Messtechnische Untersuchung und Begutachtung von Luftfiltern in Raumlufttechnischen Anlagen

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1 Prof. Frank Reichert Sachverständiger für Luftfiltration - Luftanalytik - Raumlufttechnik Höpfertsteig Berlin Tel.: /3 3 - Fax: / f.d.reichert@t-online.de Die Camfil KG erteilte am nachfolgenden Auftrag an Herrn Prof. Frank Reichert, Berlin, Prof. für Umweltverfahrenstechnik und Sachverständiger für Luftfiltration Luftanalytik Raumlufttechnik: Messtechnische Untersuchung und Begutachtung von Luftfiltern in Raumlufttechnischen Anlagen Kurze, zusammengefasste Darstellung der Ergebnisse der Messzeiträume vom 1. Juni bis 1. September 4 und vom 1. September 4 bis 31. März 5. Die Langfassung des Untersuchungsberichts umfasst insgesamt 233 Seiten. 1. Die Zielstellung der Untersuchungen diente einer Leistungsbeurteilung (aufbauend auf der Typprüfung nach DIN EN 779) verschiedener Produkte unter Praxisbedingungen in innerstädtischen RLT - Anlagen. 2. Die Ergebnisse sollen zu einer Versachlichung bei der Diskussion um die Filtrationsleistung bei realen, variierenden Umweltparametern beitragen. 3. Die Praxisuntersuchungen wurden an nahezu baugleichen, ortsidentischen Anlagen unter Berücksichtigung aller wesentlichen Umweltparameter durchgeführt. 1

2 Beide Anlagen arbeiten zweistufig. Alle Umwelt- und Betriebsparameter wurden über den Messzeitraum kontinuierlich aufgezeichnet. Ein besonderer Schwerpunkt wurde auf die Registrierung der Verläufe von relativer Feuchte und Temperatur in Filternähe gelegt. In regelmäßigen Zeitabständen wurden die Fraktionsabscheidegrade der Filterstufen in-situ aufgenommen. 4. Beide Filterstufen wurden jeweils mit Taschenfiltern der Klasse F7 ausgerüstet, wobei die Anlage L1 mit dem Produkt HiFlo-85 (Camfil) und die Anlage L2 für den ersten Messzeitraum mit dem biostatisch ausgerüsteten Synthesefaserfilter Typ A ausgestattet wurde. Für den zweiten Messzeitraum wurde das ebenfalls biostatisch ausgerüstete Produkt Typ B, Klasse F7 in Anlage L2 eingebaut. Alle Filterflächen waren vergleichbar. 5. Vor Beginn der Messungen wurden die Anlagen gemäß VDI 22 begangen und keine Mängel festgestellt. Zur Leistungsbeurteilung der Filter hinsichtlich mikrobiologischer Belastungen aus der Außenluft wurden zum Ende der Messzeiträume Beprobungen der reinluftseitigen Filteroberflächen mittels Abklatschplatten, wie sie die VDI 22 vorsieht, durchgeführt. Diese Untersuchungen wurden von einem akkreditierten, mikrobiologischen Labor vorgenommen (Akkreditierung nach DIN EN ISO / IEC 125:, DAP-PG ). Ergebnisse : Filtrationsleistung Bezüglich der Filtrationsleistungen können folgende Erkenntnisse zusammengefasst werden: Während die Glasfaser Produkte den Abscheidegrad unter veränderlichen Klimabedingungen über die Messzeiträume halten bzw. verbessern, ist bei beiden Synthesefaser Produkten eine Abnahme der Abscheideleistung zu beobachten. Dieser Effekt ist besonders ausgeprägt für die Filter der ersten Stufe, die unmittelbar mit der Außenluft und damit zum Teil mit sehr hohen relativen Feuchten konfrontiert werden. Aus zeitgleich durchgeführten rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen der Feinstäube geht hervor, dass es einen deutlichen Rußanteil gibt, der im Zusammenwirken mit der Feuchte eine Entladung der elektrostatisch aufgeladenen Synthesefasern begünstigt. Als Beispiele für die Messergebnisse sind nachfolgend die Fraktionsabscheidegrade der ersten Filterstufen grafisch dargestellt. 2

3 Messergebnisse für die Außenluftfilter ( 1. Filterstufe), Erster Messzeitraum Anlage L1, Außenluftfilter Camfil Hi-Flo 85 Taschenfilter Anlage L2, Außenluftfilter Taschenfilter Typ "A" , 1,, 1, Partikelgrösse d p in µm Partikelgrösse d p in µm Außenluftfilter Anlage L1 Glasfaser- Taschenfilter Camfil - F7 Typ 3 P 85 Entwicklung der Fraktionsabscheidegrade Außenluftfilter Anlage L2 Synthesefaser - Taschenfilter Typ A Entwicklung der Fraktionsabscheidegrade 3

4 Messergebnisse für die Außenluftfilter (1. Filterstufe) des ersten Messzeitraums In Analogie zur DIN EN 779 wurden nur die Messergebnisse für den Partikelgrößenbereich,4µm verwendet. Anlage L1, Außenluftfilter Camfil Hi-Flo 85 Taschenfilter Abscheidegrad bei dp=,4µm Anlage L2, Außenluftfilter Taschenfilter Typ "A" Abscheidegrad bei dp=,4µm Datum Datum Außenluftfilter Anlage L1 Glasfaser- Taschenfilter Camfil - F7 Typ 3 P 85 Außenluftfilter Anlage L2 Synthesefaser- Taschenfilter Typ A 4

5 Messergebnisse für die Außenluftfilter ( 1. Filterstufe), zweiter Messzeitraum Anlage L1, Außenluftfilter Camfil Hi-Flo 3P-85 P7-534 Taschenfilter Anlage L2, Außenluftfilter Taschenfilter Typ "B" Abscheidegrad in % 9,1 1 Partikelgröße d p in µm Abscheidegrad in % 9,1 1 Partikelgröße d p in µm Außenluftfilter Anlage L1 Glasfaser- Taschenfilter Camfil - F7 Typ 3 P 85 Entwicklung der Fraktionsabscheidegrade Außenluftfilter Anlage L2 Synthesefaser- Taschenfilter Typ B Entwicklung der Fraktionsabscheidegrade 5

6 Messergebnisse für die Außenluftfilter (1. Filterstufe) des zweiten Messzeitraums In Analogie zur DIN EN 779 wurden nur die Messergebnisse für den Partikelgrößenbereich,4µm verwendet. Anlage L1, Außenluftfilter Camfil Hi-Flo 85 Taschenfilter Abscheidegrad bei dp=,4µm Anlage L2, Außenluftfilter Taschenfilter Typ "B" Abscheidegrad bei dp=,4µm,, 9, 9,,,,,,,,,,,,,,,,,,, Messtag Messtag Außenluftfilter Anlage L1 Glasfaser- Taschenfilter Camfil - F7 Typ 3 P 85 Außenluftfilter Anlage L2 Synthesefaser- Taschenfilter Typ B 6

7 Die zweiten Filterstufen wurden auf vergleichbare Weise untersucht. Hier zeigt sich im Gegensatz zu den Außenluftfiltern, eine deutliche Abhängigkeit der Filtrationsleistung von der Betriebsweise der Anlage. Während in den Sommermonaten im Wesentlichen das Außenklima, insbesondere die rel. Feuchte, bis zum Zuluftfilter durchgereicht wurde, wurde während der Heizperiode der Filter mit einer extrem trockenen Luft durchströmt. Die rel. Feuchte erreichte hierbei nur Werte um %. Dazu sei angemerkt, dass sich zwischen den Filterstufen keine Luftbefeuchter befinden. Es wurde festgestellt, dass unter solchen trockenen Bedingungen für die synthetischen Filtermedien ein vergleichbares Absinken des Abscheidegrades nicht bestätigt werden kann. Als weiteres Ergebnis für Glasfaser Taschenfilter wurde folgendes herausgearbeitet: Die Filterkombination F7 F7 ist aus Sicht der VDI 22 (mindestens F5 F7, empfohlen F7-F9) eine gute Lösung hinsichtlich Anlagenschutz, mikrobiologischer Sicherheit, günstiger Druckdifferenz und Zuluftqualität. Darüber hinaus erreicht die zweistufige Kombination F7 F7 einen vergleichbaren Abscheidegrad bzgl. der Bezugspartikelgröße,4µm zu einem Feinstaubfilter der Klasse F9. 7

8 Luftkeimbeprobungen an RLT-Anlagen L1 und L 2 Während der gesamten Untersuchungszeiträume wurden in regelmäßigen Abständen mikrobiologische Beprobungen mit Abklatschplatten, wie sie auch in der VDI 22 vorgesehen sind, durchgeführt. Es konnte zu jedem Zeitpunkt eine hygienisch einwandfreie Qualität der Zentralgeräte und der reinluftseitigen Filteroberflächen nachgewiesen werden. Da es sich hier nur um Kontaktprobennahmen handelt, wurden zusätzliche Luftkeimmessungen durchgeführt. Mitte Juni 5 wurden sowohl die Zentralgeräte L1 und L2 wie auch zwei von diesen Anlagen versorgte Räume entsprechend untersucht. Um einen Ausgangswert für die tagesaktuelle Keimbelastung der Außenluft zu erhalten, wurden Proben der Außenluft vor den Wetterschutzgittern beider Ansaugungen genommen. In Anlage L1 wurde zusätzlich unmittelbar vor dem Außenluftfilter im Kanal beprobt. Die Messungen hinter den ersten Filterstufen zeigen die einwandfreie Funktion der jeweiligen Luftfilter. Die gefundenen 1 bis 2 KBE auf diesen Proben können u. U. beim Ein- oder Ausbau der Messfilter bzw. beim Hochfahren der Anlagen auf die Membranen gelangt sein. Diese geringfügigen Werte stellen keinen Beweis für eine Minderfunktion der Luftfilter dar und liegen im normalen Fehlerbereich. Bei beiden Anlagen gab es in den Zuluftkanälen hinter den zweiten Filterstufen keinen Befund. Damit kann die Gesamtkonfiguration der Anlagen als mikrobiologisch funktionstüchtiger Schutz bezeichnet werden. Die Messung im Raum 9, versorgt durch Anlage L1, wurde doppelt ausgeführt: einmal wurde unter einer speziellen Abströmhaube, wie sie bereits für Partikelmessungen eingesetzt wurde, gemessen, zum anderen wurde ein weiterer Messkopf frei ansaugend in der Mitte des Raumes aufgestellt. Die Messungen erfolgten zeitgleich. Während die Zuluft aus dem Deckenluftauslass keine Befunde aufweist, wurden in der Raumluft einige wenige Mikroorganismen gefunden. Die Messung im Raum, versorgt durch Anlage L2, erfolgte frei angeströmt unterhalb des Deckenluftauslasses. Der Abstand zum Auslass betrug einen Meter. Auch hier zeigte sich, dass die Zuluft keine Mikroorganismen aufwies. Die gefundene 1 KBE liegt im Bereich der Messungenauigkeit des Verfahrens bei freier Anströmung. 8

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