Mechanisches Prinzip

Oberflächenfilter werden eingesetzt, wenn es darum geht Luft mit einer hohen Staubkonzentration sicher und wirtschaftlich zu reinigen. Voraussetzung für ihren Einsatz ist eine relative Luftfeuchtigkeit < 90 % und das der abzuscheidende Staub möglichst trocken ist. In der Praxis werden Oberflächenfilter in aller Regel in Form von Entstaubungsfiltern gebaut.

Abscheideprinzip: Die Luft wird von außen nach innen geführt. An der Oberfläche des Filtermediums werden die Partikel durch Sperrwirkung abgeschieden. Es baut sich ein Staubkuchen auf, der zusätzlich noch eine Abscheidewirkung mit sich bringt.  

Filternde Abscheider wie Tiefenfilter ermöglichen ein Abscheiden auch sehr feiner Partikel (bis zu < 0,1 µm). Sie sind üblicherweise Wirrfasergelege mit hoher Porosität. Der Luftstrom wird durch die feinen Netzwerke aus dünnen Fasern von festen Verunreinigungen gefiltert. Beim Durchströmen der Faserschicht müssen Partikel einerseits auf eine Faser auftreffen und zudem noch haften bleiben.

Die maßgebenden Mechanismen sind:

• Trägheit (wirksam für Partikel > 1 µm)
• Sperr-Effekt (besonders wirksam für Partikel von 0,3 - 1 µm) und
• Diffusion (Brownsche Molekularbewegung, wirksam für Partikel < 0,3 µm).

Die Haftung der Partikel auf den Fasern basiert auf van-der-Waals und kapillaren Kräften. 

Das Wort Adsorption stammt aus dem lateinischen und bedeutet "(Gas) auf der Oberfläche fester Körper zu verdichten, anlagern". Die folgenden Verfahren eignen sich u. a. zur Reduzierung gasförmiger Schadstoffkonzentrationen:

• Konzentrationsminderung durch Luftbeimischung
• Aktivkohle
• Granulate mit Katalysatoren
• Gaswäscher
• Biofilter
• Katalytische Verbrennung

Prallabscheider machen sich den Trägheits-Effekt zunutze.

Metallfilterzellen: Bei ihnen werden die Partikel entsprechend dem im Trägheits-Effekt beschriebenen Abläufen abgeschieden. Staubpartikel werden eingespeichert, flüssige Aerosole fließen ab.

Größenordnung für Fraktionsabscheidegrade in Abhängigkeit der Filterklassen G1 bis F9 nach DIN EN 779 (Filter im unbestaubten, sauberen Zustand)

Diese Tabelle gibt Anhaltswerte für die verschiedenen Filterklassen. Spezifische Werte für unterschiedliche Filtertypen müssen unter Berücksicherung der interessierenden Anströmgeschwindigkeit gemessen werden.

Klassifikation von HEPA- und Ulpa- Filtern nach EN 1822-1 : 1998