Gemäß ISO 16890 werden Partikel-Luftfilter für die Raumluft klassifiziert. Die neue ISO-Norm ist seit Ende 2016 gültig und hat Mitte 2018 die bisherige Europa-Norm EN 779 abgelöst.
Die Ablösung der EN 779 wurde bereits seit langer Zeit forciert. Kritiker monieren Prüfbedingungen fernab der Realität und Messergebnisse mit geringer Aussagekraft für den Nutzer. Mit der ISO 16890 rückt die Prüfung im Labor näher an die realen Einsatzbedingungen. Die alten Filterklassen G1-F9 werden durch ein Klassement ersetzt, welches sich an den Feinstaubgruppen PM1, PM2,5 und PM10 orientiert. Diese umweltrelevanten Gruppen analysiert auch die Weltgesundheitsorganisation WHO, um unsere Luftqualität zu bewerten.1
Luftfilter von EMW filtertechnik werden gemäß ISO 16890 getestet und klassifiziert. Bei uns erhalten Sie eine Bandbreite an unterschiedlichen ISO 16890 Luftfiltern für verschiedene Anwendungen, wie beispielsweise RLT-Anlagen und Rechenzentren.
1World Health Organization 2021
Statt in Filterklassen werden Filter zukünftig in Filtergruppen eingeteilt. Die Leistung eines Filters wird nach dessen Abscheidegrad gegenüber Partikelgrößen von 0,3-10 Mikrometer bewertet. Die Gruppe PM1 erfasst Partikelgrößen bis ≤1 Mikrometer. Analog erfassen die Fraktionen PM 2,5 Partikel bis ≤2,5 bzw. PM 10 bis ≤10 Mikrometer.
Filterexperten erkennen sofort: Die Abscheideleistung wird nicht mehr einseitig für Partikelgrößen von 0,4 Mikrometer bestimmt, wie es gemäß EN 779 der Fall ist, sondern für ein breiteres Partikel-Spektrum. Der Filterstandard ISO 16890 erfasst die Leistung von ePM Filtern differenzierter.
| Filtergruppen | Partikelverteilung (Mikrometer) | Kriterien | |
|---|---|---|---|
| *ePM = efficiency Particulate Matter | |||
| ISO ePM1 | 0,3 ≤ x ≤ 1 | Minimal-Effizienz ≥ 50 % | ISO ePM2,5 | 0,3 ≤ x ≤ 2,5 | Minimal-Effizienz ≥ 50 % | ISO ePM10 | 0,3 ≤ x ≤ 10 | mittlere Effizienz ≥ 50 % |
| ISO Coarse | 0,3 ≤ x ≤ 10 | mittlere Effizienz < 50 % | |
In diesem Clip sehen Sie, wie ein Filter gemäß ISO 16890 getestet wird.
Die Filtergruppen ISO ePM1 bzw. ISO ePM2,5 erzielt ein Luftfilter, wenn eine Minimal-Effizienz von mind. 50% für den Partikelbereich ≤1 Mikrometer bzw. ≤2,5 Mikrometer nachgewiesen wird. Für die finale Klassifizierung wird die mittlere Effizienz eines Filters bewertet. Die Minimal-Effizienz wird bei entladenem Zustand des Filters erfasst, während es sich bei der mittlere Effizienz um die gemittelten Messdaten im unbehandelten und entladenden Zustand des Filter handelt. Mehr hierzu im weiteren Verlauf unter Filterprüfung gemäß ISO 16890.
Weist ein Filter z.B. eine Minimal-Effizienz von 45% im Bereich PM1 und 56% bei PM2,5 auf, verfehlt der Filter die Gruppe ISO ePM1 um 5%, erzielt aber die Gruppe ISO ePM2,5. Angenommen die mittlere Effizienz des Filters liegt für ISO ePM2,5 bei 68%, dann wird der Prozentwert in 5er-Schritten abgerundet, sodass die exakte Klassifizierung des Filters ISO ePM2,5 65% lauten würde.
Für die Filterguppe ISO ePM10 ist eine mittlere Effizienz von ePM10 ≥ 50 % zu erreichen. Filter mit einer mittleren Effizienz ePM10 < 50% werden unter der Filtergruppe ISO Coarse erfasst und anhand des gravimetrischen Anfangsabscheidgrades bewertet.
Die folgende Tabelle weist Ergebnisse eines Taschenfilters auf, welcher gemäß ISO 16890 geprüft wurde. Das Beispiel zeigt, wie sich ein ePM Filter anhand seiner gemessenen Effizienz einer Filtergruppe zuordnen lässt.
| Abscheidegrad | Ergebnisse für Beispielfilter | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Minimal-Effizienz | mittlere Effizienz | ||||
| Kriterium erfüllt / nicht erfüllt | |||||
| ePM1 | 45 % | 59 % | |||
| ePM2,5 | 56 % | 68 % | |||
| ePM10 | 89 % | ||||
In welche ISO-Filtergruppe wird der oben genannte Filter klassifiziert?
Die folgende Tabelle weist Ergebnisse eines Kompaktfilters auf, welcher gemäß ISO 16890 geprüft wurde.
| Abscheidegrad | Ergebnisse für Beispielfilter | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Minimal-Effizienz | mittlere Effizienz | ||||
| Kriterium erfüllt / nicht erfüllt | |||||
| ePM1 | 84 % | 85 % | |||
| ePM2,5 | 88 % | 89 % | |||
| ePM10 | 96 % | ||||
In welche ISO-Filtergruppe wird der oben genannte Filter klassifiziert?
Neben der neuen Einteilung in Filtergruppen hat sich auch beim Prüfablauf einiges getan.
Bei der Prüfung eines ISO 16890 Luftfilters wird die Abscheideleistung nunmehr gegenüber verschiedenen Partikelfraktionen bewertet. Dabei werden gemäß ISO 16890-Luftfilter in zwei Phasen getestet.
1) Druckdifferenz erfassen
In Phase 1 wird zunächst der Verlauf der Druckdifferenz in Abhängigkeit zum Volumenstrom erfasst.
2) Fraktionsabscheidegrad erfassen
Danach wird der Fraktionsabscheidegrad eines Filters für Partikel von 0,3-10 Mikrometer erfasst. Hierzu werden zwei Prüfaerosole verwendet. Bis 1 Mikrometer wird das Prüfaerosol DEHS verwendet, für Partikelgrößen darüber das Aerosol KCl.
Dabei wird die Effizienz des Filters gegenüber verschiedenen Partikelgrößen bestimmt. Diese Messwerte bilden später die Grundlage für die Klassifizierung in die Gruppen ISO ePM1, ISO ePM2,5 und ISO ePM10.
3) Elektrostatische Entladung des Filters
In Phase 2 rückt die elektrostatische Aufladung eines Filters in den Fokus. Die statische Aufladung führt unter Prüfbedingungen zu einer erhöhten Abscheideleistung. Allerdings geht dieser Filtereffekt unter realen Bedingungen schnell verloren. Prüfergebnisse eines statisch aufgeladenen Filters haben deshalb eine geringe Aussagekraft, auf dessen Performance im realen Alltag. Um Luftfilter möglichst nahe an den realen Bedingungen zu testen, wird der komplette Filter in einer Kammer entladen, bevor der Abscheidegrad und die Druckdifferenz erneut gemessen werden.
4) Gewichtung der Abscheideergebnisse mit theoretischer Partikelverteilung
Aus den Ergebnissen beider Phasen wird der gemittelte Abscheidegrad für die Feinstaub-Fraktionen PM1, PM2,5 und PM10 ermittelt. Bevor ein Filter in eine ISO-Filtergruppe klassifiziert wird, werden die Abscheideergebnisse mit der theoretischen Partikelverteilung für ein ländliches bzw. urbanes Umfeld gewichtet. Anhand der Abscheidegrade des Filters, erfolgt die Einteilung in eine ISO ePM-Klasse.
5) Staubspeicherkapazität erfassen
Für Filter der Gruppe ISO Coarse ist die Staubspeicherfähigkeit zwingend zu erfassen. Für alle weiteren Gruppen ist dies optional. Gemäß ISO 16890 wird der Teststaub ISO Fine verwendet.
Leider nicht! Die Prüfverfahren der ISO 16890 und EN 779 unterscheiden sich erheblich.
Eine direkte Übersetzung der Filterklassen G1-F9 in die ISO 16890 Filterklassen ist deshalb nicht zu empfehlen. Vergleichstabellen können nur eine Orientierung bieten.
Die EN-779-Ablösung durch die ISO 16890 bedeutet aber nicht, dass sich F7-Filter einfach in eine ePM-Klasse übertragen lassen, da sich die Prüfverfahren maßgeblich voneinander unterscheiden. Für die Auswahl eines neuen ISO 16890 Luftfilters sollte die tatsächlich geprüfte Leistung des jeweiligen Filters berücksichtigt werden.
| EN 779:2012 | ||||
|---|---|---|---|---|
| Filterklassen | ePM1 |
ePM2,5 |
ePM10 | Coarse |
| G1 | - | - | - | - |
| G2 | - | - | - | 30%-50% |
| G3 | - | - | - | 45%-65% |
| G4 | - | - | - | 60%-85% |
| M5 | 5%-35% | 10%-45% | 40%-70% | 80%-95% |
| M6 | 10%-40% | 20%-50% | 60%-80% | >90% |
| F7 | 40%-65% | 65%-75% | 80%-90% | >95% |
| F8 | 65%-90% | 75%-95% | 90%-100% | >95% |
| F9 | 80%-90% | 85%-95% | 90%-100% | >95% |
Vergleich Filterklassen gemäß EN 779 und gemäß ISO 16890
Quellen:
VDMA Luftfilterinformation (2018-06) Seite 6 für die Filterklassen G1 – G4 bzw. ISO Coarse
EUROVENT 4/23:2020, Seite 18 / 9. Annex für die Filterklassen M5 – F9 bzw. ePM10, ePM2,5 und ePM1
| EN 779 | ISO 16890 | |
|---|---|---|
| Titel | Particulate air filters for general ventilation | Air filters for general ventilation |
| Gültigkeit | bis Mitte 2018 | ab Ende 2016 |
| Bewertung Abscheidegrad | Filterklassen G1-G4: Mittl. gravimetrischer Abscheideleistung Filterklassen M5-F9: Abscheideleistung lediglich für Partikel- Durchmesser 0,4 Mikrometer |
Für die Klassifizierung ist der Abscheidegrad gegenüber Partikel-Durchmesser 0,3-10 Mikrometer entscheidend. Dies gilt für sämtliche ISO-Filtergruppen. |
| Filterklassifizierung | Filterklassen G1-G4 M5-M6 F7-F9 |
Filtergruppen ISO Coarse ISO ePM10 ISO ePM2,5 ISO ePM1 |
| Teststaub | L1 (ASHRAE) | L2 (A2 / ISO Fine) |
| Wichtige Kennzahlen | 1) mittl. gravimetrischer Abscheidegrad 2) mittl. Wirkungsgrad & Mindestwirkungsgrad bei Partikel von 0,4 Mikrometer 3) Staubspeicherfähigkeit gegenüber Prüfstaub 4) Druckverlust in Abhängigkeit vom Volumenstrom |
1) gravimetrischer Anfangsabscheidegrad (nur für ISO Coarse zwingend erforderlich) 2) mittlerer Fraktionsabscheidegrad für Feinstaubgruppen PM1, PM2,5 und PM10 3) Mindesteffizienz ≥50% für die jeweilige PM-Gruppe 4) Staubspeicherfähigkeit gegenüber Prüfstaub (bindend für ISO Coarse, sonst optional) 5) Druckverlust in Abhängigkeit vom Volumenstrom |
Die ISO 16890 ist eine internationale Norm zur Prüfung und Klassifizierung von Partikel-Luftfiltern für die allgemeine Raumluft. Sie bewertet deren Abscheideleistung gegenüber der Feinstaubfraktionen PM1, PM2,5 und PM10 und den Grobstaubfraktion ISO Coarse.
Die Norm gilt für ISO 16890 Luftfilter der allgemeinen Raumlufttechnik. Dazu gehören beispielsweise Kompaktfilter, Taschenfilter und Panelfilter. EMW filtertechnik bietet eine Bandbreite an unterschiedlichen ISO 16890 Luftfiltern.
Die ISO ePM-Klassen beschreiben, gegenüber welcher Feinstaubfraktion die Leistung eines Filters bewertet wird. Ein ePM1 Filter wird gegenüber der PM1-Fraktion bewertet, ein ePM1-Filter gegenüber ePM2,5 und ein ePM10-Filter gegenüber PM10. ISO Coarse umfasst Filter für gröbere Partikel.
Die Bezeichnung ISO ePM1 65 % bedeutet, dass ein ePM1 Filter die Anforderungen der Gruppe ePM1 erfüllt und einen mittleren Wirkungsgrad von 65 Prozent gegenüber der entsprechenden PM1-Fraktion erreicht.
Elektrostatische Eigenschaften des Filtermediums können den anfänglichen Wirkungsgrad eines Filters erhöhen. Da dieser Effekt im Betrieb nachlassen kann, wird der komplette Luftfilter im Rahmen der Prüfung entladen. So lässt sich seine Abscheideleistung auch ohne diesen zusätzlichen elektrostatischen Effekt beurteilen.
Nein. Aufgrund der unterschiedlichen Prüfverfahren gibt es keine eindeutige Umrechnung von EN-779-Filterklassen in ISO 16890 Filterklassen. Vergleichstabellen können lediglich eine Orientierung bieten.
Die Filtergruppe allein bestimmt den Druckverlust eines Filters nicht. Filterfläche, Filtermedium, Bauform, Volumenstrom und zunehmende Staubbeladung beeinflussen u.a. den Widerstand eines Luftfilters.
Beim Vergleich von ISO 16890 Luftfiltern sollten deshalb sowohl Abscheideleistung als auch Druckverlust berücksichtigt werden. Ein niedrigerer Druckverlust kann den Energiebedarf des Ventilators reduzieren.
Auch zwei ePM Filter mit derselben ISO-Klassifizierung können sich hinsichtlich Druckverlust, Filterfläche, Filtermedium, Staubspeicherfähigkeit und Standzeit unterscheiden.
Die ePM-Klasse und der angegebene Wirkungsgrad sind daher wichtige, aber nicht die einzigen Kriterien für den Filtervergleich.
Die passende Filtergruppe hängt unter anderem von der Außenluftqualität (ODA) und der gewünschten Zuluft (SUP) beziehungsweise Innenraumluftqualität ab.
Welche Filterkombination sich daraus ergibt und wie ODA- und SUP-Kategorien eingesetzt werden, erfahren Sie im Beitrag „Innenluftqualität: Optimale Luftfiltration nach ISO 16890“: Innenluftqualität: Optimale Luftfiltration nach ISO 16890
Für die Auswahl eines geeigneten ISO 16890 Luftfilters sind gegebenenfalls die benötigte ePM-Klasse, Filterabmessungen, Volumenstrom, zulässige Druckdifferenz, vorhandene Filterstufen sowie die Anforderungen an die Luft- und Innenraumluftqualität relevant.
Quellen
