HEPA-Filterklassen: Bedeutung, Abscheidegrade & Einsatzbereiche

HEPA-Filter sind eine Kategorie der Schwebstofffilter, die zur effizienten Luftreinigung in der Industrie und im medizinischen Bereich, aber auch zunehmend in der Hotellerie und in Haushalten eingesetzt werden.

Abhängig von der konkreten Filterleistung werden sie in verschiedene Filterklassen eingeteilt. Welche HEPA-Filterklassen es gibt und in welchen Punkten diese sich von anderen Schwebstofffilterklassen unterscheiden, erfahren Sie in diesem Ratgeber.

HEPA-Filterklassen: Das Wichtigste in Kürze

• HEPA steht für High-Effiziency Pariculate Air und beschreibt neben EPA (Efficient Particulate Air) und ULPA (Ultra-Low Penetration Air) eine bestimmte Gruppe der Schwebstofffilter.
• Aufgrund unterschiedlicher Abscheidegrade werden Schwebstofffilter in Klassen eingeteilt.
• Die HEPA-Filterklassen sind in der Europäischen Norm EN 1822 „Schwebstofffilter“ festgelegt.
• Die neue internationale Norm ISO 92463 übernimmt die Klassifizierung aus Teil 1 der EN 1822, der weiterhin Bestand hat, ersetzt jedoch die Teile 2 bis 5 für eine internationale Standardisierung der Filterprüfung.

Was sind HEPA-Filterklassen?

Die Einteilung von Schwebstofffiltern in verschiedene Filterklassen dient dem Zweck die Unterschiede in der Filtrationsleistung auf einen Blick sichtbar und vergleichbar zu machen. Als Kriterium wird der sogenannte Abscheidegrad eines Filters herangezogen. Dieser Wert beschreibt die Wirksamkeit, mit der ein Filter bestimmte Partikel aus der Luft einfängt. Aus dem Abscheidungsgrad lässt sich also ableiten, wie effektiv dieser Filter ist und für welche Einsatzgebiete er sich eignet.

Daraus ergibt sich zunächst eine grobe Einteilung der Schwebstofffilter in drei Gruppen:

• EPA-Filter („Efficient Particulate Air Filter“): Hochleistungspartikelfilter
• HEPA-Filter („High-Efficiency Particulate Air Filter“): Schwebstofffilter
• ULPA-Filter („Ultra-Low Penetration Air Filter“): Hochleistungsschwebstofffilter

Doch auch innerhalb jeder dieser Gruppen gibt es relevante Unterschiede in Abscheidegrad und Filtrationsleistung, die wiederum durch spezifische Filterklassen abgebildet werden. Festgelegt wurden diese erstmals 1998 im Teil 1 der Europäischen Norm EN 1822 „Schwebstofffilter“. Gleichzeitig galten in den USA andere Standards.

Um Klassifizierung und Prüfverfahren international zu vereinheitlichen, veröffentlichte die International Organization for Standardization (ISO) im Oktober 2011 daher die Norm ISO 29463 „High efficiency filters and filter media for removing particles in air“. Sie übernimmt die Klassifizierung der EN 1822, erweitert sie um weitere Abstufungen und ersetzt die Teile 2 bis 5 der alten EN 1822. Im europäischen Raum behält die EN 1822 ihre Gültigkeit, verweist aber in ihrer aktuellen Fassung an entscheidenden Stellen auf die ISO 29463.

Welche HEPA-Filterklassen gibt es gemäß EN 1822 und ISO 29463?

Insgesamt unterscheidet die EN 1822 acht Filterklassen für Schwebstofffilter; zwei davon sind die Filterklasse H13 und die Filterklasse H14 für HEPA-Filter. Die ISO 29463 übernimmt diese Einteilung, fügt aber fast allen Klassen eine weitere Abstufung hinzu, um auch geringste Unterschiede sichtbar zu machen.

Beispielsweise wird die HEPA-Filterklasse H14 in die ISO-Klassen ISO 45 H und ISO 50 U aufgeteilt. Damit wird deutlich, dass einige HEPA-Filter bereits ultrafeine Partikel aus der Luft filtern und damit den Übergang zur ULPA-Klasse darstellen.

Entscheidend für beide Klassifizierungen ist, wie effizient ein Filter Partikel mit einer Größe zwischen 0,1 und 0,3 Mikrometer abscheidet. Diese Partikel werden auch MPPS („most penetrating particle size“) genannt, weil sie aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften am schwersten zu filtern sind, während größere und auch kleinere Partikel leichter abgeschieden werden können. Auf dieser Grundlage ergeben sich folgende Filterklassen:

Im Handel gab und gibt es häufig Geräte wie Staubsauger oder Luftreiniger, die mit der Filterklasse H12 gekennzeichnet sind. Diese Filterklasse gibt es weder in der EN- noch in der ISO-Norm. Es handelt sich um eine Eigenbezeichnung der herstellenden Unternehmen, die deutlich machen soll, dass die Filtrationsleistung zwischen E12 und H13 liegt. Streng genommen handelt es sich dabei jedoch nicht um einen HEPA-Filter.

Wie werden HEPA-Filter geprüft?

Die Prüfung und Klassifizierung von Schwebstofffiltern erfolgen unter standardisierten Bedingungen, die verbindlich der ISO 29463 folgen. Die früher in der EN1822 festgelegten Prüfverfahren wurden durch die in den Teilen 2 bis 5 der ISO-Norm beschriebenen Verfahren und Messeinrichtungen ersetzt.

Wissenswert ist, dass Filter der EPA-Gruppe nur stichprobenartig geprüft werden, während alle Filter ab der Filterklasse H13 einzeln getestet und zertifiziert werden müssen. Dokumentiert wird das mit individuellen Seriennummern und Prüfberichten.

Für das Prüfverfahren gelten folgende Bedingungen:

• Verwendung eines definierten Prüfaerosols und geeigneten Messeinrichtungen nach ISO 29463, Teil 2
• Messung ausschließlich von MPPS-Partikeln
• Bestimmung der integralen und lokalen Abscheidegrade, wobei der Integralwert die durchschnittliche Filterleistung über die gesamte Filterfläche und der Lokalwert die minimale Filterleistung an der schwächsten Stelle angibt
• Leckageprüfung durch Scanverfahren, Ölfadentest, Aerosol-Photometer oder PSL-Leckagetest

Die Doppelprüfung des Abscheidegrads der Gesamtfläche und einzelner Stellen gewährleistet, dass der Filter an jeder Stelle die geforderte Leistung erbringt, die für die jeweilige HEPA-Filterklasse vorgeschrieben ist.

Wo spielen die HEPA-Filterklassen eine Rolle?

Die Filtration von Schwebstoffen ist vor allem im industriellen Umfeld und in Werkstätten sowie in Räumen mit hohen hygienischen Anforderungen relevant. Hier gilt es, unsichtbare und für die Gesundheit schädliche Partikel aus der Luft zu filtern, um das Personal zu schützen und die Hygienevorschriften einzuhalten. Und während Menschen mit Allergien schon länger auf effiziente Luftreinigung setzen, ist ihre Bedeutung während der Corona-Pandemie auch in öffentlichen Gebäuden und vielen Privathaushalten in den Fokus gerückt.

Für all diese Aufgaben bieten sich Geräte mit einer der HEPA-Filterklassen an, weil sie sowohl Feinstaub als auch Nanopartikel und Chemikalien effizient aus der Raumluft filtern. Dazu gehören:

• Industrie- und Hausstaub
• Bakterien, Viren und Keime
• Schimmelsporen
• Pollen, Tierhaare und Milben
• Aerosole
• Allergene

Eine besonders wichtige Rolle spielen HEPA-Filter in der Pharma- und Lebensmittelindustrie. Hier werden Luftreinigungsgeräte mit der Filterklasse (mindestens H13, oft H14) eingesetzt, um sterile Produktions- und Lagerbedingungen zu schaffen, Kreuzkontamination zwischen verschiedenen Produkten zu verhindern, die Haltbarkeit der Produkte zu verlängern und die jeweils verbindlichen GMP- (Pharmaindustrie) und HACCP-Standards (Lebensmittelindustrie) zu erfüllen.

Aber auch in Werkstätten und Produktionsbetrieben kommen effiziente Schwebstofffilter zum Einsatz. Einige Anwendungsbeispiele sind:

• Industriesauger und Reinigungsgeräte
  • Kehrmaschinen für Produktionshallen
  • Industriestaubsauger für groben Schmutz, Reinräume oder Büros
  • Spezialreiniger für Metallbearbeitung und Gießereien zur Beseitigung toxischer Stäube
• Luftreinigungsanlagen
  • Zentrale Lüftungsanlagen in Produktionsstätten
  • Mobile Luftreiniger für Arbeitsplätze
  • Absauganlagen für Schweißarbeiten und Materialbearbeitung
• Lagertechnik
  • Reinraumlager für pharmazeutische Produkte
  • Elektroniklager mit kontrollierter Atmosphäre
  • Lebensmittellager mit hohen Hygieneanforderungen

Welche HEPA-Filterklasse eignet sich für welche Anwendungen?

Ob Sie ein Luftreinigungsgerät für das Büro anschaffen oder Filter für den Industriestaubsauger kaufen wollen: Es hängt nicht zuletzt von der Filterklasse ab, wie effizient das Gerät arbeiten kann.

Je höher die Filterklasse, umso leistungsstärker werden schädliche oder unerwünschte Partikel aus der Umgebungsluft entfernt. Im Hinblick auf den Preis stellt sich jedoch die Frage, welche Leistung am jeweiligen Einsatzort überhaupt nötig ist. Demnach wäre es übertrieben, an einem durchschnittlichen Büroarbeitsplatz die Filterklasse H14 einzusetzen, die sogar radioaktive Partikel abscheiden kann.

Im industriellen Bereich müssen Sie natürlich die für Ihre Branche verbindlichen Sicherheitsvorschriften berücksichtigen. So schreiben zum Beispiel die Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS 900) Grenzwerte für bestimmte Partikel am Arbeitsplatz vor. Diese Werte sind in den betreffenden Unternehmen verbindlich einzuhalten, was ggf. eine effiziente Luftfilterung mit einer bestimmten Filterleistung und -klasse erfordert.

Eine erste Orientierung bietet die folgende Auflistung der HEPA-Filterklassen mit ihren jeweiligen Anwendungsgebieten:

E12-Filter (insbesondere ISO 30 E)

• allgemeine Luftreinigung
• Bürogebäude und Wohnbereiche
• Vorfilterung in mehrstufigen Systemen

H13-Filter

• wirksame Abscheidung von Viren und Bakterien
• Krankenhäuser und Arztpraxen
• Produktionsbereiche mit mittleren Anforderungen
• Laboratorien (nicht kritisch)
• Standard-Reinräume

H14-Filter

• geeignet für Umgang mit Gefahrstoffen
• pharmazeutische Produktion
• OP-Räume
• Hochsicherheitslabore
• kritische Reinräume (ISO-Klasse 5 und besser)
• Nuklearanwendungen
• maximale Sicherheitsanforderungen

Mithilfe eines HEPA-Filters können sogar Coronaviren unschädlich gemacht werden. Hierfür ist mindestens ein Schwebstofffilter der Filterklasse H13 erforderlich. Filter darunterliegender Klassen können die Viren nicht aus der Raumluft entfernen. Zusätzlich benötigen die verwendeten Geräte einen hohen Volumenstrom abhängig von der Raumgröße.

FAQ zu HEPA-Filterklassen

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