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Bild: BGHM
Tätigkeiten, die mit dem Umgang bzw. mit der Freisetzung von Gefahrstoffen verbunden sind, erfordern häufig Maßnahmen zur Luftreinhaltung, damit Beschäftigte an ihren Arbeitsplätzen nicht unzulässig hohen Gefahrstoffkonzentrationen ausgesetzt sind.
In der Regel werden die Gefahrstoffe direkt am Arbeitsplatz oder im Arbeitsbereich abgesaugt und in Filtergeräten oder -anlagen abgeschieden. In den Geräten kommen oftmals textile Filtermedien zum Abscheiden partikelförmiger Stoffe zum Einsatz. In Abhängigkeit von den toxikologischen Eigenschaften der Stoffe müssen die Filtermedien unterschiedliche filtertechnische Anforderungen erfüllen. Gefahrstoffe, die z. B. als krebserzeugend, erbgutverändernd oder fruchtbarkeitsgefährdend eingestuft sind (KMR-Stoffe), erfordern Filtermedien mit besonders hoher Filtereffizienz; dagegen dürfen Substanzen mit einem niedrigeren Gefährdungspotenzial (z. B. atemwegsbelastend) auch mit Filtern abgeschieden werden, die eine geringere Wirksamkeit haben.
Das Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) untersucht im Rahmen von Produktprüfungen die filtertechnischen Eigenschaften von Filtermaterialien und Filterelementen. Zur Beurteilung der filtertechnischen Eigenschaften von Filtermedien existieren diverse Prüfverfahren, die üblicherweise in Normen beschrieben sind.
Das IFA wendet zwei Verfahren an, die im Anhang AA zur Norm DIN EN 60335-2-69:2015-07 "Sicherheit elektrischer Geräte für den Hausgebrauch und ähnliche Zwecke - Teil 2-69: Besondere Anforderungen für Staub- und Wassersauger für den gewerblichen Gebrauch" definiert sind.
Bei diesem Prüfverfahren (Abschnitt 22.AA.201.1 der DIN EN 60335-2-69:2015-07) werden Filtermaterialproben - sechs Ronden mit einer Fläche von jeweils 100 cm², die zuvor aus dem ungefalteten Filtermaterial ausgestanzt wurden - in einem Staubkanal bestaubt. Als Teststaub dient ein Quarzstaub, der innerhalb des Staubkanals windgesichtet wird. An den Messstellen haben 90 % der Partikel (Anzahl) einen Durchmesser von 0,2 μm bis 2 μm nach Stokes. Die Bestaubungsdauer je Ronde beträgt eine Stunde. Mit einem integrierend arbeitenden Aerosolphotometer werden die Partikelkonzentrationen in der staubbeladenen Luft (Rohluft) und in der durch die Filterproben gereinigten Luft (Reinluft) gemessen. Aus den Konzentrationen wird der Abscheidegrad bzw. Durchlassgrad errechnet. Die Staubkonzentration der durch den Staubkanal strömenden Luft beträgt 200 ± 20 mg/m³.
Der Luftvolumenstrom unter Prüfbedingungen wird anhand der Angaben zur Filterflächenbelastung eingestellt, die der Hersteller zuvor im Prüfauftrag angegeben hat. Für jede einzelne Ronde wird der Durchlassgrad als Zeitmittelwert über die Prüfdauer bestimmt. Der arithmetische Mittelwert der sechs Einzeldurchlassgrade, vermehrt um die doppelte Standardabweichung, muss kleiner sein als der in der Tabelle angegebene Durchlassgrad. Die Erhöhung des Mittelwertes um die doppelte Standardabweichung bedeutet, dass mit einer statistischen Sicherheit von 90 % wenigstens 85 % der EinzeIdurchlassgrade unterhalb des Wertes liegen, der dem um die doppelte Standardabweichung vermehrten Mittelwert entspricht.
Mögliche, z. B. chargenabhängige Produktstreuungen berücksichtigt das Prüfverfahren nicht. Auch das Abreinigungsverhalten von Filtermaterialien wird nicht untersucht.
Tabelle: Staubklassen nach DIN EN 60335-2-69:2015-07 Anhang AA
| Für gesundheitsgefährdende, trockene Stäube | Filtermaterial bzw. Filterelement | ||
| Staubklasse | Anforderung an: | ||
| Durchlassgrad | Abschneidegrad | ||
| mit AGW > 1 mg/m³ | L (light) | < 1 % | > 99 % |
| mit AGW ≥ 0,1 mg/m³ | M (medium) | < 0,1 % | > 99,9 % |
| mit AGW < 0,1 mg/m³, KMR-Stoffe | H (high) | < 0,005 % | > 99,995 % |
Filtermaterialproben DIN A4
Das Prüfverfahren (Abschnitt 22.AA.201.2 der DIN EN 60335-2-69:2015-07) ist ähnlich dem zu L/M beschriebenen, jedoch wird als Prüfaerosol ein Paraffinölnebel verwendet, dessen Tröpfchen zu wenigstens 90 % (Anzahl) einen Stokes-Durchmesser kleiner 1 μm aufweisen. Die Paraffinölnebelkonzentration liegt im Bereich von 10 mg/m³ bis 80 mg/m³.
Die Prüfung erfolgt ebenfalls an sechs Materialronden mit einer effektiven Filterfläche von jeweils 100 cm². Die Prüfung erfolgt unter den vom Hersteller angegebenen Anströmverhältnissen (Filterflächenbelastungen). Für die Durchlassgradbestimmung wird ebenfalls ein integrierend arbeitendes Aerosolphotometer verwendet. Die Durchlassgradprüfung für das Filtermaterial ist bestanden, wenn der arithmetische Mittelwert der Einzeldurchlassgrade, vermehrt um die doppelte Standardabweichung, kleiner als 0,005 % ist.
Neben der Durchlassgradprüfung an den Filtermaterialproben wird für die Staubklasse H auch der Durchlassgrad des verwendungsfertigen Filterelementes ermittelt, wobei als Prüfaerosol ebenfalls Paraffinölnebel eingesetzt wird. Auch der für das Filterelement ermittelte Durchlassgrad muss < 0,005 % sein. Die gesamte Prüfung eines Staubklasse H-Filters ist bestanden, wenn alle Teilprüfungen mit positiven Ergebnissen abgeschlossen wurden.
Das Abreinigungsverhalten von Staubklasse H-Filtern wird nicht untersucht.
Im IFA können kastenförmige Filterelemente mit einer Querschnittsfläche von 610 x 610 mm² und einer Tiefe bis zu 292 mm sowie zylinderförmige Filterelemente mit einem maximalen Durchmesser von 450 mm und einer Tiefe bis zu 450 mm geprüft werden.
Zylinderförmiges Filterelement mit Adapterplatte und Kennzeichnung der Anströmseite
