bestätigt die Prüfung nicht?
Die HEPA-Integritätsprüfung ist ein wichtiger Verifizierungsschritt, ersetzt jedoch nicht alle weiteren Reinraumprüfungen.
Ein bestandener Lecktest bestätigt nicht automatisch die Partikelklasse des Raums, die Luftmengenbalance, das Erholungsverhalten, die Druckkaskade, die Temperaturregelung oder die Feuchteregelung. Er zeigt ebenfalls nicht, ob Filterklasse, Volumenstromkapazität und Druckverlust für die Anwendung richtig ausgewählt wurden.
Eine Reinraumqualifizierung kombiniert normalerweise mehrere Prüfungen. Die Integritätsprüfung beantwortet eine konkrete Frage: Besteht im geprüften installierten Filtersystem eine unzulässige lokale Durchtritts- oder Bypass-Stelle?
Wann ist eine HEPA-Integritätsprüfung wichtig?
Der Prüfplan sollte anhand der anwendbaren Standards, Branchenanforderungen, betrieblichen Verfahren und Risikobewertung festgelegt werden. Eine Integritätsprüfung wird häufig in folgenden Situationen berücksichtigt:
- Nach dem erstmaligen Einbau eines HEPA-Filters
- Vor der Inbetriebnahme eines Reinraums oder kontrollierten Bereichs
- Nach einem Filterwechsel oder einer erneuten Montage
- Nach Wartungsarbeiten, die Filter oder Gehäuse beeinflussen können
- Bei vermuteten mechanischen Schäden oder ungewöhnlichen Kontaminationsergebnissen
- Im Rahmen der regelmäßigen Requalifizierung
- Nach Änderungen am Endgehäuse, Deckensystem oder an der Luftführung
Die geeignete Prüfhäufigkeit ist nicht für jede Anlage identisch. Pharmazeutische Produktion, Laboratorien, medizinische Bereiche, Halbleiterfertigung und andere kontrollierte Umgebungen können abhängig vom Prozessrisiko und Qualitätssystem unterschiedliche Intervalle anwenden.
Häufige Fehler bei HEPA-Leckprüfungen
Ausschließliche Bewertung des Werkszertifikats
Ein Werkszertifikat bestätigt nicht den Zustand des Filters nach Versand und Einbau. Produktprüfung und In-situ-Verifizierung erfüllen unterschiedliche Aufgaben.
Nur die Filtermitte scannen
Der Dichtungsumfang und die Verbindung zwischen Medium und Rahmen gehören zu den typischen Leckagebereichen. Werden sie ausgelassen, bleibt die Prüfung unvollständig.
Instabile Rohluftkonzentration verwenden
Eine unzureichende Aerosolverteilung kann unzuverlässige Ergebnisse verursachen. Konzentration und Verteilung müssen für die Anlage und das Messverfahren geeignet sein.
Kalibrierung der Geräte vernachlässigen
Photometer, Aerosolgeneratoren und Hilfsgeräte müssen entsprechend dem Prüfverfahren und dem Qualitätssystem gewartet und kalibriert werden.
Ein Akzeptanzkriterium auf alle Systeme übertragen
Akzeptanzgrenzen müssen aus dem anwendbaren Standard, der Projektspezifikation, der Filterklasse, dem Anlagenverfahren und der validierten Methode abgeleitet werden. Ein Wert aus einer Anlage darf nicht automatisch für eine andere übernommen werden.
Nach einer Reparatur nicht erneut prüfen
Eine reparierte Stelle muss nochmals bewertet werden. Die Reparatur kann die Luftströmung verändern oder eine neue lokale Durchtrittsstelle erzeugen.
Die spätere Integritätsprüfung beginnt bei der Filterauswahl
Wird die Prüfung bereits bei der Auswahl von Filter und Gehäuse berücksichtigt, lässt sich die Integritätsprüfung zuverlässiger durchführen. Das System sollte eine geeignete Aerosoleinspeisung auf der Rohluftseite, ausreichende Aerosolvermischung und Zugang zum Scannen der Reinluftseite ermöglichen.
Filterabmessungen, Rahmenmaterial, Dichtungssystem, Einbaurichtung und Konstruktion des Endgehäuses sollten zur Validierungsstrategie des Reinraums passen. Eine Anlage mit Flachdichtungen kann andere Montagekontrollen benötigen als eine Anlage mit gelgedichteten Endfiltern.
Safe Air bietet unterschiedliche HEPA-Filterausführungen für industrielle HVAC-Systeme und kontrollierte Umgebungen. Bei der Projektbewertung sollten Filterklasse, Abmessungen, Volumenstrom, Druckverlust, Rahmenkonstruktion, Dichtungsart und benötigte technische Unterlagen gemeinsam betrachtet werden.
Weitere Informationen zu Reinraumanwendungen finden Sie unter HEPA-Filter für Reinräume. Die Beziehung zwischen Filterklassifizierung und EN 1822 wird im Beitrag HEPA-Filter und EN 1822 erläutert.
Die Bedeutung der Integritätsprüfung für die Reinraumleistung
Kann Luft durch eine beschädigte Stelle oder eine unvollständige Abdichtung am Filtermedium vorbeiströmen, schützt der HEPA-Filter den kontrollierten Bereich nicht wie vorgesehen. Die Integritätsprüfung verbindet die Produktspezifikation mit der tatsächlichen Einbauleistung.
Für Einkauf, Technik und Qualitätssicherung liefert die Prüfung einen dokumentierbaren Nachweis, dass der installierte Filtrationsweg auf lokale Leckagen untersucht wurde. Gleichzeitig können Montagefehler erkannt werden, bevor sie Produktion, Qualifizierung oder Kontaminationsuntersuchungen beeinträchtigen.
Die Auswahl des richtigen HEPA-Filters ist daher nur ein Teil der Kontaminationskontrolle. Montagequalität, Dichtungskonstruktion, Prüfbarkeit, dokumentierte Verifizierung und regelmäßige Neubewertung müssen zusammen geplant werden.
Für projektspezifische Abmessungen, Rahmenvarianten, Dichtungssysteme und Dokumentationsanforderungen können Sie die HEPA-Filter von Safe Air prüfen und die Betriebsbedingungen mit Ihrer technischen Anfrage übermitteln.
