Was bedeutet HEPA? - Nutzen der Kennzeichnung für den Verbraucher

• Was bedeutet HEPA?
• Anwendungsbereich von HEPA-Filtern
• Warum ist die HEPA-Kennzeichnung für den Verbraucher wichtig?
• Die Filterklassen EPA, HEPA und ULPA in der Übersicht
• Zur Übersicht finden Sie hier alle relevanten Filterklassen in Tabellenform.
• Bauweise von HEPA-Filtern
• Physikalische Gesetze, die bei der Luftreinigung eine Rolle spielen

Die Abkürzung HEPA stammt aus dem Englischen und steht für High Efficient Particulate Air (filter). Übersetzt heißt das so viel wie „Hocheffizienter Partikelfilter“. HEPA Kennzeichnungen werden für Schwebstofffilter vergeben, die unter anderen in Luftreinigern, Staubsaugern oder Luftwäschern Verwendung finden. Um diese Kennzeichnung zu erhalten, muss ein normierter Abscheidegrad erreicht werden. Neben der HEPA Schwebstofffilterklasse werden noch EPA (Efficiency Particulate Air filter) und ULPA (Ultra Low Penetration Air filter) unterschieden. Während die EPA Filterklasse von der Effizient her unter HEPA steht, kommt die extreme ULPA Filterklasse bisher nur in kommerziellen Einrichtungen wie Forschungslaboren oder Krankenhäuser zum Einsatz.

HEPA-Schwebstofffilter kommen überall dort zum Einsatz, wo die Raumluft von kleinen Teilchen und Partikeln gesäubert werden soll, die unter Umständen schädlich für den menschlichen Organismus sind. Zum einen werden Allergene wie Pollen oder Tierhaare aufgefangen, zum anderen auch Kleinstteilchen wie Feinstaub oder Dieselabgase. Im privaten Bereich finden sich HEPA-Filter unter anderem in handelsüblichen Luftreinigern wieder. Im kommerziellen Bereich und Arbeitsumfeld werden sie zum Beispiel in der Industrie, in Büros, Laboren oder medizinischen Einrichtungen für die Luftreinigung verwendet.

Schwebstofffilter sind für eine gründliche Luftreinigung unabdingbar und finden für den Endverbraucher vorwiegend in Luftreinigern und Luftwäschern Verwendung. Luftreiniger säubern die Luft im eigenen Zuhause oder im Office u.a. von Allergenen, Feinstaub, Hausstaub, Tierhaaren, Rauch oder Gerüchen. Zur Überprüfung der Wirksamkeit ist der Abscheidegrad von wesentlicher Bedeutung. Je höher der Abscheidegrad, desto effizienter die Luftreinigung. Besonders für Allergiker ist es entscheidend, dass auch kleinste Allergene eingefangen werden, um so die Allergiebeschwerden deutlich zu verringern.

Luftreiniger, die mit einer HEPA-Kennzeichnung zertifiziert sind, filtern Partikel mit einer Größe zwischen 0,1 und 0,3 Mikrometer mit einem Abscheidegrad von mindestens 99.95% aus der Luft. Eine genauere Klassifizierung erfolgt über die europäische Filternormung nach EN 1822-1:2009, welche die Filterklassen in 17 unterschiedlichen Abscheidegrade unterteilt.

(Info: Mikrometer = 1/1000 mm)

Um den Wirkungsgrad der unterschiedlichen Filterklassen für Schwebstofffilter genau klassifizieren zu können, wurden in der EU Partikelfilterklassen von 1 bis 17 eingeführt. Je höher die Zahl, desto höher der Wirkungsgrad des jeweiligen Filtermediums. Die Tests zur Einstufung der Filter sind normiert und erfolgen mit den erfahrungsgemäß am schwersten zu filternden Partikel, die eine Größe zwischen 0,1 bis 0,3 Mikrometer aufweisen.

Die heute vielfach eingesetzten Schwebstofffilter haben ihren Ursprung im Militär. Erstmals wurden sie während des Manhattan-Projekts in den 40er-Jahren des letzten Jahrhunderts entwickelt. Dort sollten sie die Luft von kleinen radioaktiven Partikeln reinigen. Später wurde die Technik für den zivilen Bereich eingeführt. Gerade medizinische Einrichtungen und Forschungslabore profitieren stark von der beeindruckenden Effizienz moderner HEPA-Luftfilter.Hintergrundwissen

HEPA-Filter bestehen in der Regel aus feinen Glasfasermatten, die in einem Holz-, Kunststoff- oder Metallrahmen eingefasst sind. Da die verwendeten Glasfasern nur einen Durchmesser von 1-10 Mikrometer aufweisen und die Fasern zudem willkürlich und chaotisch angeordnet sind, ist die Filterleistung enorm hoch. Um zudem eine möglichst große Fläche zu realisieren, werden die Filtermatten in wellen- oder zackenförmiger Struktur verbaut.

Die Funktionsweise von HEPA-Luftfilter beruht hauptsächlich auf folgenden drei physikalischen Gesetzen:

1. Sperreffekt: Die in den Luftfilter eindringenden Partikel folgen dem vom Luftreiniger generierten Luftstrom. Durch die chaotische Anordnung der Glasfasern kommen die kleinen Schwebeteilchen den Fasern so nahe, dass sie aufgrund von Adhäsionskräften haften bleiben.
2. Trägheitseffekt: Dieser Effekt nutzt die Trägheit schwererer oder größerer Teilchen, die dem Luftstrom nicht zeitgleich folgen können, sondern aufgrund ihrer größeren Trägheit weiterfliegen und dadurch an Filterfasern hängenbleiben.
3. Diffusionseffekt: Dieser Effekt bezieht sich auf die wärmebedingte Brownsche Eigenbewegung von Teilchen. Diese kollidieren willkürlich untereinander und ändern dadurch immer wieder ihre Bewegungsrichtung, die sie unter anderem auf Filterfasern treffen lassen, an denen sie – ebenfalls aufgrund von Adhäsionskräften – haften bleiben.