HEPA-Filter

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Den Begriff HEPA-Filter haben Sie sicherlich schon einmal gehört. Vielleicht im Zusammenhang mit einem Staubsauger oder einem Luftreiniger. Der Begriff HEPA stammt aus dem Englischen. Dort steht die Abkürzung für „High Efficient Particulate Arrestance/Air“, zu deutsch also soviel wie „hocheffiziente Partikelfilterung“ – oder einfacher: Schwebstofffilter. Dieses Wort beschreibt auch schon ganz gut wozu der HEPA-Filter gedacht ist: Zum Herausfiltern von Schwebstoffen.

Wichtig zu wissen ist, dass es bei Schwebstoffiltern je nachdem wie wirksam der Filter Schwebstoffe abscheiden kann unterschiedliche Bezeichnungen und Filterklassen gibt:

  • Hochleistungs-Partikelfilter (EPA = Efficient Particulate Air).
  • Schwebstofffilter (HEPA = High-Efficiency Particulate Air/Arrestance)
  • Hochleistungs-Schwebstofffilter (ULPA = Ultra-Low Penetration Air)

Genaueres dazu finden Sie im Abschnitt Filterklassen und Wirksamkeit.

Was ist ein HEPA-Filter?

Ein HEPA Filter oder auch Schwebstofffilter ist ein Filter aus Zellulose und Glasfasern die wellenförmig in einen Rahmen eingebaut werden. Der Filter ist dazu gedacht, Partikel aus der Luft zu filtern, die kleiner als 1 Mikrometer sind. Dazu zählen neben Viren und Bakterien etwa auch Pollen, Feinstaub, Aerosole und weitere Schwebstoffe. Krankheitserreger ab 0,3 Mikrometern können durch einen HEPA-Filter aus der Luft entfernt werden. Seinen Ursprung hat der Filter übrigens im militärischen Bereich und wurde ursprünglich zur Entfernung radioaktiver Partikel aus der Raumluft entwickelt.

Funktionsweise eines HEPA-Filters | Bild: © Artem_Stepanov (Artem Stepanov)/Depositphotos.com

Wie funktioniert ein HEPA-Filter?

Ein HEPA-Filter wird in ein Gerät wie etwa einen Luftreiniger eingesetzt der dann dafür sorgt, dass die Luft die gereinigt werden soll durch den Filter strömt. Die Partikel die sich in der verschmutzten Luft befinden werden dann im Filter abgefangen. Dabei macht sich der Filter verschiedene physikalische Eigenschaften zur Nutze. Mehr dazu im nächsten Abschnitt.

Filterprozess | Bild: © VectorMan2017 (boonkue cherdpayak)/Depositphotos.com

Auf diese Arten wird gefiltert – Wirkungsweise

Der HEPA-Filter funktioniert zum einen durch seinen Aufbau und die chaotische Anordnung der Filterfasern. Zum anderen kommen dabei auch folgende Effekte zum Tragen:

Trägheitseffekt

Dieser Effekt betrifft die großen Partikel in der Luft. Diese sind aufgrund ihrer Größe so träge, dass sie dem Luftstrom der eine Filterfaser umströmt nicht direkt folgen können. Daher prallen diese Partikel gegen die Faser und bleiben dort haften.

Sperreffekt

Kleine Partikel werden vom Luftstrom mitgerissen und bleiben an der Faser des HEPA-Filters haften wenn sie dieser zu nahe komme. Dies trifft auf Partikeln mittlerer Größe zu.

Diffusionseffekt

Sehr kleine Partikel die kleiner als 1 Mikrometer sind folgen wiederum einem anderem physikalischen Gesetz und kollidieren dabei mit den Luftmolekülen. Durch diese diffuse Bewegung stoßen sie mit den Filterfasern zusammen und bleiben daran haften.

Filterklassen und Wirksamkeit

Filterklassen | Bild: © Stason4ic (Stanislav Sanko)/Depositphotos.com

Schwebstofffilter ist nicht gleich Schwebstofffilter. Dies wurde eingangs bereits kurz erwähnt. Genauer definiert ist dies in der Norm UNE-EN 1822-1: 2020. Diese regelt die Filterklassen. Ein HEPA-Filter soll danach Partikel die zwischen 0,12 und 0,25 Mikrometer groß sind mit einer Rate von 99,9 % filtern.

Die Norm unterscheidet zudem zwischen den drei Filterkategorien: EPA, HEPA, ULPA.

Diese Kategorien ordnen Filter nach EPA, HEPA, ULPA. Die Effektivität der Filter wird in Partikelfilterklassen mit den Zahlen 1 bis 17 eingeordnet. Je höher die Zahl desto größer ist die garantierte Abscheidungsrate des jeweiligen Filters.

ULPA-Filter kommen insbesondere in kritischen Bereichen zum Einsatz, wie etwa Laboren.

Gemäß den oben genannten Filtereffekten sind Partikel um 0,1 bis 0,3 Mikrometer am schwersten abzuscheiden (MPPS ). MPPS steht für Most Penetrating Particle Size“ was zu deutsch soviel bedeutet wie: „am meisten durchdringende Partikelgröße“. Größere und kleinere Partikel werden aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften besser abgeschieden.

Hier noch einmal die Kategorien im Überblick:

  1. Hochleistungs-Partikelfilter (EPA = Efficient Particulate Air).
  2. Schwebstofffilter (HEPA = High-Efficiency Particulate Air/Arrestance)
  3. Hochleistungs-Schwebstofffilter (ULPA = Ultra-Low Penetration Air)

Die Leistung der jeweiligen Filterkategorie finden Sie hier in einer Tabelle:

FilterkategorieFilterklasseEffizienz (%)
EPAE1085
EPAE1195
EPAE1299,5
HEPAH1399,95
HEPAH1499,995
ULPAU1599,9995
ULPAU1699,99995
ULPAU1799,999995
Übersicht über die verschiedenen Filterklassen

Die am meisten verwendete Filterklasse für Geräte mit HEPA-Filter ist die Klasse H13 mit einer Effizienz von 99,95 %.

Sie sehen also, ein HEPA-Filter ist ein wesentlicher Bestandteil eines Luftreinigers und anderer Geräte die für saubere Luft sorgen.


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