Luftreinigung

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
Bosy-online-ABC

Aktivkohlefilter

     
     

Die Grundlage für die Luftreinigung sind passende Filter und ein ausreichender Luftdurchsatz. Um eine gesunde Raumluft und einen ausreichenden Infektionsschutz in Einrichtungen (z. B. Klassenräume, Krankenhäuser, Altersheime), Büros und privaten Räumen sicherzustellen, sind spezielle Filter, die neben größeren Schadstoffteilchen auch Aerosole (z. B. Viren, Bakterien, Keime, Schimmelsporen und Ultrafeinstaub) neutralisieren.
Raumluftreiniger sind besonders in der zur Zeit bestehenden COVID-19-Pandemie in aller Munde und gefragte Geräte. Sie können das Coronavirus (SARS-CoV-2) mit UV-Licht, Silberionen und Feinstaubfiltern (HEPA-Filter, ULPA-Filter) den Anteil infektiöser Aerosole in der Raumluft und so das Ansteckungsrisiko senken.
Sie sollten in Räumen eingesetzt werden, in denen eine ausreichende Lüftung nicht möglich ist, weil die Fenster nur auf Kipp (z. B. Lüftungsfenster [Oberlichter]) oder aus Sicherheitsgründen nicht voll geöffnet werden dürfen oder die vorhandenen lüftungstechnischen Anlagen (z. B. Kontrollierte Wohnungslüftung - KWL) den Volumenstrom nicht ausreichend erhöhen können.

Quelle: Euromate GmbH

Für den Infektionsschutz sollten nur hochwertige Luftreiniger mit speziellen Filtern (Schwebstofffilter [HEPA = High-Efficiency Particulate Air/Arrestance], Hochleistungs-Schwebstofffilter [ULPA = Ultra-Low Penetration Air]) eingesetzt werden. Diese müssen neben größeren Schadstoffteilchen auch Aerosole neutralisieren. Der Filterwirkungsgrad muss hoch genug, der Luftdurchsatz pro Stunde hoch  genug und besonders in geschlossenen Räumen die Geräuschentwicklung sehr gering sein.
Ultrafeine Schwebeteilchen (Feinstaub, einige Schimmelsporen, Bakterien und Viren [Corona]) halten sich besonders lange in der Luft. Um bei diesen Aerosolen einen hohen Filtergrad zu erreichen, können reguläre HEPA-Filter mit einem zusätzlichen Karbonfilter kombiniert oder ULPA-Filter eingesetzt werden. Der Luftreiniger sollte die Raumluft mindestens 2 bis 3 Mal pro Stunde komplett reinigen. Der Hersteller sollte die erforderliche Luftumwälzungs-Leistung (Luftdurchsatzrate pro Stunde) für die maximale empfohlenen Raumgröße direkt angeben.
Da die Luftreiniger viele Stunden pro Tag laufen, sind hochwertige Geräte gut gedämpft und mit flüsterleisen Lüftern ausgestattet. Dies ist wichtig, wenn Luftreiniger auch nachts im Schlafzimmer eingesetzt werden.


Luftreiniger für gute Luft - Trotec GmbH
Welche Geräte schützen wirklich vor virulenten Aerosolwolken in der Raumluft? - Trotec GmbH


Luftreiniger HealthPro 250
Quelle: Trotec GmbH

Der Luftreiniger HealthPro 250 ist ein hochentwickeltes Raumluftreinigungsgerät zur Filtration eines breiten Spektrums verschiedenster fester Luftschadstoffe (Staub, Pollen, Allergene, Haustierallergene, Schimmelpilzsporen, Schwebstoffe, Feinstaubpartikel, Tabakrauch) und weiterer gasförmige Schadstoffe (VOC, Kohlenmonoxid, Ozon, Stickstoffdioxid, Stickoxide [NO2-äquivalent], Schwefeldioxid, Benzol) und Aerosole.
D
er Luftreiniger arbeitet mit der patentierten HyperHEPA-Technik, die ein bis zu hundert Mal höheres Rückhaltevermögen für lungengängige Staubpartikel und Mikroorganismen (Bakterien, Viren) als konventielle HEPA-Luftreiniger. In der Kombination mit dem revolutionären V5-Cell-Filter hilft der Luftreiniger wirkungsvoll, Gerüche und gasförmige Luftschadstoffe (z. B. geringe Konzentrationen leichtflüchtiger organischer Lösemittel (VOC), die von Baumaterialien oder von Reinigungsmitteln stammen können), effektiv zu beseitigen.

In dem Luftreiniger sind folgende Filter eingebaut:
PreMax-Vorfilter besitzt eine Filteroberfläche von 2,8 m² (Klasse F8).
V5-Cell-Gas- und Geruchsfilter enthält 2,5 kg Filtergemisch, das ein weites Spektrum an Chemikalien und Gasen entfernt.
HyperHEPA-Filter besitzt eine Filteroberfläche von 5,0 m² HEPA-Filtermedium der Reinraumklasse H12/13.
Filtrations-Effizienz von 99,97 % bei Partikeln = 0,3 Mikron und = 99,5 % selbst für kleinste Partikel (z. B. Viren).

Ausstattung:
Eine automatische Zeitschaltuhr ermöglicht individuelle Einstellung (z. B. nur nachts oder während Bürozeiten).
Eine intelligente Filterüberwachung kalkuliert die Filterstandzeit unter Berücksichtigung der tatsächlichen Betriebszeit, Ventilatorstufe und voreingestellter Luftbelastung.
LED-Anzeige am Bedienelement zeigt an, wann welcher Filter ersetzt werden muss.
Auswahl zwischen 6 Ventilatorstufen mit einer maximalen Luftfördermenge von 440 m³ / Stunde (mit Filtern).
Fernbedienung
Transportrollen Mobility Pro.

Aerosole und somit auch das Coronavirus filtern?
Eine Studie empfiehlt den gezielten Einsatz von Luftreinigern
- Euromate GmbH
Aerosolfilter - Diese Luftreiniger filtern Aerosole aus der Luft - ÖKO Planet GmbH

COVID-19-Infektionsrisiko durch die richtige Raumluftfeuchte reduzieren
Eine richtig befeuchtete Raumluft inaktiviert Viren und andere krank machenden Keime. Das Niesen und Husten durch eine mit einem Virus infizierte Person im geschlossenen Raum werden Tausende infektiöse Keimtröpfchen über eine Distanz von mehreren Metern explosionsartig in die Umgebungsluft ausgestoßen und schweben dann eine lange Zeit als Aerosole unsichtbar und hochinfektiös in der Luft. Diese mit Viren beladenen Keimtröpfchen sind ein Konglomerat aus Krankheitserreger, Wasser und Salzen, deren Infektiosität ganz entscheidend von der vorherrschenden Luftfeuchtigkeit beeinflusst wird. In trockener Raumluft finden Aerosole ein hervorragendes Lebensumfeld, so dass die Gefahr einer Tröpfcheninfektion steigt.




Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit (r.F.) zwischen 43 bis 60 % werden Viren in Sekunden inaktiviert. Hustet oder niest eine infizierte Person Krankheitserreger in eine optimal befeuchtete Raumluft verändert sich die Salzkonzentration der ausgeworfenen Tröpfchen (Aerosole) derart, dass der Krankheitserreger unmittelbar nach seinem Kontakt mit der Luft unschädlich wird. Die Schwebedauer und Infektiosität des Virenaerosols wird auf wenige Sekunden minimiert, bei gleichzeitig geringer Infektiosität.
Bei einer zu niedrigen relativen Luftfeuchtigkeit unter 43 % bleiben die Viren lange infektiös, machen sie aggressiv und die Krankheitserreger in den ausgehusteten oder ausgeniesten Tröpfchen werden durch die auskristallisierten Salze noch konserviert. Das geschrumpfte Aerosol schwebt viele Stunden hochinfektiös durch die Raumluft und bleibt in dieser Zeit hochinfektiös.
Bei einer zu hohen relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 60 bis 100 % bleiben die Viren infektiös und die Aerosole werden träge, bleiben aber infektiös. Das erhöhte Volumen und Gewicht des Aerosols hat eine geringe Schwebzeit in der Luft. Die Krankheitserreger lagern sich an Oberflächen ab und bleiben weiter infektiös.

Um die richtige Raumluftfeuchte zu erhalten, können Raumluftbefeuchter eingesetzt werden. In vielen Fällen kann ein Luftbefeuchter nicht nachträglich in eine lüftungstechnische Anlage (z. B. KWL) eingebaut werden. Hier kann dann ein Raumluftbefeuchter eingesetzt werden, der auch bei zu trockener Raumluft durch die Heizungsanlage notwendig werden kann. Raumluftbefeuchter gibt es in verschiedenen Ausführungen (Zerstäuben [Vernebeln], Verdampfen, Verdunsten). Die Gefahr durch lungengängige Aerosole (Legionellose) hat vor allen Dingen die Zerstäuber bzw. Vernebler in Verruf gebracht. Hier liegt es wohl eher an der fehlerhaften Wartung.

Luftbefeuchter für ein gesundes Raumklima - Trotec GmbH


Luftwäscher / Airwasher AW 10 S + AW 20 S
Quelle: Trotec GmbH

Besonders zu trockene Raumluft reizt die sensiblen Nasen- und Rachenschleimhäute, verursacht Husten, Heiserkeit und legt das Immunsystem im wahrsten Sinne des Wortes trocken. Dadurch besteht die Gefahr, sich mit krankmachenden Keimen und Viren zu infizieren. Eine trockene Atemwegsschleimhaut kann Viren und Bakterien nicht abwehren. Nur eine feuchte Schleimhaut filtert bei jedem der ca. 20.000 Atemzüge pro Tag kleinste Krankheitserreger (Bakterien, Pilze oder Viren) aus der Luft und verhindert so, dass diese schädlichen Keime in den Körper eindringen.
Mit einer konstanten Luftfeuchtigkeit zwischen 40 bis 60 % r.F. wird das körpereigene Abwehrsystem aktiviert, damit die wichtigen Funktionen der Schleimhäute in der Immunabwehr optimal arbeiten.

Der Luftwäscher AW 20 S ist ein 3-in-1-Komfortgerät mit Kombisensor und HEPA-Filter. Ein intelligenter Kombisensor erfasst neben der relativen Luftfeuchtigkeit auch permanent die Partikelbelastung der Raumluft und steuert selbsttätig den Automatikmodus für perfekt befeuchtete und gereinigte Luft. Ein effektiver HEPA-Filter befreit die Luft nicht nur von Hausstaub, Pollen oder Tierhaaren auch kleinste Schmutzpartikeln aus Feinstaub, Allergenen oder Schimmelpilzsporen werden zuverlässig herausgefiltert. Im Nachtmodus arbeitet er extra flüsterleise, befreit die Raumluft dabei zuverlässig von Schadstoffen und hält sie zugleich durch das natürliche Prinzip der selbstregulierenden Kaltverdunstung auf einem idealen Feuchtigkeitsniveau (40 - 60 % r.F.). Wenn die HEPA-Filtration nicht gewünscht wird, dann lässt sich dieser einfach deaktivieren.

Natürlicher Gesundheitsschutz und Hygiene für die Raumluft - Trotec GmbH

 

Thermische Dekontamination
Die thermische Thermodesinfektierung ist ein Hilfsmittel zur Reinigung und Dekontamination. Damit werden RLT-Anlagen in hygienesensiblen Bereichen keimfrei gehalten, medizinische Geräte im Sterilisierungsprozess, virenbelastete Gegenstände in Räumen (z. B. Büros, Klassenräume, Gaststätten, Aufenthaltsräume) desinfiziert oder medizinischer Einmal-Schutzmasken (MNS, FFP 2/3) wieder aufbereitet. Das Robert-Koch-Institut (RKI) empfiehlt im Zuge der Covid-19-Pandemie zu "Hygienemaßnahmen im Rahmen der Behandlung und Pflege von Patienten mit einer Infektion durch SARS-CoV-2" bei Reinigungs- und Desinfektionseinsätzen, dass "thermische Desinfektionsverfahren wann immer möglich bevorzugt angewendet werden sollten".

 
Systemkomponenten TES 200
Quelle: Trotec GmbH
Video

Der Vertikalheizer TES 200 kann nicht nur zur thermischen Dekontamination eingesetzt, sondern auch je nach Ausrüstungsvariante zur mobilen Raumbeheizung, H14-Hochleistungsluftreinigung und professionellen Schädlingsbekämpfung verwendet werden.

Über ein Touch-Display am Gerät kann ein äußerst umluftstarkes Gebläse und eine leistungsfähige Heizeinheit (18 kW oder optional bis 27 kW Heizleistung) eingestellt werden. Eine Steuerungsautomatik führt den thermischen Inaktivierungsprozess durch, bei dem die Raumluft und auch Kontaktoberflächen des Inventars z. B. 30 Minuten lang auf = 56 °C erhitzt werden, was eine viruswirksame Inaktivierung darstellt. Die Behandlungsdauer lässt sich bei Bedarf von 30 Minuten bis auf 24 Stunden verlängern, außerdem die Raum- und Oberflächen-Zieltemperatur für spezielle Anforderungen bis 70 °C erhöhen.
Mit dem DualDecon-Ausblasturm ist ein dualer Dekontaminationseinsatz möglich. Die thermische Dekontamination kann mit gleichmäßiger 360°-Wärmeverteilung im Raum und eine Viren- und Schadstofffilterung aus der Luft im Kombibetrieb als Raumluftheizer eingesetzt werde. Ein H14-HEPA-Filter kann hierzu unter dem Ausblasturm installiert werden.
Für den DualDecon-Ausblasturm sind Flowstop-Blenden als Zubehör lieferbar. Diese lassen sich jeweils an einer der vier Turminnenseiten anbringen und verhindern dann ein Luftauströmen auf dieser Turmseite, z. B. wenn dort keine Ausströmen erwünscht oder erforderlich ist.
Außerdem kann eine Schallschutzhaube an der Ansauggitter angebracht werden. Diese reduziert die Geräuschemission des Gerätes um ca. 8 dB, senkt also die subjektiv empfundene Lautstärke um nahezu 50 % ab.
Anstelle des Ausblasturms kann eine Schlauchanschluss-Aufsatzhaube aufgesetzt werden und ermöglicht so den Anschluss an bestehendes Lüftungssystem oder textile Luftverteiler als auch an Rohrbögen. Die Schlauchanschluss- Aufsatzhaube (ø 300 mm) bietet Platz zur optionalen Installation des H14-HEPA-Filters, sodass auch eine kombinierte oder ausschließliche Luftreinigung dezentral erfolgen kann.
Der von Trotec entwickelte, hitzebeständige Hochleistungs-Spezialfilter (H14-HEPA-Filter) zeichnet sich durch einen sehr hohen Abscheidegrad von 99,995 % bei Partikelgrößen von 0,1 bis 0,2 µm aus und entspricht der Klasse H14 gemäß EN 1822. Diese Filtereffizienz stellt sicher, dass von 100.000 in der Luft schwebenden Mikropartikeln 99.995 Partikel wirksam ausgefiltert werden. Die Virenstämme SARS-CoV, MERS-CoV oder SARS-CoV-2 weisen ähnliche Größen auf (z. B Coronavirus - Partikelgröße 120 bis 160 Nanometer [0,12 bis 0,16 µm]).
Der DualHeat-Ausblasturm ermöglicht eine thermische Behandlung mit gleichmäßiger 360°-Wärmeverteilung direkt im Raum und zum anderen über einen Anschluss an bestehende Lüftungssysteme oder textile Luftverteiler. Der DualHeat-Ausblasturm ist mit einem Schlauchanschluss ausgerüstet, der sich auf der Unterseite befindet. Bei Bedarf kann der Ausblasturm einfach gewendet und im Gerät eingelassen werden. Dann ist die Stutzenseite mit einem Schlauchanschluss von ø 300 mm verfügbar. Die Wendemöglichkeit des DualHeat-Ausblasturms bietet allen Anwendern maximale Flexibiliät, die bei ihren Einsätzen keine HEPA-Luftfilterung benötigen.

Vertikalheizer TES 200 zur mobilen Raumbeheizung, H14-Hochleistungsluftreinigung, thermischen Dekontamination und professionellen Schädlingsbekämpfung - Trotec GmbH


Fahrbarer Regalwagen zur Wiederaufbereitung medizinischer Schutzmasken

TES 200 mit DualDecon-Ausblasturm von
Außen und direkt im Dekontaminationsraum

Quelle: Trotec GmbH

Wiederaufbereitung medizinischer Einmal-Schutzmasken
Medizinische Einmal-Schutzmasken (MNS [Mund-Nasen-Schutzmasken], FFP 2/3 [partikelfiltrierende Halbmasken oder Feinstaubmasken]) können durch eine thermische Dekontamination (Hitzedekontamination) mehrmals verwendet werden.
Zur Hitzebehandlung können alle wiederaufzubereitenden Atemmasken in einem Materialraum gesammelt und dann durch eine 30-minütige Behandlung = 70 °C thermisch dekontaminiert werden. Die variabel einstellbare Behandlungsdauer lässt sich bei Bedarf von 30 Minuten bis auf 24 Stunden verlängern. Aufgrund der speziellen Temperatur-Steuerungsautomatik sowie der großen Leistungsreserven kann der Dekontaminationsprozess extrem produktiv und unterbrechungsfrei, bei Bedarf pausenlos rund um die Uhr betrieben werden.
Dazu kann z. B. ein Trotec-Vertikalheizer TES 200 direkt im Dekontaminationsraum aufgestellt werden. Dort stehen die wiederaufzubereitenden Atemschutzmasken auf fahrbaren Regalwagen und andere kontaminierte Gegenstände (z. B. Kittel, Kasacks, Hosen) auf Kittelständer. Auf der gleichen Weise können auch Krankenzimmer von entlassenen Patienten dekontamiert werden.
Bei kleineren Räumen, die zu 100 % mit Dekontaminationsmaterial befüllt werden sollen, kann das Gerät auch außerhalb des Raumes aufgestellt werden. Dazu muss ein Raumzugang (Wand-/Türöffnung) zur Installation eines 90-Grad-Rohrbogens hergestellt werden, damit der Raum von außen beheizt werden kann.
Das integrierte Behandlungsprogramm wird aktiviert und der thermische Dekontaminationsprozess läuft dann entweder als Einzeldekontamination je Befüllung oder kontinuierlich im rollierenden Beschickungsverfahren automatisch ab. Bei einer kontinuierlichen Beschickung können große Durchlaufmengen auf kleinstem Raum erreicht werden.

Wiederaufbereitung medizinischer Einmal-Schutzmasken (MNS, FFP2/3) mittels thermischer Dekontamination - Trotec GmbH

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Filterklassen
Im Dezember 2016 trat die DIN EN ISO 16890 "Luftfilter für die allgemeine Raumlufttechnik - Teil 1: Technische Bestimmungen, Anforderungen und Effizienzklassifizierungssystem, basierend auf dem Feinstaubabscheidegrad (ePM)" in Kraft (ab Juli 2018 allgemein gültig), um verschiedene Standards (DIN EN 779 oder ASHRAE 52.2) weltweit zu vereinheitlichen. Davon sind Filtertypen der Gruppen G, M und F betroffen.


Die DIN EN 779 ist durch die DIN EN ISO 16890 "Luftfilter für die allgemeine Raumlufttechnik"abgelöst!

Aufgrund verschiedener Studien befasst sich die DIN EN ISO 16890 bei der Einteilung bzw. die Auswahl der Luftfilter mit den Auswirkungen von Feinstaub auf die menschliche Gesundheit. Die Luftverschmutzung und speziell besonders kleine Partikel in der Luft sind gesundheitsschädlich und führen zu teils tödlichen Atemwegs- und Herz-Kreislauferkrankungen. Diese Partikel werden in unterschiedliche PM-Klassen (Particulate Matter - Feinstaub) kategorisiert

PM 1 (aerodynamischer Durchmesser ≤ 1 μm)
PM 2,5 (≤ 2,5 μm)
PM 10 (≤ 10 μm)

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Filterqualität gemäß der neuen DIN EN ISO 16890 - Trox GmbH - Denny Kaulfuß
Produktübersicht Filterelemente - ISO 16890 im Vergleich zu DIN EN 779 - Trox GmbH
49 anstatt 9 Filterklassen – Die Luftfilternorm ISO 16890 in der Übersicht

Um feste, (flüssige) und gasförmige Teilchen oder ein Gemisch aus diesen Partikeln (Aerosole] von ca. 0,001 bis 3000 µm) aus der Luft abzuscheiden, werden Luftfilter eingesetzt. Sie schützen die Bauteile in Raumluftreinigern und das Kanal- bzw. Luftleitungssysteme einer raumlufttechnischen Anlage (RLT) und sorgen für eine gesunde Raumluft.
Aber auch in Ab- bzw. Rauchgassystem werden zunehmend Feinstaubfilter (Elektrofilter) eingebaut.

Die Filterarten
  •  Faserfilter (Flächen- [Matten- oder Plattenfilter], Taschen- bzw. Beutelfilter)
  •  Rollbandfilter
  •  Aktivkohlefilter
  •  Elektrofilter
Die Filterwirkung besteht auf Grund verschiedener Effekte:
  •  Sieb-Effekt: Ein Partikeldurchmesser ist größer als der freie Querschnitt zwischen den Fasern (Porenweite)
  •  Sperr-Effekt: Ein Teilchen liegt auf einer Stromlinie, deren Abstand von der Faser bei der Umströmung kleiner ist als der halbe Teilchendurchmesser
  •  Trägheits-Effekt: Eine Abscheidung an der Faser tritt ein, wenn ein Teilchen eine bestimmte Größe hat und somit dem Verlauf der Stromlinie nicht folgen kann und wenn es innerhalb eines kritischen Abstandes von der Mittellinie liegt
  •  Diffusions-Effekt: Wirkt auf Grund der Brownschen Molekularbewegung und ist nur für sehr kleine Teilchen wirksam. Es entsteht eine diffuse Bewegung des Teilchens um eine gedachte Stromlinie und es wird an der Faser abgeschieden, wenn es genügend nah und lange in der Nähe der Faser verweilt.
Der Abscheidegrad der Filter ist nicht konstant, sondern er steigt mit zunehmender Verschmutzung. Deswegen sind die Angaben der Hersteller (Prüfstand) nur bedingt richtig. Zunehmend ist auch die die Schimmelpilzproblematik, denn abgeschiedene Pilzsporen an der Filteroberfläche können hoher relativer Luftfeuchte (>90 %) durch das Filtermedium hindurchwachsen und sich auf der gefilterten Seite wieder ablösen. Hierdurch entsteht eine erhöhte Allergiegefahr.
Faserfilter
Das Vlies dieser Filter wird aus Glas-, Kunststoff-, Metall- oder Naturfasern hergestellt.  Die Formen der Filter sind von dem Werkstoff und dem Einsatzgebiet abhängig. Wobei eine lange Betriebszeit (Standzeit) und eine niedrige Druckdifferenz im Vordergrund stehen. Dabei soll eine möglichst große Filterfläche vorhanden sein. Vliese für Grob- und Feinfilter haben eine größere Dicke und niedrigere Druckdifferenz gegenüber Vliese für Feinst- oder Schwebstofffilter.
Flächenfilter/Grobfilter
Quelle: Trox GmbH
Diese Filter werden mit flachen bzw. ebenen Filterzellen eingesetzt. Das Filtermedium wird in einem Kartonrahmen eingebaut, wo es von gelochten Blechen oder Pappen abgestützt wird. Die Filterzellen können auch zickzackförmig gefaltet angeordnet werden.
Grobfilter dienen primär als Vorfilter zur Abscheidung von grobem bis feinem Staub in raumlufttechnischen Anlagen.
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Z-Line-Filter
Quelle: Trox GmbH
Taschen-/Beutelfilter
Quelle: Trox GmbH
Am häufigsten werden sog. Taschenfilter (Beutelfilter) verwendet. Die Form der "Taschen" werden durch keilförmig ausgeführte Nähte, einzelne Heftfäden, eingeklebte oder genähte keilförmige Vliesstreifen oder geschweißte Nähte gehalten. Dadurch haben sie eine hohe Staubspeicher-fähigkeit und geringe Einbaumaße. Eine Filtereinheit besteht aus 6 bis 12 Taschen, die in einem Rahmen angebracht sind.
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Plisseefilter/Feinstaubfilter
Quelle: Trox GmbH
Normalerweise sind die Faserfilter nicht reinigungsfähig, haben aber eine lange Standzeit. Bei einer entsprechenden Materialauswahl (spezielle Kunststoffasern) können sie mit Wasser gereinigt werden.
Es gibt auch Faserfilter zur Abscheidung von Feinst- oder Schwebstäuben. Die Vliese bestehen aus mikrofeinen Fasern aus Glas, Kunststoff, Zellulose, Mineralien, Metalloxid oder Metall, die zickzackförmig gefaltet in einem Rahmen untergebracht sind. Der Verbund bzw. Abdichtung zum Rahmen wird durch eine Vergußmasse hergestellt (Ein- und Zweikomponenten-Kunststoffmaterial). Vor diesen Filtern sind immer einfachere Faserfilter einzusetzen.

Filterüberwachung
 
Differenzdruckmessgerät mit Sonderskala
Differenzdrucksensor mit Piezoelement
Quelle: Briem Steuerungstechnik GmbH
Filter verringern mit zunehmender Verschmutzung nicht nur die geförderte Luftmenge und verändern dadurch die Luftmengeneinstellung ( pneumatischer Abgleich). Der Betreiber schaltet, wenn er es überhaupt bemerkt, die Ventilatorleistung auf die nächsthöhere Drehzahlstufe, was den Stromverbrauch erhöht und die Luftmengen nochmals verändert. Deswegen ist es sinnvoll, eine Druckdifferenzmessung oder noch besser eine Differenzdruckanzeige einzubauen, um ein Filterwechsel rechtzeitig durchzuführen.
Eine Filterüberwachung besteht aus einer Kombination von Differenzdruckmesser mit Schaltkontakt und Anzeigegerät. Mit dem Druckmessgerät wird der Differenzdruck am Filter visualisiert.. Der parallel betriebene Differenzdruckschalter überwacht den voreingestellten Druckwert am Filter. Wird dieser überschritten setzt der Grenzwertschalter eine Meldung ab. In der Regel sind diese Lösungen wartungsfrei.
Messgeräte können auch zu Regelungszwecken eingesetzt werden. Diese Geräte haben einen stetigen Signalausgang (0  - 10 V oder 4 - 20 mA) und eine eingebaute LCD Digitalanzeige, die den aktuellen Messwert vor Ort anzeigt. Das am Ausgang zur Verfügung stehende Messsignal ist linear zum Messbereich.
Messgeräte, die mit flüssigkeitsgefüllten Schrägrohr-Manometern arbeiten, sind prinzipiell ungeeignet, da diese im Laufe der Zeit die Flüssigkeit verdunstet, so dass die Messung nicht genau ist und sie nicht wartungsfrei sind.
Differenzdruck-Überwachung  - Briem Steuerungstechnik GmbH
Differenzdruck-Messgeräte - Hesch Industrie-Elektronik GmbH
Rollbandfilter
Bei dem Rollbandfilter (Bandluftfilter) wird ein Faserfilter (Vlies aus Glas-, Kunststoff-, Metall- oder Naturfasern) von einer Rolle in den Luftstrom gebracht und bei zunehmender Verschmutzung auf eine zweite Rolle durch einen Elektromotor aufgewickelt.
Rollbandfilter
Quelle: Trox GmbH
Der Bandtransport wird durch ein Kontaktmanometer, der bei Erreichen einer eingestellten maximalen Druckdifferenz den Elektromotor einschaltet und wenn eine bestimmte minimale Druckdifferenz unterschritten wird, ausgeschaltet. Es werden auch Steuerautomaten mit eingebauter Membrane oder Zeitsteuerungen (druckunabhängig, löst Bandtransport nach einer bestimmten Zeit aus) eingesetzt. Ein Endschalter meldet das Ende des Bandes.
Die Filter arbeiten mit nahezu konstanter Druckdifferenz. Sie arbeiten mit einer höhenabhängigen Luftverteilung, da im oberen Teil eine höhere Geschwindigkeit auftritt als im unteren Teil. Im oberen Teil befindet sich das unbestaubte Filter und im unteren Teil die höchste Verschmutzung (längste Betriebszeit) vorliegt.
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Aktivkohlefilter
Aktivkohlefilter adsorbieren schädliche oder unerwünschte gas- und dampfförmige Verunreinigungen der Luft. Dabei kann es sich um Gerüche aus Küchen, Toiletten, Büro- und Versammlungsräumen, Dämpfe und Gase aus industriellen Prozessen oder radioaktive Gase handeln.
Quelle: Trox GmbH
Quelle: Extreme-House OHG
Aber auch Geruchsbelästigungen, die von falsch beheizten oder alten Holzheizungen ausgehen, können durch den Einbau dieses Filters in den Außenluftanschluss (Ansaugstutzen) einer kontrollierten Wohnungslüftung (KWL) oder dezentralen Lüftung eingesetzt  werden, um die Gerüche nicht in das Haus zu ziehen. Eine Alternative wäre der Einbau eines Mischgassensors, der die Lüftung abschaltet.
Die Aktivkohle wirkt je nach Schadstoff- und Kohlezustand auf der physikalischen und/oder chemischen Adsorption. Sie besteht aus Steinkohle, Kokosschalen oder Holz. Dieses Material wird so aufbereitet, dass zahlreichen Poren entstehen. Der Porendurchmesser liegt zwischen 1 nm und 1 µm. Dadurch entsteht eine sehr große Oberfläche, an der sich die Schadstoffmoleküle anlagern können. Durch diese Poren hat z. B. 1 g Aktivkohle ein Volumen von ca. 2 cm3 und eine "innere" oder spezifische Oberfläche von 900 bis 1200 m2 besitzt. Die Temperatur des durchströmenden Mediums sollte 35 bis 40 °C nicht überschreiten, weil darüber die Wirkung schnell abnimmt.
Vor dem Filter sollte auf jeden Fall ein Faserfilter gesetzt werden, damit die Staubteilchen der Luft die Poren nicht zu schnell dichtsetzen.
Der Aktivkohlefilter für Kleinanlagen wird mit einem passenden Flexrohr an den Absaugstutzen bzw. -ventilator angeschlossen.

 

Elektrofilter

Die Staubteilchen (z. B. Feinstaub) werden nach dem physikalischen Prinzip der Ablenkung elektrisch geladener Teilchen im elektrischen Feld abgeschieden. Die zu reinigende Luft oder ein Gas (Abgas-Feinstaubfilter) durchströmt die aus Ionisierungszone und Abscheidezone bestehende Filterzelle. In der Ionisierungszone (Ionisator) befinden sich Sprühdrähte, die im Normalfall an positiver Gleichspannung liegen und aus parallel dazu angeordneten, geerdeten Gegenelektroden. Bei dem Durchströmen des Ionisators werden die Staubpartikel unipolar aufgeladen. Die Abscheidezone (Kollektor) ist dem Aufbau nach ein Plattenkondensator mit wechselweise positiv gepolten oder an Erdpotential liegenden Abscheideplatten. An diesen Kollektorplatten werden Staubteilchenl, die eine Ladung im Ionisator aufgenommen haben, in ihrer Bahn abgelenkt und abgeschieden. Die einfachen Filter können von Hand durch das Abspritzen der Filterzellen mit Wasser gereinigt werden.

   
Das Prinzip der elektrostatischen Aufladung. Als einziger Elektrofilter im Markt verfügt ELOFIL über einen kurzschlusssicheren HV-Generator.
 
Die doppelte Ionisation gewährleistet eine hohe Abscheidung. Damit sind ELOFIL Elektrofilter geeignet für eine hohe Zahl von Anwendungsfällen in der Industrie: Große Effizienz, geringe Wartung, hohe Absaugleistung.
 
Von links nach rechts: Vorfilter, Ionisator, Kollektor, Nachfilter. Alle Elemente sind wiederverwendbar und einfach zu reinigen.
Elektrofilterprinzip
Quelle: Otto Spanner GmbH
In dem Feinstaubfilter werden die Abgase des Biomasse-Verbrennungssystems mit den enthaltenen Feinstaubteilchen durch ein System aus Abscheiderohren mit konzentrischen Sprühelektroden geführt. Dabei werden die Staub-partikel elektrostatisch aufgeladen. Die aufgeladenen Teilchen werden an der Niederschlagselektrode (Abscheiderohr) abgeschieden.
Auf diese Weise werden 70 % bis 95 % der Feinstaub-teilchen aus dem Abgas entfernt. Die Niederschlags-elektrode ist mit einer Antihaft-Beschichtung verdehen, sodass die Staubteilchen sich anlagern, aber sich nicht festsetzen. Durch ein einfaches, automatisiertes Rütteln werden sie wieder entfernt. Der Feinstaub dann in Form von größeren Staubverbindungen im Aschekasten aufgefangen.
Feinstaubfilter
Quelle: Otto Spanner GmbH
Zumikron Feinstaubfilter
Quelle: Normatherm® Stahlheizkesselbau GmbH
Bei diesem Normatherm®-Feinstaubfilter sind alle Anlagenkomponenten sind "unterputz" in die Kaminheizkesselanlage integriert. Die Reinigung erfolgt über eine Revisionstüre muss ein Zugang zum Filtereinsatz ermöglicht werden, weil er herausgenommen werden muss.
Funktion:
1. Bei ausreichend hoher Spannung an der Elektrode in der Mitte des Abgasstroms kommt es zu Ionisierungsprozessen. Somit entstehen im Abgasstrom geladene Teilchen, sogenannte Ladungsträger und Gasionen.

2. Die Gasionen lagern sich an die Feinstaubpartikel an und führen somit zu deren Aufladung. Die auf diese Weise geladenen Teile werden aufgrund der elektrostatischen Kräfte an die Innenwand des Abgasrohres gedrängt und dort abgelagert. Die Ladung der Partikel wird während des Ablagerungsprozesses "neutralisiert". Trotzdem bleiben die Partikelaufgrund ihrer mechanischen Verzahnung am Abgasrohr kleben.

RuFF-KAT
Quelle: RuFF-Kat GmbH
Der RuFF-KAT eignet sich besonders gut für den nachträglichen Einbau in Bestandanlagen, da er nicht in der Nähe des Kessels bzw. Ofens eingebaut werden muss.
Funktion:
  •  durchziehendes Abgas wird unter Hochspannung ionisiert
  •  Ruß- und Feinstaubpartikel werden an der Sammelelektrode aufgeladen
  •  die aufgeladenen Partikel bewegen sich zur Filterwand und setzten sich dort fest
  •  der Feinstaub verklumpt zu groben Flocken und wird periodisch automatisch abgerüttelt
  •  der abgerüttelte Staub fällt in den Kaminschacht hinab
  •  abgeschiedene Schlacke wird durch den Kaminkehrer im Rahmen seiner normalen Kehrintervalle entsorgt
Partikelabscheider, Feinstaubfilter, Rauchgasfilter
Quelle: Karl Schräder Nachf.

 

Dieser neuartige Schräder-Feinstaubfilter für Feuerungsanlagen mit festen Brennstoffen arbeitet nach dem Prinzip der Corona-Entladung*. Die beim Verbrennen von Holz-Pellets und Holzhackschnitzeln entstehenden Staubemissionen werden beim Eintritt in den Filter elektrostatisch aufgeladen und an der nachfolgenden Filterschüttung angelagert.
Die Reinigung erfolgt vollautomatisch durch Absprühen der Filterschüttung mit Wasser; dadurch entfällt die bei sonstigen Elektrofiltern erforderliche periodische Reinigung und Entsorgung des Staubes.
*ein geringer Stromfluss durch Luft zwischen zwei Elektroden, der meist im Mikroampere-Bereich liegt.

 


Funktionsprinzip Airjekt 1
Quelle: Kutzner + Weber GmbH

 

 

Der Airjekt 1 ist der erste zugelassene Partikelabscheider für Kleinholzofenfeuerungen (Öfen, offene oder geschlossene Feuerräume und holzbefeuerte Kesselanlagen).
Das Prinzip der elektrostatischen Partikelabscheidung des Airjekt 1 ist universell und kann bei den meisten Kleinholzfeuerungsanlagen, unabhängig von Marke und System, eingesetzt werden. Der Leistungsbereich der Holzfeuerungsanlagen beträgt 25 kW bis 50 kW mit einem Abgasrohrdurchmesser von 130 mm bis 300 mm.

In der Praxis erreicht man eine Abscheidewirkung von ca. 50 – 90 %.
Einsetzbar in
• handbeschickten Holzfeuerungsanlagen bis 25 kW
• automatisch beschickten Holzfeuerungsanlagen bis 50 kW
• metallischen und keramischen Abgassystemen

Der Partikelabscheider Airjekt 1 - Kutzner + Weber GmbH

Der Partikelabscheider ist in Deutschland gemäss Bafa-Richtlinien (www.bafa.de) förderfähig!
 


qualmender  Kaminofen

 

Die neue VDI 3670 2016-4 "Abgasreinigung  - Nachgeschaltete Staubminderungseinrichtungen für Kleinfeuerungsanlagen für feste Brennstoffe" beschreibt den Stand der Technik von nachgeschalteten Staubminderungseinrichtungen (Partikelabscheider, Feinstaubfilter, Rauchgasfilter) für feste und/oder flüssige Partikel aus Kleinfeuerungsanlagen, die feste Brennstoffe im Geltungsbereichs der 1. BImSchV einsetzen.
Die Richtlinie unterscheidet zwischen Einzelraumfeuerung aller gemäß 1. BImSchV zulässigen Leistungsbereiche, die Festbrennstoffe einsetzen; Kessel mit einem Nennwärmeleistungsbereich von 4 kW bis zu 50 kW, die Holz oder Kohle als Brennstoff einsetzen; Kessel mit einem Nennwärmeleistungsbereich von mehr als 50 kW bis zu 500 kW, die Holz oder Kohle als Brennstoff einsetzen; Kessel mit einem Nennwärmeleistungsbereich von 4 kW bis zu 500 kW, die Agrarbrennstoffe der Nr. 8 und Nr. 13 nach 1. BImSchV einsetzen. Für Einzelraumfeuerungen, die Festbrennstoffe einsetzen, legt diese Richtlinie fest, welche Wirksamkeit (in diesem Fall insbesondere der Abscheidegrad) als der Stand der Technik von Abscheidern für diesen Typ von Feuerungsanlagen anzusehen ist.
Herausgeber der VDI 3670 ist die Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN - Normenausschuss KRdL.

Ab 1. Januar 2015 neue Anforderungen an alte Öfen - UBA

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