ISO 10121-3: das erste Klassifizierungssystem für Molekularfilter in Lüftungssystemen

Nicht nur in Außenbereichen können Bedrohungen in der Luft, wie zum Beispiel gasförmige Schadstoffe, die Gesundheit gefährden. Auch in Innenbereichen müssen Menschen vor Schadstoffen geschützt werden: Viele Schadstoffe gelangen über Lüftungsanlagen (HLK) von draußen nach drinnen. Um die Luftqualität zu verbessern, werden spezielle Molekularfilter entwickelt, damit schädliche Gase wie Ozon, Stickstoffdioxid, Schwefeldioxid oder Kohlenwasserstoffe (wie beispielhaft Toluol) nicht über das Lüftungssystem nach innen gelangen. Zudem sorgt die neue Norm ISO 10121-3 dafür, dass alle Molekularfilter für allgemeine Lüftungsanlagen nicht nur auf ihre Wirksamkeit geprüft, sondern auch klar klassifiziert werden. Dies erleichtert die Auswahl des passenden Filters erheblich.

ISO 10121-3 für Molekularfilter in Lüftungssystemen

Die ISO 10121-Normenreihe definiert standardisierte Prüfverfahren für Molekularfilter um deren Effizienz zu bewerten, parallel zur ISO 16890 für Partikelfilter. Sie zielt darauf ab, die Leistungsfähigkeit dieser Produkte für potenzielle Käufer klar und nachvollziehbar darzulegen und somit Transparenz im Auswahlprozess zu gewährleisten. Um die Leistungsfähigkeit von Molekularfiltern und Filtermedien verschiedener Hersteller unabhängig zu bewerten, wurden spezifische Testverfahren entwickelt. Diese Verfahren messen den Abscheidegrad der Filter, was einen direkten Indikator für die Effizienz des jeweiligen Filters oder des verwendeten Filtermediums darstellt.

Die Norm ISO 10121-1 behandelt spezifische Prüfverfahren für Molekularfiltermedien. Dabei werden die Filtermedien, also zentrale Bestandteile der Filter getestet.
ISO 10121-2 Prüfverfahren bestehen aus Tests für Molekularfilter, um deren Leistungsfähigkeit zu bewerten und sicherzustellen, dass sie den erforderlichen Reinigungseffekt für bestimmte Schadstoffe bieten.

Im Oktober 2022 trat die ISO 10121-3-Richtlinie in Kraft, welche detaillierte Prüfverfahren für Molekularfilter vorschreibt. Diese Norm führt zudem das erste umfassende Klassifizierungssystem für Molekularfilter in Lüftungsanlagen ein. Sie definiert somit Standards für die Effizienz und Kapazität von Filtern bei der Reinigung der Außenluft von Schadstoffen. Die ISO 10121-3 erleichtert Betreibern und Eigentümern von Lüftungsanlagen somit die Auswahl von Filtern, die optimal auf die Belastung der lokalen Außenluft und die individuellen Anforderungen ihres Systems, bzw. der gewünschten Innenraumluftqualität abgestimmt sind.

Der ISO 10121-3 Test für die häufigsten gasförmigen Luftschadstoffe

Das Klassifizierungssystem gemäß ISO 10121-3 verwendet eine Auswahl von vier gängigen Schadgasen, die typischerweise in der Außenluft vorkommen, um hauptsächlich die Effizienz von Aktivkohlefiltern zu bewerten.

Treibhausgas
Entsteht durch UV-Licht und Verbrennungsprozesse.
Verursacht Reizungen an Lunge und Augen, kann zu Atemwegserkrankungen führen.

Entsteht durch Verbrennungsprozesse (auch bei industriellen Prozessen).
Schadet der Lunge und kann zu Atemwegserkrankungen führen.

Entsteht durch Verbrennungsprozesse.
Verantwortlich für Dunst und sauren Regen.
Kann die Anfälligkeit für Infekte erhöhen, die Lungenfunktion beeinträchtigen und zu stärkeren Asthmaanfällen führen.

Entsteht zum Beispiel durch Verbrennungsprozesse und ist unter anderem in Lösungsmitteln sowie Farben enthalten.
Repräsentiert in der ISO 10121-3 flüchtige organische Verbindungen (VOCs).
Kann zu akuten und chronischen Gesundheitsschäden führen, darunter auch einem erhöhten Krebsrisiko.

So funktioniert die Klassifizierung der Molekularfilter nach ISO 10121-3

Zur Klassifizierung verschiedener Gasfilter entsprechend der ISO 10121-3-Norm ist ein standardisiertes Testverfahren definiert. Bevor der Test initiiert wird, ist es entscheidend, dass der gesamte Luftstrom durch den Filter geführt wird, um das Entstehen eines Bypasses zu verhindern. Anschließend erfolgt die Messung der Konzentration der Testgase sowohl upstream (vor dem Filter) als auch downstream (nach dem Filter).

Initiale Effizienz des neuen Filters

In der initialen Phase des Prüfverfahrens gemäß ISO 10121-3 wird die Filtereffizienz bei sehr niedriger Gaskonzentration bewertet. Filter, die bereits bei dieser geringen Prüfgaskonzentration einen Leistungsabfall von mehr als 5 Prozent aufweisen, sind von weiteren Tests ausgeschlossen, da ihre anfängliche Effizienz als unzureichend gilt.

Klassifizierung der Filterleistung im Betrieb

Die zweite Testphase stellt den Kern des Messverfahrens dar. Hierbei wird der Filter mit einer spezifizierten Gaskonzentration belastet. Im Anschluss wird die verbleibende Gaskonzentration hinter dem Filter ermittelt. Eine Effizienz von 100 Prozent ist erreicht, sofern sich kein nachweisbares Gas mehr in der Luft nach Passage des Filters befindet.

Bei einem normalen Testdurchlauf wird die Konzentration des gefilterten Gases so lange gemessen, bis der Filter nur noch 50 Prozent der Prüfgase herausfiltert.
Wenn die gefilterte Luft bei Testbeginn bereits mehr als 50 Prozent der ursprünglichen Gaskonzentration enthält, wird so lange gemessen, bis die Filterleistung bei 0 Prozent liegt (gleichbleibende Konzentration des Gases).

Bestimmung der Leistungsklasse

Zuletzt wird die Leistung des Filters in Abhängigkeit von der bereits gefilterten Gasmenge gemessen. Je länger eine hohe Qualität der Filterleistung aufrechterhalten wurde, desto höher wird der Filter gemäß des Klassensystems der ISO 10121-3 bewertet:

HD (heavy duty): Wird in schwierigen Umgebungen mit hoher Belastung eingesetzt, z.B. in stark verschmutzten oder hochreinen kritischen Umgebungen. Verglichen mit LD-Filtern haben HD-Filter eine 16-mal höhere Lebensdauer.
MD (medium duty): Wird bei mittleren Kontaminationskonzentrationen angewendet, z.B. in einer städtischen Umgebung. Verglichen mit LD-Filtern haben MD-Filter eine 4-mal höhere Lebensdauer.
LD (light duty): Gilt als Einstiegslösung für niedrige Konzentrationen oder intermittierende Kontaminationsepisoden wie z.B. ein Waldbrand oder Smog.
vLD (very light duty, entspricht 50 Prozent der LD Leistung): Entspricht einer Einstiegsklasse ohne besondere Leistungsanforderungen.

Das Testergebnis des jeweiligen Filters kann zum Beispiel aussehen wie folgt: Toluol MD 90. Diese Angabe folgt einer Struktur, in der zuerst das Prüfgas (Toluol) genannt wird, gefolgt von der Leistungsklasse (MD) und schließlich der gemessenen Durchschnittseffizienz (90 Prozent), die angibt, wie effektiv der Filter bei der Überschreitung der festgelegten Klassengrenze ist, welche die Durchschnittseffizienz über die Lebensdauer angibt.

Die Implementierung der der ISO 10121-3-Norm sorgt somit für mehr Transparenz und ermöglicht es Kunden, auf Basis klar definierter Standards fundierte Kaufentscheidungen zu treffen. Die daraus resultierenden Vorteile sind deutlich: Eine hocheffiziente Filtration steigert den Schutzgrad, reduziert die laufenden Betriebskosten und verringert den Wartungsaufwand.

MANN+HUMMEL bietet eine breite Auswahl an Molekularfiltern, maßgeschneidert für unterschiedlichste Einsatzgebiete. Gerne stehen wir Ihnen zur Verfügung, um gemeinsam die geeignete Lösung für Ihre Bedürfnisse zu finden und für saubere Luft zu sorgen. Kontaktieren Sie uns hier.

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