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In Räumen, in denen hohe Ansprüche an die Luftqualität bestehen, kommen oft Reinigungsgeräte, Luftfilteranlagen oder auch Klimaanlagen mit HEPA-Filter zum Einsatz. Diese besondere Art der Schwebstofffilter filtert Schadstoffpartikel und Bakterien zuverlässig aus der Umgebungsluft. Wie die Technologie genau funktioniert und für welche Einsatzbereiche HEPA-Luftreiniger geeignet sind, erfahren Sie in diesem Ratgeber.
HEPA-Filter: Das Wichtigste in Kürze
- HEPA steht für High Efficiency Particulate Air und bezeichnet hocheffiziente Schwebstofffilter.
- HEPA-Filter können Staub, Bakterien, Viren, Keime, Milben, Pollen, Schimmelsporen, Gefahrstoffe und Aerosole aus der Luft filtern.
- HEPA-Filter enthalten Filtermatten aus Glasfasern, Zellulose und synthetischen Fasern, an denen die Schadstoffe haften bleiben.
- Die Filtrationsleistung für HEPA-Filter ist in der EN 1822 und der ISO 29463 festgelegt.
- Branchen- und arbeitsplatzspezifische Vorschriften regeln den Einsatz von HEPA-Filtern in medizinischen Einrichtungen, in der Pharma- und Lebensmittelindustrie sowie beim Umgang mit Gefahrstoffen in Produktionsbetrieben.
Was ist ein HEPA-Filter?
Schwebstofffilter werden entsprechend ihrer Filtrationsleistung in verschiedene Kategorien und Klassen eingeteilt. In dieser Einteilung sind HEPA-Filter – neben EPA- und ULPA-Filtern – eine der drei Hauptkategorien, die jeweils mehrere Filterklassen umfassen. Die Basis dafür bildet der Abscheidegrad eines Filters, der angibt, wie effizient Partikel bestimmter Größen aus der Luft entfernt werden können.
Was aber bedeutet HEPA ganz konkret? HEPA ist die Abkürzung für „High Efficiency Particulate Air“ und bezeichnet hocheffiziente Partikelfilter, deren Filtrationsleistung zwischen den Kategorien EPA („Efficient Particulate Air“) und ULPA (Ultra-Low Penetration Air) liegt. Damit sind sie sowohl für professionelle Einsatzbereiche in Industrie- und Büroräumen als auch für die Anwendung in Privaträumen geeignet, um Menschen mit Allergien oder Atemwegsproblemen den Alltag zu erleichtern.
Es gibt zwei Normen, in denen die HEPA-Filterklassen festgelegt sind.
- Im europäischen Raum gilt seit 1998 die EN 1822 „Schwebstofffilter“ mit den HEPA-Filterklassen H13 und H14.
- Diese werden in der ISO 29463 „High efficiency filters and filter media for removing particles in air“ (internationaler Standard) weiter unterteilt.
Das Resultat sind vier HEPA-Filterklassen: ISO 35 H, ISO 40 H, ISO 45 H und ISO 50 U. Die letztgenannte bildet bereits den Übergang zu den ULPA-Filtern.
Jeder HEPA-Filter muss demnach einzeln getestet und zertifiziert werden, um sicherzustellen, dass die der jeweiligen Filterklasse zugeordnete Filtrationsleistung tatsächlich erreicht wird. Für die Messung ist der Abscheidegrad der sogenannten MPPS („most penetrating particle size“) entscheidend. Dahinter verbergen sich Schwebepartikel, die zwischen 0,1 und 0,3 Mikrometer groß sind, weil diese im Vergleich zu größeren und kleineren Partikeln besonders schwer aus der Luft zu filtern sind.
Was filtert ein HEPA-Filter?
HEPA-Filter reinigen die Luft von Feinstaub, Nanopartikeln und Chemikalien, um Gesundheits- oder festgelegte Hygienestandards einzuhalten. Diese können z.B. in der Lebensmittel- und Pharmaproduktion sowie in Gesundheitseinrichtungen gelten.
Konkret können HEPA-Filter folgende Schwebestoffe filtern:
- Hausstaub
- Industriestaub
- Bakterien
- Viren
- Keime
- Schimmelsporen
- Milben
- Pollen
- Tierhaare
- Aerosole
- Allergene
Was HEPA-Filter hingegen nicht leisten können, ist die Abscheidung von ultrafeinen Partikeln, die kleiner als 0,1 Mikrometer sind sowie von gasförmigen Stoffen, Feuchtigkeit und Gerüchen. Für diese Anwendungen sind andere Filtervarianten nötig, z. B. ULPA-Filter oder mehrstufige Filtersysteme mit Aktivkohlefiltern.
Welche Vorteile hat ein HEPA-Filter?
Mit ihrer umfangreichen Filtrationsleistung verbessern HEPA-Filter die Qualität und Reinheit der Umgebungsluft deutlich. Sie reduzieren sowohl die Schadstoffkonzentration als auch allgemein die Ablagerung von Staub. Davon profitieren insbesondere Personen, die unter Asthma oder allergiebedingten Atemwegsbeschwerden leiden.
Langfristig wirkt es sich aber auf die Gesundheit aller Menschen positiv aus, weil auch Bakterien und Viren aus der Raumluft gefiltert werden und dadurch die Ansteckungsgefahr durch Keime in geschlossenen (Arbeits-)Räumen generell sinkt.
Wo werden HEPA-Filter eingesetzt?
HEPA-Filter haben ein sehr breites Anwendungsspektrum im industriellen, medizinischen, aber auch im privaten Umfeld. Sie können sowohl zur Luftreinigung als auch in Reinigungsgeräten wie Industriestaubsaugern oder Aufsitz-Kehr-Saugmaschinen eingesetzt werden. Hier ein kurzer Überblick über die wichtigsten Anwendungen:
- Staubsauger und Luftreiniger für den Haushalt (insbesondere von Menschen, die unter Tierhaarallergien oder Asthma leiden)
- Klimaanlagen und zentrale Lüftungsanlagen in öffentlichen Räumen
- Luftabsauganlagen für Industriestaub in Produktions- und Werkhallen
- Filter für Industriestaubsauger zur Reinigung von Produktions- und Verwaltungsräumen
- Luftreinigung in Krankenhäusern, Laboren und OP-Räumen
- Industrie- und Lagertechnik in Reinräumen, Produktionsstätten mit hohen Hygieneanforderungen, Gefahrstofflager etc.
Diese Produkte mit HEPA-Filter gibt es bei Jungheinrich PROFISHOP:
SPRiNTUS Nass-Trockensauger, mit HEPA-13-Filter, KETOS N 81/2 K 80 l, Leistung 2.600 W
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asecos® Luftreiniger PURIFIAIR.620, mit HEPA-Filter H14 gegen u. a. Corona-Viren
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Wie funktioniert ein HEPA-Filter?
Der Aufbau und die Funktionsweise eines HEPA-Filters bedingen sich unmittelbar. Im Filter befindet sich ein mehrlagiges, sehr feinmaschiges Gewebe, an dem die schädlichen Schwebstoffe aus der Umgebungsluft haften bleiben. Ein Hauptbestandteil der Filtermatte sind Glasfasern, die mit Zellulosefasern und anderen synthetische Materialien ergänzt werden.
Die Filtermatten sind schichtig angeordnet und werden durch wellenförmige Aluminium-Separatoren getrennt. Dadurch verstärkt sich die Filterleistung zusätzlich. Der gesamte HEPA-Filter ist von einem stabilen Rahmen umschlossen.
Die Funktion des HEPA-Filters beruht auf vier physikalischen Prinzipien:
- Trägheitseffekt (Inertialwirkung): Größere, schwerere Teilchen (bis ca. 0,7 Mikrometer) können einer Änderung des Luftstroms nicht unmittelbar folgen. Diese Trägheit wird mit der wellenförmigen Anordnung im Inneren des Filters ausgenutzt, indem die entsprechenden Partikel an den Glasfasern haften bleiben, bevor sie dem veränderten Luftstrom folgen können.
- Diffusionseffekt (Brown’sche Bewegung): Extrem kleine Partikel (kleiner als 0,1 Mikrometer) folgen der Brown´schen Bewegung und treffen diffus auf die Fasern, wodurch sie haften bleiben.
- Sperreffekt (Interception): Mittelgroße Partikel folgen dem Stromlinienverlauf und berühren die Fasern, wodurch sie abgefangen werden.
- Siebeffekt: Sind Partikel größer als die Poren zwischen den Fasern, werden sie durch Siebung mechanisch zurückgehalten.
Wie wirksam sind HEPA-Filter?
Das Zusammenspiel der vier oben genannten Mechanismen bewirkt, dass HEPA-Filter einen hohen integralen (also auf die gesamte Filterfläche verteilten) Abscheidegrad von mehr als 99,95 Prozent (Klasse H13) bzw. 99,995 Prozent (Klasse H14) bei der Filtration von MPPS erreichen. Der Lokalwert (also die minimale Filterleistung an der schwächsten Stelle) liegt bei 99,75 (Klasse H13) bzw. 99,975 (Klasse H14).
Weitere Messwerte sowie den direkten Vergleich zu EPA- und ULPA-Filterklassen finden Sie in unserem Ratgeber zu den HEPA-Filterklassen.
Im Handel findet sich mitunter die Bezeichnung „True HEPA Filter“. Dieser Begriff wird in der Regel für Filter mit einem Abscheidegrad zwischen H13 und H14 verwendet, die einen Abscheidegrad von 99,97 Prozent bei einer Partikelgröße von 0,3 Mikrometer erreichen. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass dieser Begriff nicht offiziell definiert bzw. genormt ist und von den herstellenden Firmen frei verwendet werden darf. Ein zuverlässiger HEPA-Filter ist immer mit der entsprechenden Norm und einer individuellen Seriennummer gekennzeichnet.
Was ist ein EPA-Filter? Der Unterschied zwischen HEPA- und EPA-Filtern
EPA-Filter filtern ebenfalls schädliche Schwebepartikel aus der Umgebungsluft. Im Vergleich zu HEPA-Filtern haben sie einen geringeren Abscheidegrad von maximal 99,90 Prozent. Dieser ist aber für bestimmte Anwendungsgebiete völlig ausreichend. Dazu zählen zum Beispiel:
- die allgemeine Luftreinigung in Wohn- und Büroräumen
- der Einsatz als Vorfilter für eine nachfolgende Spezialfilterung
- Bereiche, in denen die Kostenersparnis im Vordergrund steht und ein einfacher Schwebstofffilter ausreicht
Sobald Sie einen Luftreiniger für die zuverlässige Abscheidung von Viren und Bakterien oder Gefahrstoffen benötigen bzw. hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen müssen, gibt es jedoch keine Alternative zu HEPA-Filtern.
Wann ist ein HEPA-Filter gesetzlich vorgeschrieben?
In bestimmten Branchen und Arbeitsumgebungen ergibt sich der Einsatz von HEPA-Filtern aus verbindlich vorgeschriebenen Produktionsbedingungen und Grenzwerten für die Schadstoffkonzentration in der Luft. Zu diesen Arbeitsumgebungen gehören z. B. medizinische Einrichtungen, Labore, Reinräume oder Räume in der Lebensmittel- und Pharmaproduktion.
Abhängig von der Branche und dem jeweiligen Arbeitsbereich liegen die Gründe dafür im Arbeitsschutz des Personals, in der Unfallverhütung oder in der Qualitätssicherung der hergestellten Produkte.
| Branche/ Arbeitsbereich | Norm/Regelwerk |
|---|---|
| Gesundheitswesen | DIN 1964-4 (Raumlufttechnik – Räume des Gesundheitswesens) |
| Labore | TRBA 100 – Schutzmaßnahmen für Tätigkeiten mit biologischen Arbeitsstoffen TRBA 120 / TRGS 526 – Laboratorien |
| Nukleartechnik | Strahlenschutzverordnung |
| Umgang mit Gefahrstoffen | TRGS 560 – Luftführung in Räumen mit Gefahrstoffen TRGS 900 – Arbeitsplatzgrenzwerte |
| Lebensmittelproduktion | HACCP – Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit |
| Reinraumproduktion (Pharmaindustrie) | EU-GMP – Qualitätsrichtlinien für die Herstellung von Arzneimitteln und Wirkstoffen ISO 14644 – Reinraumklassifizierung |
FAQ zum HEPA-Filter
Die Abkürzung HEPA steht für „High Efficiency Particulate Air“ und bezeichnet hocheffiziente Partikelfilter, die Bakterien, Viren, Allergene, gefährliche Aerosole und weitere gesundheitsgefährdende Schwebstoffe aus der Umgebungsluft abscheiden.
Ja, HEPA-Filter bieten einen wirksamen Schutz vor Hausstaub, Pollen, Tierhaaren, Milben, Schimmelsporen und weiteren allergieauslösenden Partikeln.
Ja, die EN 1822 und die ISO 29463 schreiben vor, dass alle HEPA-Filter einzeln getestet und mit einer individuellen Seriennummer versehen werden, mit deren Hilfe sich das bestandene Prüfverfahren nachvollziehen lässt.
Abhängig vom Verschmutzungsgrad der Luft liegt die Betriebszeit eines HEPA-Filters zwischen einem und drei Jahren. In sensiblen Arbeitsbereichen müssen regelmäßige Kontrollen erfolgen, um sicherzustellen, dass die erforderliche Filterleistung erbracht wird.
Ja, HEPA-Filter bieten aufgrund ihrer hohen Abscheidegrade einen wirksamen Schutz vor Viren und Bakterien.
Nein, HEPA-Filter allein können keine Gerüche aus der Umgebungsluft entfernen. Dazu empfiehlt sich die Kombination mit einem Aktivkohlefilter oder der Einsatz von speziellen Gasfiltern.
Bildquellen:
© gettyimages.de – Kwangmoozaa
