Die kurze Antwort: Der Unterschied liegt nicht im Medium, sondern in der Medienfläche
Ein Z-Kassettenfilter und ein flacher Panelfilter können aus demselben Medium gefertigt sein und derselben Filterklasse angehören. Sie unterscheiden sich nicht durch die Qualität des Mediums, sondern dadurch, wie viel Medium in denselben Rahmen gepackt wird.
Beim flachen Panel entspricht die Medienfläche der Anströmfläche des Rahmens. Bei der Z-Faltung wird das Medium im Zickzack gelegt, sodass ein Vielfaches davon in denselben Rahmen passt. Die Folge sind geringerer Druckverlust, höhere Staubspeicherfähigkeit und längere Standzeit.
Wie die Medienfläche berechnet wird
Für einen gefalteten Filter lässt sich die Medienfläche annähern mit:
Medienfläche ≈ Anströmfläche × 2 × (Faltentiefe ÷ Faltenabstand)
Konkret: Ein Filter der Größe 592 x 592 mm hat eine Anströmfläche von rund 0,35 m².
- Flaches Panel: Medienfläche ≈ 0,35 m². Eine Alternative gibt es nicht.
- 48 mm Tiefe, 12 mm Faltenabstand: 2 × (48 ÷ 12) = 8-fach → Medienfläche ≈ 2,8 m².
- 96 mm Tiefe, 20 mm Faltenabstand: 2 × (96 ÷ 20) = 9,6-fach → Medienfläche ≈ 3,4 m².
Bei gleichen Außenmaßen fasst die gefaltete Bauweise also das Acht- bis Zehnfache an Medium. Das erklärt, warum ein auf dem Papier geringfügiger Bauunterschied einen so großen Leistungsunterschied bewirkt.
Anströmgeschwindigkeit: der bestimmende Faktor
Die Medienfläche ist deshalb wichtig, weil sie die Anströmgeschwindigkeit festlegt — die Geschwindigkeit, mit der Luft das Medium durchströmt, ermittelt als Volumenstrom ÷ Medienfläche.
Derselbe Volumenstrom durchströmt beim flachen Panel 0,35 m² und beim gefalteten Filter 2,8 m². Die Geschwindigkeit am Medium sinkt damit auf etwa ein Achtel. Eine geringe Anströmgeschwindigkeit hat drei Folgen:
- Der Druckverlust sinkt. Der Ventilator fördert denselben Volumenstrom mit weniger Energie.
- Der Abscheidegrad steigt. Ein langsam bewegtes Partikel haftet eher an einer Faser; besonders die Diffusion wirkt bei geringerer Geschwindigkeit stärker.
- Der Wiedereintrag nimmt ab. Bei hoher Anströmgeschwindigkeit können abgeschiedene Partikel ablösen und in den Luftstrom zurückgelangen; die gefaltete Bauweise verringert dieses Risiko.
Staubspeicherfähigkeit und Standzeit
Ein Filter wird gewechselt, wenn der auf dem Medium abgelagerte Staub den Druckverlust auf den Grenzwert angehoben hat. Ist die Medienfläche achtmal größer, verteilt sich dieselbe Staubmenge auf die achtfache Fläche und der Druckverlust steigt weit langsamer.
In der Praxis bedeutet das: Wo ein flaches Panel binnen Wochen zusetzt, kann ein gefalteter Filter in derselben Umgebung Monate laufen. Da sich das Wechselintervall verlängert, sinken sowohl Filterkosten als auch Wechselaufwand.
Zur Druckverlustüberwachung und ihrem Kostenbezug siehe Kassettenfilter Preise.
Vergleichstabelle
| Kriterium | Flacher Panelfilter | Z-förmig gefaltet |
|---|---|---|
| Medienfläche (592x592) | ≈ 0,35 m² | ≈ 2,8–3,4 m² |
| Anströmgeschwindigkeit | Hoch | Etwa ein Achtel |
| Anfangsdruckverlust | Hoch | Deutlich niedriger |
| Staubspeicherfähigkeit | Gering | Hoch |
| Standzeit | Kurz | Lang |
| Stückpreis | Niedrig | Höher |
| Mindesttiefe | 10–25 mm | In der Praxis ab 45 mm |
| Erreichbare Klasse | Meist grob (ISO Coarse) | Grob bis ePM1 |
Wie eng sollte der Faltenabstand sein?
Die Formel legt nahe, engere Falten seien stets besser. Tatsächlich gibt es ein Optimum.
Werden die Falten zu dicht gesetzt, verschatten benachbarte Faltenflächen einander: Am Faltengrund erreicht kaum Luft das Medium, und dieser Bereich nimmt an der Filtration nicht teil. Enge Kanäle begünstigen zudem Staubbrücken, sodass der Filter zusetzt, bevor er seine Nennkapazität erreicht.
Vergleichen Sie deshalb nicht die Katalogangabe zur Medienfläche, sondern den Anfangsdruckverlust beim Nennvolumenstrom und die Staubspeicherfähigkeit. Diese berücksichtigen die Verschattung bereits.
Wann ist ein flaches Panel die richtige Wahl?
Die gefaltete Bauweise ist in den meisten Anwendungen überlegen, doch flache Panels behalten in mehreren Fällen ihren Platz:
- Sehr flache Aufnahmen. Bei 20–25 mm Tiefe ist eine Faltung nicht praktikabel; deshalb verwenden Gebläsekonvektoren meist flache oder sehr flach gefaltete Filter.
- Geringe Volumenströme, saubere Umgebungen. Bei niedriger Staublast zahlt sich die Kapazitätsreserve der Faltung möglicherweise nicht aus.
- Waschbare Metallfilter. Fettfangfilter in Küchenhauben nutzen eine Labyrinthbauweise; das Prinzip ist hier die Trägheitsabscheidung von Fett, nicht die Faltung.
- Anwendungen mit Polyurethanschaum. In Lackierkabinen hält eine Schaumplatte den Overspray in ihrem Volumen; eine Faltung bringt hier keinen Vorteil.
Welches Produkt soll ich wählen?
Die Entscheidung lässt sich auf drei Fragen zurückführen:
- Wie tief ist die Aufnahme? Unter 45 mm ist die Wahl bereits ein flacher oder flach gefalteter Filter.
- Wie hoch ist die Staublast? Ist sie hoch, zahlt sich die gefaltete Bauweise über Aufwand und Energie aus.
- Wo steht der Filter in der Stufenfolge? Folgt ein teurer Filter, senkt eine starke Vorstufe die Gesamtkosten.
Safe Air fertigt Z-förmig gefaltete, Polyurethan- und flache Kassettenfilter. Siehe Flachfilter und Z-Typ Polyurethan-Filter (PPI) oder das gesamte Programm auf unserer Seite Kassettenfilter.
Für die zu Ihrer Anlage passende Bauweise und Klasse erreichen Sie uns über Kontakt.
Häufig gestellte Fragen
Beide können aus demselben Medium gefertigt sein und derselben Klasse angehören; der Unterschied liegt nicht in der Medienqualität, sondern in der im selben Rahmen untergebrachten Medienfläche. Beim flachen Panel entspricht sie der Anströmfläche, bei der Z-Faltung passt das Acht- bis Zehnfache hinein.
Näherungsweise: Medienfläche = Anströmfläche × 2 × (Faltentiefe ÷ Faltenabstand). Bei einem Filter 592 x 592 mm mit 48 mm Tiefe und 12 mm Faltenabstand beträgt der Faktor 8, sodass aus 0,35 m² Anströmfläche rund 2,8 m² Medienfläche werden.
Da die Medienfläche etwa achtmal größer ist, verteilt sich dieselbe Staubmenge auf die achtfache Fläche und der Druckverlust steigt weit langsamer. Weil ein Filter beim Erreichen des Grenzdruckverlusts gewechselt wird, läuft die gefaltete Bauweise in derselben Umgebung deutlich länger.
Nein, es gibt ein Optimum. Zu dicht gesetzte Falten verschatten einander: Am Faltengrund erreicht kaum Luft das Medium, dieser Bereich nimmt an der Filtration nicht teil. Enge Kanäle begünstigen zudem Staubbrücken. Vergleichen Sie daher Anfangsdruckverlust beim Nennvolumenstrom und Staubspeicherfähigkeit statt der Medienflächenangabe.
Bei sehr flachen Aufnahmen von 20–25 mm ist eine Faltung nicht praktikabel, weshalb Gebläsekonvektoren flache oder sehr flach gefaltete Filter verwenden. Ebenso richtig ist die flache Bauweise bei geringen Volumenströmen in sauberen Umgebungen, bei waschbaren Metall-Labyrinthfiltern für Küchenhauben und bei Polyurethanschaum in Lackierkabinen.
