Kalthoff begrüßt die ISO 10121-3

Einleitung

Die Prüfnorm ISO 10121-3 mit dem Titel „Methode zur Leistungsermittlung von Medien und Vorrichtungen zur Reinigung der Gasphase für die allgemeine Lüftung – Teil 3: Klassifizierungssystem für GPACDs für die Behandlung von Außenluft“ ebnet den Weg für einen verstärkten Einsatz von Molekularfiltern in RLT-Anlagen. Molekularfilter, zu denen z.B. Aktivkohlefilter gehören, reinigen die Luft von schädlichen Gasen und Molekülen. In Kombination mit Feinstaubfiltern kann die Luft so ganzheitlich von Partikeln und schädlichen Gasen befreit werden. Schadgase können eine genauso große Gefahr für die Gesundheit darstellen wie Partikel. Da Kalthoff es als seine Aufgabe betrachtet, gesundheitlich zuträgliche Atemluft durch den Einsatz von Filtern in RLT-Anlagen sicherzustellen, begrüßen wir die umfassende Klassifizierung von Molekularfiltern durch die ISO 10121-3.

Prüfablauf

In der Norm werden Molekularfilter mit Blick auf das abzuscheidende Gas, die Filtereffizienz und die Standzeit beurteilt. Da jeder Molekularfilter jeweils gegen spezifische Schadgase wirkt, werden im Labor separate Prüfungen mit einzelnen Gasen durchgeführt. Dazu werden Stickstoffdioxid (NO2), Schwefeldioxid (SO2), Ozon (O3) und Toluol eingesetzt. Toluol wird stellvertretend für flüchtige organische Verbindungen (VOC’s) genutzt.

Für jedes der vier Prüfgase wird nach ISO 10121-3 die Effizienz am Filterelement bestimmt. Im Labor und in der Praxis gilt, dass die Effizienz mit zunehmender Beaufschlagung vom Prüfgas abnimmt. Das ist ein Unterschied zu den meisten Partikelfiltern, deren Effizienz steigt, wenn Partikel die Filterstruktur zusetzen. Das Filter wird während der Prüfung so lange mit einer definierten Konzentration beaufschlagt, bis die Effizienz für das jeweilige Prüfgas unter 50% fällt. Aus diesen Daten ergibt sich eine mittlere Effizienz gegen jedes der aufgegebenen Prüfgase. Die mittlere Effizienz wird dann für die einzelnen Klassen abgerundet in 5%-Schritten angegeben.

Des Weiteren wird eine Einteilung in Klassen vorgenommen, die die Speicherkapazität, bzw. die Lebensdauer bezeichnen. Während der oben beschriebenen Prüfung wird das Filter kontinuierlich mit einer festen Konzentration des Prüfgases beaufschlagt. So kann über die Zeit die gesamte, aufgegebene Menge (in mol pro m² Filterquerschnitt) festgehalten werden. Die Menge Gas, die ein Filter aufnehmen kann, bevor seine Effizienz unter 50% sinkt, bestimmt die Speicherkapazität für das Gas.

Für die Speicherkapazität gibt es die Klassifizierungen: vLD (very Light Duty: Das Filter erfüllt keine der nachfolgenden Bedingungen für die Klassifizierung), LD (Light Duty: das Filter nimmt 1,5 mol/m² Prüfgas auf, bevor die Effizienz unter 50% fällt), MD (Medium Duty: das Filter nimmt 6 mol/m² Prüfgas auf, bevor die Effizienz unter 50% fällt), HD (Heavy Duty: das Filter nimmt 24 mol/m² Prüfgas auf, bevor die Effizienz unter 50% fällt). Zwischen den Klassen LD, MD und HD liegt jeweils der Faktor vier in der aufzunehmenden Menge des Schadgases. Vereinfacht gesagt vervierfacht sich die Lebensdauer eines Filters pro Abstufung.

Die neuen Filterklassen

Die Filterklassen setzen sich insgesamt aus der Bezeichnung für das Prüfgas, der Speicherkapazität des Filters und der mittleren Effizienz zusammen. In der folgenden Tabelle sind beispielhaft mögliche Klassen für einen Molekularfilter aufgeführt. Es ist zu beachten, dass für einen Filter die verschiedenen Prüfgase sehr unterschiedliche Werte aufweisen können. Der Graph zeigt beispielhaft Messwerte für einen Filter, der mit den verschiedenen Gasen beaufschlagt wurde.

Abbildung 1: Graph 1: Beispiel für Prüfkurven verschiedener Gase für einen Filtertyp

Fazit

Die ISO 10121-3 ermöglicht erstmals eine Klassifizierung von Molekularfiltern für RLT-Anlagen, vereinfacht die Auswahl und ermöglicht es Ingenieuren und Anlagenplanern, sich auf entsprechende Filterklassen zu beziehen. Mit diesem Hilfsmittel kann eine umfassendere Luftreinigung realisiert werden, die die Möglichkeit zu einer deutlichen Verbesserung der Zuluft-Qualität mit sich bringt.

Was ist zu tun?

Es ist zu erwarten, dass in Zukunft für Filterempfehlungen wie die EN 16798-3 oder die VDI 6022-1, bzw. VDI 3803-4 die Molekularfiltration stärker in den Fokus rückt. Die Empfehlung von z.B. Aktivkohlefiltern in RLT-Anlagen würde eine beträchtliche Veränderung bedeuten und mit neuen technischen Anforderungen einhergehen. Daher arbeitet die Fachwelt an Plänen zur schrittweisen Umsetzung durch die entsprechenden Normen und wird sich vorerst wahrscheinlich nur auf Neuanlagen beziehen.

Auch wenn die Umstellung auf die neuen Anforderungen einen längeren Prozess bedeutet, werden gasförmige Schadstoffe einen festen Platz in der Betrachtung von RLT-Anlagen einnehmen. Die Relevanz für unsere Gesundheit wird nicht zuletzt durch die zukünftige Verschärfung der Grenzwerte in der EU-Richtlinie über Luftqualität betont.