HEPA-Filter in Absauganlagen: Filterklassen, Einsatz und Wechsel

HEPA-Filter Bedeutung und Einsatzzweck

Das Wichtigste in Kürze

  • HEPA-Filter sind Schwebstofffilter für feinste Partikel. In Europa werden sie nach EN 1822 in die Klassen H13 und H14 eingeteilt.
  • H13 hält mindestens 99,95%, H14 mindestens 99,995% der Partikel zurück – gemessen an der Partikelgröße, die am schwersten abzuscheiden ist.
  • In Absauganlagen ist der HEPA-Filter fast immer ein Nachfilter hinter dem Hauptfilter, nicht der Hauptfilter selbst.
  • Gebraucht wird er vor allem bei krebserzeugenden oder hochwirksamen Stoffen und wenn gereinigte Luft zurück in den Arbeitsraum soll.

„Mit HEPA-Filter“ steht heute auf vielen Geräten, vom Haushaltsstaubsauger bis zur Industrieanlage. Für die Auslegung einer Absauganlage sagt das allein wenig: Entscheidend sind die Filterklasse, die Position im Filtersystem und wie der Filter geprüft und gewechselt wird. Hier erklären wir, worauf es in der Industrie ankommt.

Was ist ein HEPA-Filter?

HEPA steht für High Efficiency Particulate Air. Gemeint sind Schwebstofffilter, die auch Partikel weit unter einem Mikrometer zuverlässig aus der Luft holen – etwa Metalloxide aus Schweißrauch, feine Pulver aus der Pharmaproduktion oder Quarzfeinstaub.

Das Filtermedium besteht meist aus Glasfaser-Papier, seltener aus Kunststofffasern. Es ist eng gefaltet in einen Rahmen eingebaut. So entsteht auf kleinem Raum eine große Filterfläche, durch die die Luft langsam strömt.

Wie ein HEPA-Filter Partikel festhält

Ein HEPA-Filter ist kein feines Sieb. Die Abstände zwischen den Fasern sind größer als viele der Partikel, die er abscheidet. Die Partikel bleiben an den Fasern haften, und zwar auf drei Wegen:

  • Trägheit: Größere Partikel können der Luft nicht um die Faser herum folgen und prallen auf.
  • Sperreffekt: Mittelgroße Partikel folgen der Strömung, streifen dabei aber eine Faser und bleiben hängen.
  • Diffusion: Sehr kleine Partikel bewegen sich durch Stöße mit Luftmolekülen im Zickzack und treffen dadurch früher oder später auf eine Faser.

Daraus folgt eine Besonderheit: Am schwersten abzuscheiden sind nicht die kleinsten Partikel, sondern eine mittlere Größe, meist um 0,1 bis 0,3 Mikrometer. Diese Größe heißt MPPS (Most Penetrating Particle Size). Nach ihr werden HEPA-Filter in Europa geprüft.

Filterklassen nach EN 1822

Klasse Bezeichnung Abscheidegrad (MPPS, gesamt) Typischer Einsatz
E10 – E12 EPA (Hochleistungs-Partikelfilter) 85% bis 99,5% Vorfilter, Raumluft mit erhöhten Anforderungen
H13 HEPA mindestens 99,95% Nachfilter in Absauganlagen, Reinraumtechnik
H14 HEPA mindestens 99,995% krebserzeugende und hochwirksame Stoffe, Luftrückführung
U15 – U17 ULPA 99,9995% und mehr Halbleiter, Reinräume höchster Klassen

International beschreibt die Norm ISO 29463 dieselben Filter mit anderen Klassennamen. Die oft genannten „99,97% bei 0,3 Mikrometer“ stammen aus einer US-amerikanischen Definition und sind nicht dasselbe wie eine Prüfung nach EN 1822.

Tipp aus der Praxis: „HEPA“ ist kein geschützter Begriff. Lassen Sie sich die Filterklasse nach EN 1822 und ein Prüfprotokoll des Filters geben. Bei H14-Filtern wird jedes einzelne Element geprüft.

Wann braucht eine Absauganlage einen HEPA-Filter?

Viele Absauganlagen kommen ohne HEPA-Stufe aus. Abreinigbare Filterplatten oder Filterpatronen scheiden Staub, Späne und Schweißrauch bereits sehr gut ab. Eine HEPA-Nachfilterstufe ist sinnvoll oder vorgeschrieben, wenn:

  • krebserzeugende Stoffe abgesaugt werden, etwa Chrom(VI)- und Nickelverbindungen beim Edelstahl-Schweißen, Quarzfeinstaub,
  • die gereinigte Luft zurück in den Arbeitsraum geführt werden soll – bei krebserzeugenden Stäuben regelt die TRGS 560, unter welchen Bedingungen das zulässig ist,
  • in der Pharma- und Chemieproduktion hochwirksame Wirkstoffe oder giftige Pulver anfallen,
  • ein Sicherheitsfilter gewünscht ist, der bei einem Schaden am Hauptfilter sofort übernimmt.

Bei Industriesaugern spielt zusätzlich die Staubklasse eine Rolle: Für krebserzeugende Stäube ist ein Sauger der Staubklasse H vorgesehen.

Der richtige Platz im Filtersystem

HEPA-Filter lassen sich nicht abreinigen. Würden sie den gesamten Staub aufnehmen, wären sie in kurzer Zeit zu. Deshalb bauen wir sie als letzte Stufe ein:

  1. Erfassen an der Quelle – Haube, Absaugarm oder Einhausung.
  2. Vorabscheiden – bei Funken, groben Partikeln oder Spänen.
  3. Hauptfilter – abreinigbare Filterplatten oder Filterpatronen holen den größten Teil heraus und werden automatisch abgereinigt.
  4. HEPA-Nachfilter (H13 oder H14) – fängt den feinsten Rest ab und sichert die Reinluft ab.

So hält der HEPA-Filter lange, und die Anlage behält ihre Absaugleistung. Bei Ölnebel gilt Ähnliches: Vor dem Feinfilter sitzen Stufen, die Tropfen abscheiden, damit die feinen Filter nicht durchnässen.

Lebensdauer und Wechsel

Wie lange ein HEPA-Filter hält, hängt fast nur davon ab, wie gut die Stufen davor arbeiten. Feste Wechselintervalle sind daher wenig sinnvoll. Besser ist:

  • Differenzdruck überwachen: Steigt der Druckverlust über dem Filter auf den vom Hersteller genannten Endwert, wird gewechselt.
  • Dichtsitz prüfen: Ein H14-Filter nützt nichts, wenn Luft am Rahmen vorbeiströmt. Dichtungen gehören bei jeder Wartung dazu.
  • Sicher wechseln: Bei giftigen oder krebserzeugenden Stäuben wird der Filter so gewechselt, dass niemand mit dem Staub in Berührung kommt, zum Beispiel mit einem Sack-Wechselsystem.
  • Richtig entsorgen: Der belastete Filter ist Abfall mit dem Stoff, den er gesammelt hat – entsprechend verpacken und entsorgen.

Checkliste: Brauchen Sie einen HEPA-Nachfilter?

  1. Sind unter den abgesaugten Stoffen krebserzeugende, erbgutverändernde oder hochwirksame Stoffe?
  2. Soll die gereinigte Luft in der Halle bleiben?
  3. Verlangt Ihre Gefährdungsbeurteilung einen Sicherheitsfilter?
  4. Ist der Hauptfilter so ausgelegt, dass der HEPA-Filter nur den feinen Rest sieht?
  5. Gibt es eine Differenzdruck-Anzeige und ein festgelegtes Vorgehen für den Wechsel?

So unterstützt KAWEHA

KAWEHA legt Absauganlagen seit 1991 als Gesamtsystem aus: Erfassung, Hauptfilter und – wo nötig – Nachfilter bis Filterklasse H14. Ob Schweißrauch von Edelstahl, Prozessstaub in der Pharmaproduktion oder Feinstaub aus Schleifprozessen: Wir wählen die Filterstufen nach Ihren Stoffen und planen den sicheren Filterwechsel gleich mit. Hochwertige Ersatzfilter und die Wartung für von uns betreute Anlagen kommen ebenfalls aus einer Hand.

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Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen H13 und H14?

Beide sind HEPA-Filter nach EN 1822. H13 lässt höchstens 0,05% der Partikel in der am schwersten abscheidbaren Größe durch, H14 höchstens 0,005% – also zehnmal weniger. Für krebserzeugende Stoffe und die Luftrückführung wird meist H14 gewählt.

Kann ein HEPA-Filter den Hauptfilter ersetzen?

In Absauganlagen nein. HEPA-Filter lassen sich nicht abreinigen und wären bei der vollen Staubmenge schnell zugesetzt. Sie gehören als Nachfilter hinter einen abreinigbaren Hauptfilter.

Wann muss ein HEPA-Filter gewechselt werden?

Wenn der Druckverlust über dem Filter den vom Hersteller genannten Endwert erreicht oder der Filter beschädigt ist. Eine Differenzdruck-Anzeige zeigt das zuverlässig an.

Kann man HEPA-Filter reinigen oder auswaschen?

Industrielle HEPA-Filter nicht. Ausblasen oder Auswaschen beschädigt das feine Filtermedium, die geprüfte Abscheideleistung ist danach nicht mehr gegeben.

Braucht ein Ölnebelabscheider einen HEPA-Filter?

Meist nicht. Ölnebelabscheider arbeiten mit mehreren Stufen, die Tropfen und Aerosole nacheinander abscheiden. Unsere Oilmaster-Anlagen erreichen so schon in der Standardausführung einen Restölgehalt unter 2mg/m³; höhere Filterstufen lassen sich bei Bedarf einsetzen.