Luftreiniger mit HEPA-Filter: Schützen sie wirklich vor Ansteckung durch Aerosole?

HEPA-Luftfilter sind derzeit in aller Munde und werden als Wundermittel im Kampf gegen den Coronavirus angepriesen. Doch schützen Sie auch wirklich vor der Ansteckung und sorgen für virenfreie Luft in Büros, Besprechungsräumen, Wartezimmern und Klassenräumen? Was ist eine HEPA-Filter eigentlich?

Was ist ein HEPA-Filter und wie funktioniert er?

HEPA steht für High-Efficiency Particulate Air, zu dt. Luftfilter mit hoher Wirksamkeit gegen Teilchen. HEPA-Filter sind Schwebstofffilter und in der europäischen Norm EN 1822 beschrieben. Die relevante Partikelfilterklasse für Aerosole sind die Klassifizierungen H13 und H14 (HEPA).

Aber Achtung, der Begriff HEPA ist nicht geschützt und kann auf jedem Filter stehen, auch wenn er nicht den Anforderungen der EN 1822 entspricht!

HEPA-Filter sind immer da im Einsatz, wo höchste Anforderungen an die Reinheit der Raumluft gestellt werden. Primär werden mit ihnen Aerosole, Stäube und Keime abgeschieden. Sie bestehen in der Regel aus einem engmaschigen Netz aus Glasfaser- oder Zellulosefasermatten und werden zur Vergrößerung der Filterfläche häufig zacken- oder wellenförmig in den Halterahmen eingebaut. Die Luft durchströmt die Filtermatte, dabei werden die Schwebstoffe bis zu einer Größe von 0,1 Mikrometer herausgefiltert.

Die Funktionsweise eines HEPA-Filters beruht auf verschiedenen Prinzipien, die immer darauf beruhen, dass Partikel mit Hilfe eines Luftstroms durch den Filter geleitet werden:

Trägheitseffekt

Größere Partikel mit einer höheren Masse haben eine höhere Trägheit und bewegen sich daher relativ geradlinig. Wenn sich der Luftstrom mit den Partikeln um die Filterfasern bewegt, dann können größere Partikel diese Richtungsänderung nicht nachvollziehen und treffen auf die Filterfasern, wo sie haften bleiben.

Diffusionseffekt

Die kleinsten Partikel im Luftstrom, wie etwa Viren, werden von Gasmolekülen in ihrer Bewegung beeinflusst. Daher bewegen sie sich nicht geradlinig im Luftstrom. Durch dieses Bewegungsmuster kommen die Partikel zwangsläufig in Kontakt mit den Filterfasern und bleiben dort haften.

Sperreffekt

Kleine Partikel bewegen sich mit dem Luftstrom durch die Filtermatte. Sobald sie nahe an die Filterfasern geraten, werden sie von Adhäsionskräften der Faser angezogen und bleiben dort haften.

HEPA-Filter

Filterklassen nach EN1822

In der europäischen Norm EN1822 sind Partikelfilter in sogenannte Partikelfilterklassen eingeordnet. Die Filterklasse gibt an, wie viele Teilchen (>0,1 Mikrometer) bei einem standardisierten Test mit dem Filter aus der Luft abgeschieden werden.

Filtergruppe Filterklasse Abscheidegrad Durchlassgrad
EPA = Efficient Particulate Air Filter
Hochleistungsfilter

E10 > 85 % 15 %
E11 > 95 % 5 %
E12 > 99,5 % 0,5 %
HEPA = High-Efficiency Particulate Air Filter
Schwebstofffilter
H13 > 99,95 % 0,05 %
H14 > 99,995 % 0,005 %
ULPA = Ultra Low Penetration Air Filter
Hochleistungsschwebstofffilter

U15 > 99,9995 % 0,0005 %
U16 > 99,99995 % 0,00005 %
U17 > 99,999995 % 0,000005 %

Ein HEPA-Filter mit der Filterklasse H13 filtert beispielsweise 99.950 von 100.000 Teilchen aus dem Luftstrom. Anders ausgedrückt, nur 50 von 100.000 Teilchen passieren den Filter. Bei einem Filter der Klasse H14 sind es 5 von 100.000 Teilchen.
Im Vergleich dazu lässt eine FFP2 Maske 6.000 von 100.000 Teilchen durch, zudem Teilchen mit einem höheren Durchmesser (0,6 Mikrometer).

Luftreiniger mit HEPA-Filter im Kampf gegen Coronaviren

Wie vermeiden HEPA-Filter das Ansteckungsrisiko mit dem Coronavirus?

In Zuge der Corona Pandemie sind Luftreiniger bzw. Luftfilter mit HEPA-Filter in aller Munde. Sie werden teilweise als Wundermittel im Kampf gegen das Coronavirus bezeichnet, vor allem in Schulen, Kitas und Büros. Sie sollen zudem das Ansteckungsrisiko durch Aerosole erheblich senken. Aber stimmt das auch?

Verschiedene wissenschaftliche Studien belegen die Wirksamkeit von HEPA-Filtern im Kampf gegen das Coronavirus!

Wissenschaftler der Bundeswehr-Universität München, unter der Leitung von Prof. Kähler, haben mit einer Studie bewiesen, dass Aerosole und Tröpfchen in der Raumluft durch den Einsatz von professionellen Luftreinigern nach wenigen Minuten deutlich reduziert werden können. Für die Effektivität der eingesetzten Luftreiniger ist ein HEPA-Filter H13 notwendig sowie eine für den Raum ausreichende Luftleistung (m³/h).

Eine Studie der Goethe-Universität Frankfurt, die als Preprint vorliegt, zeigt, dass ein Luftreiniger mit der Filterklasse HEPA H13 die Aerosolkonzentration in Klassenräumen deutlich reduzieren kann. Innerhalb von 30 Minuten kann die Konzentration um 90 Prozent gesenkt werden. Die Gefahr zur Ansteckung mit dem Coronavirus (SARS-CoV2 Virus) über die Luft lässt sich somit deutlich reduzieren. Aus diesem Grund wird die Nutzung von Luftreinigern in Schulräumen und Klassenzimmern empfohlen. Zudem werden die Betriebsgeräusche von Luftreinigern überwiegend nicht als störend empfunden.

Luftreingier mit HEPA-Filter, war`s das?

Leider ist es mit einem HEPA-Filter alleine nicht getan.

Auch beim Einsatz von professionellen Luftreinigern mit HEPA-Filter ist es weiterhin notwendig zu lüften, vor allem um die CO2-Konzentration durch Frischluft zu senken.

Aber auch das Tragen von Mund-Nasenschutz ist weiterhin notwendig. Luftreiniger mit HEPA-Filter verringern zwar im erheblichen Maße die Konzentration von Aerosolen in Raum, jedoch helfen sie nur bedingt um das Ansteckungsrisiko durch Tröpfchen beim Husten oder Sprechen zu verringern.

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