Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Einfluss der lokalen Außenluftqualität und der empfohlenen RLT-Feinstaubfilter auf die Zuluftqualität während des Realbetriebs

Die Einhaltung der Luftqualität ist wegen der gesundheitlichen Beeinträchtigung des Menschen durch Feinstaub in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Die Ermittlung der Leistungsdaten für RLT-Filter und deren Klassifizierung erfolgt nach DIN EN ISO 16890. Zur Einschätzung, welche Zuluftqualitäten bei Einsatz der empfohlenen Filtertypen tatsächlich erreicht werden, liegen seitens der Hersteller bzw. Anlagenbauer keine Langzeiterfahrungen vor. Noch geringer ist das Wissen zu den zu erwartenden tatsächlichen Raumluftqualitäten. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist zum einen, zu prüfen, ob die Auswahl eines RLT-Filters nach DIN EN ISO 16890 geeignet ist, die Anforderungen an den Filter über die gesamte Betriebszeit zu erfüllen. Zum anderen soll untersucht werden, ob auch der Test von Feinstaubfilter nach DIN EN ISO 16890-3 sinnvoll ist und ob es Alternativen zu der vorgeschriebenen Entladungsmethode gibt. Simulationsrechnungen sollen außerdem dazu beitragen, zu überprüfen, ob eine optimierte Entwicklung von Tiefenfiltern mit höherer Abscheideeffizienz durch das Einfügen von Zwischenschichten geringerer Porosität möglich ist. „Die zu erwartenden Ergebnisse werden als sehr wichtig für die Wirtschaft eingestuft“, so der Obmann des Vorgängerprojektes Thomas Klamp (Fa. Trox GmbH) in seinem Unterstützungsschreiben (LOI), in dem er „die Wichtigkeit dieses Folgeprojektes hervorheben“ möchte. Laut Herrn Damm vom VDMA repräsentiert der rund 15 Unternehmen umfassende projektbegleitende Ausschuss in etwa 80-85 % der deutschen Produzenten. Durch die gewonnenen Erkenntnisse wird die Wettbewerbsfähigkeit insbesondere kleiner und mittlerer Filterhersteller gesteigert. Die Ergebnisse werden den Filterherstellern und Ausrüstern von RLT-Anlagen eine bessere Basis bei der Auswahl von Filtern bieten, die für den jeweiligen Einsatzort geeignet sind. Des Weiteren können Filterhersteller eine zielgerichtete Filterentw. vorantreiben und dadurch auf Kundenanfragen individueller eingehen.

Ergebniszusammenfassung:

Es konnte gezeigt werden, dass die geforderte Zuluftqualität im untersuchten Hörsaal sowie bei den Messungen am IUTA beim Einsatz der empfohlenen Filtertypen durchweg erreicht werden. Ein getesteter Filtertyp erfüllte allerdings die Anforderungen an die Filtereffizienz nicht über die Versuchsdauer von drei Monaten aufgrund der deutlich nachlassenden Elektretwirkung.

Es zeigte sich des Weiteren, dass es im Allgemeinen nicht notwendig ist, die Feinstaubfilter gemäß DIN EN ISO 16890-3 zu testen. In Einzelfällen sollte dies, wie schon vorgesehen, aber erfolgen.

Aufwendige Versuchsreihen sowohl am Medium als auch am Filter selbst haben gezeigt, dass die Konditionierung mit IPA-Dampf die effektivste / am besten reproduzierbare Methode zur Entladung ist. Die Konditionierung der Medien sollte nicht in der Konditionskammer nach DIN EN ISO 16890 erfolgen, sondern wie in DIN 71460-4 beschrieben.

Mit empirischen Ansätzen auf Basis des Einzelfaserabscheidegrades konnte der Druckverlust und der Fraktionsabscheidegrad von Filtermedien mit Zwischenschichten geringerer Porosität berechnet werden. Die zeitaufwendige Analyse von REM-Bildern zur Bestimmung des Faserdurchmessers konnte durch eine erheblich einfachere Vorgehensweise auf Basis der Bestimmung des Druckverlustes ersetzt werden.

Die erarbeiteten Projektergebnisse können in wissenschaftlich-technischer Hinsicht genutzt werden, um Prüfprozeduren im Rahmen der Filterprüfung zu verbessern und diesbezüglich bestehende Normen weiterzuentwickeln. Mit den Ergebnissen der theoretischen Untersuchungen können Filterhersteller eine zielgerichtete Filterentwicklung vorantreiben und dadurch auf Kundenanfragen individueller eingehen.