DIN EN ISO 16890 bestimmt Filterleistung nach Feinstaubfraktionen

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Die seit Juli 2018 weltweit gültige Norm DIN EN ISO 16890 "Luftfilter für die allgemeine Raumlufttechnik" markiert eine neue Entwicklungsstufe des standardisierten Prozesses zur Prüfung und Klassifizierung der Filterklassen G, M und F. Das neue Verfahren liefert deutlich belastbarere Daten zur tatsächlichen Filter-Performance und ermöglicht so eine optimale, anforderungsspezifische Filterauswahl.

Die Ermittlung des Abscheidegrades von Filtern erfolgte bislang nach DIN EN 779. Dabei wurde der Wirkungsgrad von Partikel-Luftfiltern mit einem synthetischen Prüfstaub (ASHRAE-Staub) bei einer einheitlichen Partikelgröße von 0,4 μm geprüft. Da Feinstaub in Größe und Form jedoch nicht homogen ist, haben die Prüfwerte des „Labortests“ nur begrenzte Aussagekraft für den Alltagsbetrieb.

Auf Grundlage der Feinstaubklassen zur Bewertung der Außenluftbelastung – erlassen durch die Weltgesundheitsorganisation (WHO) und Umweltbehörden – ist mit der nun gültigen DIN EN ISO 16890 eine praxisnahe Beurteilung der Filterwirksamkeit möglich.

Dafür wird die Eignung eines Filters, verschiedene Partikelgrößen von 0,3 µm bis 10 µm auszufiltern oder zu reduzieren, gemessen. Je nach Wirksamkeit erfolgt eine Zuordnung nach Filterklasse PM10, PM2,5 und PM1.

Das neue Testverfahren führt zu einer differenzierteren Beurteilung der tatsächlichen Leistungsfähigkeit von Luftfiltern. Je nach Abscheideleistung teilt die ISO-Norm Grob- und Feinstaubfilter in vier Gruppen ein. Entscheidend dabei ist, ob ein Filter mehr als 50 Prozent des entsprechenden Partikelgrößenbereichs abscheiden kann (siehe Tabelle 1: Filtergruppen nach ISO 16890).

Bestimmung der Abscheideleistung nach ISO 16890

Die elektrostatische Aufladung synthetischer Filter generiert einen Anziehungseffekt, der Partikel anzieht und für eine verbesserte Abscheideleistung sorgt. Die elektrische Ladung nimmt im Betrieb stetig ab und der Effekt lässt entsprechend nach.

Laborprüfungen eines statisch aufgeladenen Filters sagen daher nur wenig über dessen Leistung im Alltagsbetrieb aus. Das neue Prüfverfahren nach DIN ISO 16890 berücksichtigt diesen Umstand. Die Messung der Filterelemente findet deshalb sowohl im geladenen als auch im entladenen Zustand statt.

Im ersten Prüfschritt lässt sich zunächst der Verlauf der Druckdifferenz in Abhängigkeit zum Volumenstrom erfassen. Anschließend erfolgt die Messung des Fraktionsabscheidegrad für Partikel der Größe 0,3 µm - 10 µm. Um die Luftfilter möglichst realitätsnah zu testen, wird der Filter, bevor der Abscheidegrad und die Druckdifferenz erneut gemessen werden, elektrostatisch entladen.

Aus den Ergebnissen der Prüfungen wird der gemittelte Filter-Abscheidegrad für die Feinstaub-Fraktionen PM1, PM2,5 und PM10 abgeleitet.

Lokale Luftqualität entscheidend für die Anlagenplanung

Die Bestimmung entsprechender Filterklassen für raumlufttechnische Anlagen (RLT) erfolgt unter Berück­sichtigung der Außenluftqualität (ODA/AUL) in Abhängigkeit der erforderlichen Zuluftqualität (SUP/ZUL). Verknüpft man die Vorgaben zur Außenluft- und Zuluftqualität mit den jeweils einzusetzenden Luftfilterqualitäten, ergibt sich nach VDI 6022 Blatt 1 „Hygieneanfor­derungen an RLT Anlagen und Geräte“ die in Tabelle 2 dargestellte Zuordnung (Tabelle 2: Erforderliche Filterqualität in Abhängigkeit der vorhandenen Außenluftqualität und der gewünschten Zuluftqualität nach VDI 6022 Blatt 1 (01/2018)).

Tabelle 1: Filtergruppen nach ISO 16890

Filterklasse

Effizienzbereich

Beispiele für Feinstaub

ISO ePM1

ePM1, min  ≥ 50%

Ultrafeinstaub mit einem Durchmesser kleiner als 1 µm:

Viren, Bakterien, Nanopartikel, Ruß (von fossilen Brennstoffen)

ISO ePM2,5

ePM2,5, min ≥ 50%

Feinstaub mit einem Durchmesser kleiner als 2,5 µm: Bakterien, Pilz- und Schimmelsporen, Pollen, Tonerstaub

ISO ePM10

ePM10   ≥ 50%

Feinstaub mit einem Durchmesser kleiner als 10 µm: Pollen, Gesteinsstaub, Stäube von Feldbewirtschaftung

ISO coarse

ePM10   < 50%

Sichtbarer Grobstaub: Sand, Haare und Blätter, Flusen, Flugsämlinge, etc.

Tabelle 2: Erforderliche Filterqualität in Abhängigkeit der vorhandenen Außenluftqualität und der gewünschten Zuluftqualität nach VDI 6022 Blatt 1 (01/2018)

 

SUP/ZUL 1

SUP/ZUL 2

SUP/ZUL 3

ODA/AUL 1

ePM10 50% +

ePM1 50%

ePM1 50%

ePM1 50%

ODA/AUL 2

ePM2,5 65% +

ePM1 50%

ePM10 50% +

ePM1 50%

ePM10 50% +

ePM1 50%

ODA/AUL 2

ePM1 50% +

ePM1 80%

ePM2,5 65% +

ePM1 50%

ePM10 50% +

ePM1 50%

Infokasten

Welche alten Filterklassen entsprechen den neuen Filterklassen?

Orientierungshilfe des Fachverbandes Gebäude-Klima (FGK) und der European Ventilation Industry Association (EVIA):

Filterklasse nach EN 779

Filterklasse nach ISO 16890

G2

ISO coarse ≥ 30%

G3

ISO coarse ≥ 45%

G4

ISO coarse > 60%

M5

ePM10 ≥ 50%

M6

ePM2,5 ≥ 50%

F7

ePM1 ≥ 50%

F8

ePM1 ≥ 70%

F9

ePM1 ≥ 80%

 

In der letzten Filterstufe muss mindestens ein Filter ISO ePM1 ≥ 50% eingesetzt werden. 

Autor
Tobias Brugger
 
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