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Luftfilter-Spezifikationen erklärt: Was B2B-Einkäufer vor dem Filtervergleich prüfen sollten

Facility-Manager vergleicht zwei Datenblätter für HLK-Luftfilter.

Zwei Luftfilter können derselben Effizienzklasse angehören und sich in einem HLK-System oder einer industriellen Lüftungsanlage dennoch deutlich unterschiedlich verhalten.

So können beispielsweise zwei Filter beide als F7-, MERV-13- oder ISO-ePM1-Produkte ausgewiesen sein und dennoch unterschiedliche Nennvolumenströme, Anfangsdruckverluste, Filtermedienflächen, Rahmentiefen, Dichtungsausführungen, Standzeiten und Preise aufweisen. Deshalb sollten B2B-Einkäufer Filter nicht allein anhand der Effizienzklasse oder des Stückpreises vergleichen.

Das Verständnis von Luftfilter-Spezifikationen hilft Facility-Managern, HLK-Fachunternehmen, Distributoren, OEM-Einkäufern und Beschaffungsteams, fundiertere Kaufentscheidungen zu treffen. Ziel ist es, Filter unter denselben Betriebsbedingungen zu vergleichen und sicherzustellen, dass das Produkt zum System passt, die erforderliche Filtrationsaufgabe erfüllt und einen vertretbaren Energieverbrauch sowie Wartungsaufwand ermöglicht.

Ein Filterdatenblatt sollte als vollständiges technisches Dokument geprüft werden. Die Effizienz ist wichtig, ebenso relevant sind jedoch Volumenstrom, Druckverlust, Abmessungen, Filtermedienaufbau, Staubspeicherfähigkeit, Dichtungsausführung und der empfohlene Enddruckverlust.

Warum Luftfilter-Spezifikationen wichtig sind

Ein Luftfilter ist Bestandteil eines übergeordneten Systems. Er beeinflusst den Volumenstrom, den Energiebedarf des Ventilators, die Sauberkeit von Heiz- und Kühlregistern, den Schutz nachgeschalteter Filter, die Raumdruckverhältnisse, den Wartungsaufwand und die gesamten Betriebskosten.

Eine Auswahl allein nach dem Preis kann unter anderem zu folgenden Problemen führen:

• Unzureichende Passgenauigkeit im Filtergehäuse
• Bypassströmung am Filterrahmen
• Übermäßig hoher Druckverlust
• Reduzierter Volumenstrom im HLK-System
• Kürzere Wechselintervalle
• Unzureichende Partikelkontrolle
• Unnötig hoher Energieverbrauch des Ventilators
• Mangelhafte Kompatibilität mit nachgeschalteten Filtern

Ein vollständiger Vergleich hilft Einkäufern, die Auswahl eines Filters zu vermeiden, der in der Anschaffung günstiger, im Betrieb jedoch teurer ist.

1. Filtrationseffizienz

Die Filtrationseffizienz beschreibt, wie wirksam ein Filter Partikel nach einem definierten Prüfverfahren abscheidet. Dabei muss jedoch stets das zugrunde liegende Klassifizierungssystem angegeben werden.

Zu den üblichen Klassifizierungen gehören:

01 ISO 16890
02 MERV gemäß ASHRAE Standard 52.2
03 Frühere Filterklassen nach EN 779
04 HEPA- und ULPA-Klassifizierungen

ISO 16890 klassifiziert Filter für die allgemeine Lüftung anhand von Partikelfraktionen wie ISO Coarse, ISO ePM10, ISO ePM2,5 und ISO ePM1. Die Norm gilt innerhalb ihres festgelegten Anwendungsbereichs für Filter der allgemeinen Lüftung.

MERV wird häufig in nordamerikanischen HLK-Spezifikationen verwendet. Frühere EN-779-Klassen wie G4, M5, F7, F8 und F9 können weiterhin in älteren Zeichnungen oder Wartungsunterlagen vorkommen. HEPA- und ULPA-Filter werden nach separaten Normen für Hochleistungs-Schwebstofffilter bewertet und sollten nicht direkt mit Klassifizierungen für die allgemeine Lüftung verglichen werden.

Eine Filterklassifizierung sollte vor allem eine Frage beantworten: Welches Niveau der Partikelkontrolle ist erforderlich? Sie sollte jedoch nicht der einzige Faktor sein, anhand dessen entschieden wird, welcher Filter für die jeweilige Anwendung besser geeignet ist.

Weiterführender Artikel: ISO 16890, MERV und EN 779 im Vergleich

2. Nennvolumenstrom

Der Nennvolumenstrom gehört zu den wichtigsten Angaben auf einem Filterdatenblatt.

Er bezeichnet den Volumenstrom, bei dem der Lieferant Leistungswerte wie den Anfangsdruckverlust und die Effizienz angibt. Ein Filter kann bei einem bestimmten Volumenstrom gute Leistungen erbringen, jedoch einen wesentlich höheren Widerstand verursachen, wenn er oberhalb seines vorgesehenen Betriebsbereichs eingesetzt wird.

Beim Vergleich des Nennvolumenstroms sollten Sie Folgendes prüfen:

• Volumenstrom je Filter
• Gesamtvolumenstrom durch die Filterbank
• Abmessungen der Anströmfläche
• Anzahl der installierten Filter
• Anströmgeschwindigkeit
• Einheit des Volumenstroms: m³/h, m³/s, l/s oder CFM
• Ob sich der Wert auf den Nennvolumenstrom oder den maximalen Volumenstrom bezieht

Gehen Sie nicht davon aus, dass Filter mit denselben Abmessungen auch denselben Volumenstrom bewältigen können. Filtermedienfläche, Faltengeometrie, Filtertiefe und Rahmenkonstruktion können den zulässigen Betriebsbereich beeinflussen.

Eine größere Filterbank oder ein tieferer Filter kann die Anströmgeschwindigkeit reduzieren und dazu beitragen, den Druckverlust bei gleichbleibendem Systemvolumenstrom zu senken. Auch die Leitlinien von Eurovent zur Energiebewertung berücksichtigen, dass der tatsächliche Volumenstrom, die Filterabmessungen, die Betriebsdauer und der Ventilatorwirkungsgrad den filterbedingten Energieverbrauch beeinflussen.

3. Anfangsdruckverlust

Der Anfangsdruckverlust ist der Widerstand, den ein sauberer Filter bei einem angegebenen Volumenstrom erzeugt.

Er wird üblicherweise in Pascal (Pa) oder Zoll Wassersäule angegeben. Ein niedriger Anfangsdruckverlust kann den Leistungsbedarf des Ventilators zu Beginn der Filterstandzeit reduzieren. Ein niedriger Wert ist jedoch nicht automatisch besser.

Ein Filter mit sehr niedrigem Anfangsdruckverlust kann folgende Eigenschaften aufweisen:

• Geringere Filtrationseffizienz
• Kleinere Filtermedienfläche
• Geringere Staubspeicherfähigkeit
• Kürzere Standzeit
• Andere Prüfbedingungen als der Vergleichsfilter

Vergleichen Sie den Anfangsdruckverlust stets bei demselben Volumenstrom und derselben Filtergröße.

ASHRAE weist darauf hin, dass eine höhere Filtereffizienz im Allgemeinen mit einem höheren Druckverlust verbunden ist. Dadurch kann sich der Volumenstrom verringern oder der Energiebedarf des Ventilators erhöhen, wenn das HLK-System den zusätzlichen Widerstand nicht bewältigen kann.

Weiterführender Artikel: Druckverlust bei Luftfiltern

Vier HLK-Luftfilter mit unterschiedlichen Bauformen und Filtermedien im Vergleich.

4. Enddruckverlust

Der Enddruckverlust, teilweise auch als Endwiderstand bezeichnet, ist der empfohlene Widerstandswert, bei dem der Filter ausgetauscht werden sollte.

Er ist kein Leistungsziel, das maximiert werden sollte.

Ein höherer Endwiderstand kann bedeuten, dass der Filter vor dem Austausch länger betrieben werden kann. Das heißt jedoch nicht zwangsläufig, dass er die beste Wahl ist. Ein höherer Widerstand kann außerdem den Energiebedarf des Ventilators erhöhen, den bereitgestellten Volumenstrom reduzieren und die Druckverhältnisse in sensiblen Bereichen beeinflussen.

Einkäufer sollten den Enddruckverlust gemeinsam mit folgenden Faktoren bewerten:

• Anfangsdruckverlust
• Ventilatorleistung
• Wartungsstrategie
• Staubbeladung
• Nachgeschaltete Filtrationsstufen
• Erforderliche Stabilität des Volumenstroms

Ein praxisgerechter Austauschplan sollte auf der Überwachung des Druckverlusts, den Wartungsunterlagen und den jeweiligen Anwendungsbedingungen beruhen, anstatt sich ausschließlich auf rein kalenderbasierte Wechselintervalle zu stützen.

Weiterführender Artikel: Planung des Luftfilterwechsels

5. Filterabmessungen: Nennmaß und tatsächliches Maß

Filterabmessungen werden häufig in folgender Reihenfolge angegeben:

Breite × Höhe × Tiefe

Zum Beispiel:

592 × 592 × 48 mm
24 × 24 × 2 Zoll

Nennmaß und tatsächliches Maß sind jedoch nicht immer identisch.

Ein Filter, der als 24 × 24 × 2 Zoll beschrieben wird, kann geringfügig kleiner gefertigt sein, damit er in einen Aufnahmerahmen oder ein seitlich zugängliches Filtergehäuse passt. Dies ist üblich, birgt jedoch ein Risiko, wenn Einkäufer einen Ersatzfilter ausschließlich anhand der Nennmaßangabe bestellen.

Vor der Bestellung sollten Sie Folgendes bestätigen:

Nennbreite, Nennhöhe und Nenntiefe
Tatsächliche Außenabmessungen
Maßtoleranzen
Rahmentiefe
Kopfrahmen- oder Flanschausführung
Position der Dichtung
Einbaurichtung
Öffnungsmaß des Filtergehäuses
!

Eine unzureichende Passgenauigkeit kann zu Bypass-Leckagen am Filterrahmen führen. Dadurch wird die tatsächliche Leistung reduziert, selbst wenn das Filtermedium die richtige Effizienzklasse aufweist.

6. Filtermedium und Konstruktion

Das Filtermedium und die Filterkonstruktion beeinflussen den Widerstand, die Staubbeladung, die Haltbarkeit, die Feuchtigkeitstoleranz und die Eignung für die jeweilige Anwendung.

Zu den üblichen Filtermedien und Filterbauarten gehören:

Filtermedium bzw. Bauart Typischer Einsatz
Synthetisches Flachmedium Grobstaub und allgemeine Vorfiltration
Gefaltetes Filtermedium Vergrößerte Filtermedienfläche bei Plattenfiltern
Taschen- oder Beutelmedium Mittlere bis feine Filtration in gewerblichen HLK-Systemen
Kompakt- oder V-Bank-Filter Hohe Volumenströme und Filtration mit höherer Effizienz
HEPA-Medium aus Glasfaser Hochwirksame Endfiltration
Aktivkohlemedium Bestimmte Gerüche, Gase und Belastungen durch VOC

Unterschiedliche Medientypen sollten nicht ausschließlich anhand ihres Erscheinungsbildes verglichen werden. Ein gefalteter Plattenfilter, Taschenfilter, Kompaktfilter, V-Bank-Filter und HEPA-Filter können innerhalb desselben Systems jeweils unterschiedliche Aufgaben erfüllen.

Aktivkohlefilter sollten außerdem anders als Partikelfilter verglichen werden. Ihre Wirksamkeit hängt von der Art der Aktivkohle, der Aktivkohlemenge, der Schichttiefe des Aktivkohlematerials, dem Zielgas, dem Volumenstrom und der Kontaktzeit ab.

Weiterführende Artikel:

Plattenfilter und Taschenfilter im Vergleich
HEPA- und ULPA-Filter im Vergleich
Aktivkohlefilter zur Geruchs- und VOC-Kontrolle

Techniker prüft die tatsächlichen Abmessungen eines gefalteten HLK-Luftfilters.

7. Filtermedienfläche und Faltengeometrie

Zwei Filter mit denselben Frontabmessungen können sehr unterschiedliche Filtermedienflächen aufweisen.

Ein tieferer Filter, zusätzliche Falten oder eine optimierte Faltenanordnung können die Filtermedienfläche vergrößern. Eine größere Filtermedienfläche kann dazu beitragen, die Mediengeschwindigkeit zu reduzieren, die Staubspeicherfähigkeit zu verbessern und den Widerstand bei demselben Volumenstrom zu senken.

Mehr Falten sind jedoch nicht automatisch besser. Ungünstig angeordnete Falten können den Volumenstrom einschränken oder zu einer ungleichmäßigen Staubbeladung führen. Der Lieferant sollte Daten bereitstellen, die den tatsächlichen Nennvolumenstrom und das Druckverlustverhalten des Filters widerspiegeln.

Beim Vergleich gefalteter Filter sollten Sie folgende Fragen stellen:

• Wie groß ist die Filtertiefe?
• Wie viel wirksame Filtermedienfläche steht zur Verfügung?
• Ist das Filtermedium gefaltet oder als Taschen-, Kompakt- beziehungsweise V-Bank-Konstruktion ausgeführt?
• Für welchen Volumenstrom ist der Filter ausgelegt?
• Wie hoch ist der Anfangsdruckverlust bei diesem Volumenstrom?
• Ist die Konstruktion für die verfügbare Einbautiefe geeignet?

Die Filtermedienfläche beeinflusst das Gleichgewicht zwischen Effizienz, Volumenstrom und Standzeit. Sie sollte daher gemeinsam mit dem Druckverlust und nicht als isolierter Kennwert betrachtet werden.

8. Staubspeicherfähigkeit

Die Staubspeicherfähigkeit bezeichnet die Menge an Prüfstaub, die ein Filter aufnehmen kann, bevor ein definierter Enddruckverlust erreicht wird.

Sie kann Einkäufern dabei helfen, die potenzielle Filterstandzeit einzuschätzen, sollte jedoch sorgfältig verglichen werden.

Die Staubspeicherfähigkeit kann von folgenden Faktoren abhängen:

• Art des Prüfstaubs
• Prüfverfahren
• Grenzwert des Enddruckverlusts
• Filtergröße
• Volumenstrom
• Aufbau des Filtermediums
• Filterklasse
• Anwendungsbedingungen

Eine hohe Staubspeicherfähigkeit garantiert nicht automatisch eine lange Standzeit an jedem Einsatzort. Unter realen Bedingungen können Fasern, Ölnebel, Feuchtigkeit, hohe industrielle Staubbelastungen, Außenluftverschmutzung oder unregelmäßige Spitzenbelastungen auftreten, die nicht den Bedingungen einer Laborprüfung entsprechen.

Nutzen Sie die Staubspeicherfähigkeit als einen Vergleichsfaktor, insbesondere bei HLK- und Industrieanwendungen mit hoher Staubbelastung. Sie sollte jedoch nicht bewertet werden, ohne die zugehörigen Prüfbedingungen zu berücksichtigen.

9. Rahmen, Dichtungen und Abdichtung

Details zu Rahmen und Abdichtung werden bei der Beschaffung häufig übersehen. Sie können jedoch darüber entscheiden, ob ein Filter nach der Installation ordnungsgemäß funktioniert.

Zu den üblichen Rahmenausführungen gehören:

  • Papp- oder Papierrahmen
  • Kunststoffrahmen
  • Rahmen aus verzinktem Stahl
  • Aluminiumrahmen
  • Edelstahlrahmen
  • Feuchtigkeitsbeständiger Kartonrahmen

Zu den üblichen Dichtungsausführungen gehören:

  • Ohne Dichtung
  • Frontdichtung
  • Seitliche Dichtung
  • Kopfrahmendichtung
  • Gel-Dichtung
  • Kundenspezifische Dichtungsposition

Dichtungen und Abdichtungen sind besonders wichtig für HEPA-Filter, Reinräume, kontrollierte Produktionsumgebungen, Hochtemperaturanwendungen und Systeme, in denen Bypass-Leckagen die Produktqualität oder die Raumdruckverhältnisse beeinträchtigen können.

Hochleistungsfilter sollten auf das Filtergehäuse, die Spann- oder Klemmmethode, den Dichtungstyp und die Anforderungen an die Integritätsprüfung abgestimmt werden. ISO 29463 behandelt die Klassifizierung und Prüfverfahren für Hochleistungs-Schwebstofffilter und Filterelemente.

Weiterführender Artikel: Kundenspezifische Luftfilter für HLK-Systeme

Verschiedene gewerbliche HLK-Luftfilter mit unterschiedlichen Bauformen und Filtermedien im Vergleich.

10. Zwei Luftfilter sachgerecht vergleichen

Beim Vergleich von zwei Filterangeboten oder Datenblättern sollte dieselbe Bewertungsgrundlage verwendet werden.

B2B-Checkliste zum Vergleich von Luftfiltern

Stellen Sie sicher, dass beide Produkte unter folgenden Bedingungen verglichen werden:

Dieselben Filterabmessungen
Derselbe Nennvolumenstrom
Derselbe Effizienzstandard
Dasselbe Prüfverfahren
Dieselben Bedingungen für den Anfangsdruckverlust
Dieselbe Empfehlung für den Enddruckverlust
Derselbe Medientyp und dieselbe Filterkonstruktion
Dieselbe Rahmentiefe
Dieselbe Dichtungs- und Abdichtungsausführung
Dieselben Anwendungsanforderungen
Dieselbe erwartete Betriebsumgebung

Vergleichen Sie nicht den Druckverlust eines Filters bei 2.000 m³/h mit dem Druckverlust eines anderen Filters bei 3.400 m³/h. Vergleichen Sie ISO-ePM1-Daten nicht direkt mit MERV-Daten, ohne die tatsächliche Leistungsgrundlage zu prüfen. Vergleichen Sie ebenso wenig einen flachen Plattenfilter mit einem tiefen Taschenfilter, als wären beide für dieselbe Aufgabe ausgelegt.

Auch die Eurovent-Leitlinien zur Auswahl nach ISO 16890 und zur Energieeffizienz betonen, dass bei der Filterauswahl sowohl die Partikelabscheideleistung als auch die energierelevanten Betriebsbedingungen berücksichtigt werden sollten.

11. Welche Angaben bei einer Angebotsanfrage übermittelt werden sollten

Eine klare Anfrage hilft Lieferanten dabei, den richtigen Filter zu empfehlen, und verhindert ungeeignete Ersatzprodukte.

Geben Sie folgende Informationen an:

• Filtertyp
• Exakte Abmessungen
• Aktuelles Produktetikett oder aktuelle Teilenummer
• Erforderliche Effizienzklasse
• Nennvolumenstrom
• Zielwert für den Anfangsdruckverlust
• Zielwert für den Enddruckverlust
• Rahmenmaterial
• Medientyp
• Anforderungen an Dichtung oder Abdichtung
• Anwendungsdetails
• Bestellmenge und voraussichtlicher Ersatzbedarf
• Fotos, Zeichnungen oder Muster, sofern verfügbar

Geben Sie bei kundenspezifischen Produkten die tatsächlichen Abmessungen und Einbaudetails an und nicht nur das Nennmaß.

Fazit

Der beste Luftfilter ist nicht einfach das Produkt mit der höchsten Effizienzklasse, dem niedrigsten Stückpreis oder dem niedrigsten Anfangsdruckverlust.

Ein sachgerechter Vergleich sollte folgende Faktoren umfassen:

• Effizienzstandard
• Nennvolumenstrom
• Anfangs- und Enddruckverlust
• Filterabmessungen
• Filtermedienfläche
• Staubspeicherfähigkeit
• Rahmen- und Dichtungsausführung
• Eignung für die Anwendung
• Erwartete Standzeit

Durch den Vergleich der vollständigen Spezifikationen können B2B-Einkäufer Filter auswählen, die ein geeignetes Gleichgewicht zwischen Partikelkontrolle, Stabilität des Volumenstroms, Energieverbrauch und Wartungskosten ermöglichen.

FAQ

Warum haben zwei F7- oder MERV-13-Filter unterschiedliche Preise?

Sie können sich hinsichtlich der Filtermedienfläche, des Druckverlusts, der Filtertiefe, der Rahmenkonstruktion, der Staubspeicherfähigkeit, der Dichtungsausführung, des Nennvolumenstroms, der Fertigungsqualität und der Prüfdokumentation unterscheiden.

Ist ein niedrigerer Anfangsdruckverlust immer besser?

kleinere Filtermedienfläche oder eine kürzere Standzeit aufweisen. Vergleichen Sie den Anfangsdruckverlust daher gemeinsam mit der Effizienz, dem Volumenstrom und der Staubspeicherfähigkeit.

Was bedeutet der Nennvolumenstrom auf einem Filterdatenblatt?

Der Nennvolumenstrom ist der Volumenstrom, bei dem die Leistungswerte des Filters, einschließlich des Druckverlusts, angegeben werden. Er sollte mit dem tatsächlichen Volumenstrom durch die Filterbank verglichen werden.

Sollte der Endwiderstand möglichst hoch sein?

Nein. Der Endwiderstand ist ein Richtwert für den Filterwechsel. Ein übermäßig hoher Widerstand kann den Energieverbrauch erhöhen und den Volumenstrom reduzieren.

Warum unterscheiden sich Nennabmessungen und tatsächliche Abmessungen eines Filters?

Die tatsächlichen Abmessungen sind häufig geringfügig kleiner als die Nennabmessungen, damit der Filter in standardisierte Filtergehäuse passt. Bestätigen Sie vor der Bestellung von Ersatzfiltern stets die tatsächlichen Abmessungen.

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