Schwebstofffilterklassen nach EN 1822 und CO₂-Bilanz: Was Filterwahl und Druckverlust an Energie kosten

Wofür die Filterklassen stehen

Schwebstofffilter werden nach EN 1822 in drei Gruppen eingeteilt. Die HEPA-Filterklassen E10 bis E12 gelten als EPA, H13 und H14 als HEPA, U15 bis U17 als ULPA. Die Zahlen beschreiben den Abscheidegrad bei der am schwersten abscheidbaren Partikelgröße: H13 erreicht 99,95 %, H14 erreicht 99,995 %, U17 erreicht 99,999995 %.

Die zulässige integrale Penetration am MPPS ist bei H14 gegenüber H13 um den Faktor 10 geringer (0,005 % gegenüber 0,05 %). Daraus folgt aber nicht automatisch ein höherer Energiebedarf: Eine höhere Abscheideklasse kann je nach Medium und Konstruktion mit einem höheren Druckverlust verbunden sein, sie muss es aber nicht. Bei einer Baureihe werden H13 und H14 bei vergleichbaren Baugrößen mit demselben Anfangsdruckverlust angeboten, bei einer anderen liegt H14 einige Pascal über H13. Die EN-1822-Klasse selbst schreibt den Druckverlust nicht vor, das Engineering der Filterkonstruktion entscheidet mit.
Eine höhere Filterklasse als prozessseitig erforderlich kann deshalb unnötige Lebenszykluskosten verursachen, wenn sie mit einer höheren Druckdifferenz verbunden ist. Eine zu niedrige Klasse kann dagegen Prozess- oder Reinheitsanforderungen verfehlen.

Wie sich der Druckverlust in Kilowattstunden übersetzt

Bei konstantem Volumenstrom und näherungsweise konstantem Gesamtwirkungsgrad steigt die erforderliche Ventilatorleistung proportional zur zusätzlichen Druckdifferenz, in realen Anlagen verändern Regelung und Betriebspunkt den Wirkungsgrad gegebenenfalls. Für eine Anlage mit 10.000 m³/h und einem Wirkungsgrad von 0,6 bedeuten 50 Pa zusätzlicher mittlerer Druckdifferenz rund 232 Watt Dauerlast. Über 6.000 Betriebsstunden sind das etwa 1.390 kWh im Jahr. Mit dem deutschen Strommix von 353 g CO₂ je kWh (Umweltbundesamt, Bilanzjahr 2024) entspricht das rund 491 kg CO₂ pro Jahr für diese Filterstufe.

Der Betrag gilt für den betrachteten Gesamtvolumenstrom. Sind mehrere Filter parallel durchströmt, verteilt sich derselbe Volumenstrom auf sie, eine Multiplikation mit der Zahl der Filterplätze ist deshalb nicht zulässig. Für die Bilanzierung zählt der mittlere Druckverlust über die Standzeit, die Anfangsdruckdifferenz auf dem Datenblatt beschreibt den unbeladenen Filter unter Prüfbedingungen, wie lange dieser Zustand in der Anlage vorliegt, hängt vom Betrieb ab.

Was nach dem Wechsel passiert

Der Entsorgungsweg hängt von Filterkonstruktion, Werkstoffen und insbesondere von der während des Betriebs aufgenommenen Kontamination ab. Für viele Verbundkonstruktionen ist eine sortenreine stoffliche Trennung technisch aufwendig, je nach Abfalleinstufung kommt deshalb häufig eine thermische Behandlung infrage. Rahmen aus fossilem Kunststoff setzen dabei fossiles CO₂ frei.

Wird ein gebrauchter Filter extern entsorgt, fallen die Emissionen der Abfallbehandlung häufig unter Scope 3, Kategorie Waste generated in operations, nach GHG Protocol und ESRS E1. Die Herstellung eingekaufter Filter gehört dagegen typischerweise zur Kategorie Purchased goods and services. Der Ventilatorstrom selbst zählt beim Bezug von Netzstrom meist zu Scope 2.

Die HS-Luftfilterbau GmbH aus Kiel gibt für den HS-Mikro Pak 4V ECONERGY, einen V-Form-Kompaktfilter, an, dass die Kunststoffkomponenten bis zu 60 % aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen, vollständig veraschbar sind und bei der thermischen Verwertung rund 90 % weniger fossiles CO₂ freisetzen als konventionelle Ausführungen. Das Produkt wurde auch in den EN-1822-Klassen E11 und H13 angeboten, eine Überschneidung mit dem Schwebstofffilterbereich besteht damit. Für H14 oder die ULPA-Klassen U15 bis U17 liegt dazu keine entsprechende Herstellerangabe vor. Das 1974 gegründete Unternehmen fertigt mit rund 180 Mitarbeitern in Kiel und Bangkok und führt sein Umweltmanagement seit den 1990er-Jahren nach DIN EN ISO 14001.

Was in die Spezifikation gehört

1. Filterklasse aus der Prozessanforderung ableiten. Nicht vorsorglich überklassifizieren, anschließend verfügbare Konstruktionen anhand ihrer tatsächlichen Druckdifferenz vergleichen.
2. Mittleren Druckverlust erfassen. Er bestimmt den Ventilatorstrom und gehört damit in die Ausschreibung.
3. Rahmenmaterial dokumentieren. Der Anteil fossiler Kunststoffe in der Filterflotte ist eine belegbare Scope-3-Position und lässt sich über die Beschaffung steuern.
In den meisten Nachhaltigkeitsberichten ist die Filterflotte ein kleiner Posten. Sie gehört aber zu den wenigen, die sich ohne bauliche Maßnahme und ohne Investitionsantrag verändern lassen, bei der nächsten Bestellung.