Filtervergleich: Filtergewebe, Z-Line oder Minipleat?

Wenn wir bereits eine Lüftungsanlage zu Hause haben, haben wir uns aus einem bestimmten Grund für ihre Anschaffung entschieden. Zu den häufigsten Gründen gehört die Reduzierung der Heizkosten, insbesondere im Winter, wenn beim klassischen Lüften über die Fenster zusammen mit der Luft auch die Wärme entweicht. Ein weiterer von vielen Vorteilen kann eine kontinuierliche Zuführung von Frischluft und damit auch eine Reduzierung von CO2 im Innenraum sein, was die Wohnqualität und den Wohnkomfort erhöht. Damit die Lüftungsanlage jedoch die gegebenen Anforderungen erfüllen kann, müssen Luftfilter mit entsprechenden Parametern im System installiert sein.

Es gibt nach wie vor Hersteller auf dem europäischen Markt, die für ihre Lüftungsanlagen als Originalfilter lediglich Filtergewebe liefern, welches der Nutzer auf die geforderte Größe zuschneidet und in die Lüftungsanlage einlegt. Dieses Filtergewebe wird meistens in der Filterklasse G3 - M5 nach EN 779 angeboten.
Wie wir in anderem Artikel bereits erläutert haben, sind diese Filterklassen nicht ausreichend, wenn es sich um Zuluftfiltration handelt. Staubpartikel kleiner 2.5 µm, die für den menschlichen Organismus am gefährlichsten sind, können von Filtergewebe der Klasse M5 nach EN 779 nur zu etwa 20 % aufgefangen werden. Die verbleibenden 80 % des Feinstaubs können so bis in unsere Innenräume gelangen.
Warum bieten die Lüftungsanlagenhersteller ihren Kunden keine Filtergewebe mit einer höheren Filterklasse an? Da sie wissen, dass die Gebläse in ihren Lüftungsanlagen eine wesentlich höhere Leistung aufbringen müssten, um die benötigte Luftmenge über ein feineres Filtergewebe anzusaugen. Dies würde die Nutzungsdauer der Systeme verkürzen, und der Energieverbrauch wäre wesentlich höher.
Was, wenn sich der Kunde aber dennoch entscheidet, sich ein Filtergewebe mit einer höheren Filterklasse anzuschaffen und dieses in seiner Lüftungsanlage zu verwenden? Wir haben dies in unserer Anlage Pichler PKOM4 getestet.

Messung unter Realbedingungen in der Lüftungsanlage Pichler PKOM4

Wir haben für die Messung Filtergewebe mit der Kennzeichnung F7 nach EN 799 mit einer Höhe von 7 mm und einem angegebenen Flächengewicht des Materials von 250 g/m² für die Zuluft verwendet. Für die Filtration der Abluft haben wir Filtergewebe mit der Bezeichnung M5 nach EN 779 mit einem Flächengewicht von 150 g/m² genommen. Beide diese Filtergewebe werden vom Hersteller als für den Zuschnitt vorgesehenes Filtermedium bezeichnet.
Wir haben das Filtergewebe auf die Abmessungen 30 x 30 cm zugeschnitten, haben es in einen extrudierten ABS-Rahmen eingelegt und abgedichtet. In der Lüftungsanlage wurden in 10-minutigen Intervallen schrittweise die Lüftungsstufen und damit auch der Volumenstrom von 80 m³/h bis auf 300 m³/h erhöht.
Für jede einzelne Lüftungsstufe wurde die aktuelle elektrische Leistungsaufnahme der Anlage mit Hilfe einer MODBUS-Schnittstelle und eines übergeordneten intelligenten Systems LOXONE aufgenommen. Gleichzeitig wurde zur Kontrolle ein Einphasen-Strommessgerät der Marke Hutermann für die Steckdose verwendet. 

Auf Grundlage unserer Messungen wurde festgestellt, dass die aktuelle an der Anlage angezeigte elektrische Leistungsaufnahme nahezu exakt mit der am Einphasen-Strommessgerät gemessenen aktuellen Leistungsaufnahme übereinstimmt, die Abweichung liegt bei 100 W Momentanleistung bei ca. 2 %, was ein sehr gutes Ergebnis ist.
Das folgende Diagramm zeigt die Messergebnisse für beide Filtervarianten derselben Filterklasse - bei Verwendung von Filtergewebe und bei Verwendung der Filter RUKATECH SafeLuft mit MiniPleat-Konstruktion:

Die Messung wurde nach Erreichen eines Volumenstroms von 270 m³/h beendet, da die Anlage nicht in der Lage war, die geforderten 300 m³/h über das Filtergewebe anzusaugen. Aus dem Diagramm ist klar ersichtlich, dass die Gebläse bei Verwendung von Filtergewebe eine wesentlich höhere Leistung aufbringen müssen, um den geforderten Volumenstrom zu erreichen. Für einen geläufigen Volumenstrom von um die 200 m³/h ist die benötigte Leistung der Anlage verglichen mit den Filtern RUKATECH SafeLuft um mehr als 50 % höher.
Um überprüfen zu können, welchen Einfluss die Filterfläche tatsächlich hat, haben wir uns für weitere Messungen und den Einsatz eines gefalteten Filters der Filterklasse F7 nach EN 779 für die Zuluft und M5 nach EN 779 für die Abluft entschieden, wobei das Filtergewebe mit einer Faltendichte von 40 Faltungen pro Meter in einer Höhe von 44 mm gefaltet wurde.
Anschließend haben wir das vorhergehende Diagramm um diese Messung ergänzt:

Es ist ersichtlich, dass eine markante Reduzierung der erforderlichen Leistung aufgetreten und die resultierende Kurve der gefalteten Filter näher an die Ergebnisse der RUKATECH-Filter mit MiniPleat-Konstruktion herangerückt ist. Durch das Falten des Filtermediums ist es nämlich zu einer nahezu vierfachen Vergrößerung der Filterfläche gekommen und damit auch zu einer Reduzierung des Druckverlustes. Ein deutlicherer Unterschied ist erst bei Volumenströmen von ca. 250 m³/h bemerkbar, wo die Leistung bei Verwendung von gefalteten Filtern um etwa 30 % höher ist als bei den Filtern RUKATECH SafeLuft.
Als letzten Vergleich führen wir noch alle gemessenen Werte in Prozentangaben auf, wobei die Leistungswerte bei Verwendung der Filter RUKATECH SafeLuft als Referenzwerte dienen.

Bei Verwendung eines Filtergewebes der Filterklasse F7 nach EN 779 für die Zuluft und M5 nach EN 799 für die Abluft wird bereits bei einem Volumenstrom von 100 m³/h eine 50 % höhere Leistung als mit den Filtern RUKATECH SafeLuft benötigt.  
Dieses Verhältnis steigt exponentiell an und erreicht eine Erhöhung der Leistungsaufnahme von nahezu 90 % bei einem Volumenstrom von 270 m³/h. Die Lüftungsanlage muss somit mit nahezu doppelter Leistung arbeiten.
Wenn wir das Filtergewebe mit einer Faltendichte von 40 Faltungen pro Meter falten, kommt es zu einer deutlichen Reduzierung des Verbrauchs, wodurch dieser bei Volumenströmen bis 200 m³/h nicht mehr als 20 % höher liegt als bei den Filtern RUKATECH SafeLuft.

Und der Sieger ist – RUKATECH SafeLuft

Anhand der erzielten Ergebnisse wurde im Realbetrieb bestätigt, dass die Verwendung von Filtergewebe einer höheren Filterklasse die Leistungsaufnahme der Lüftungseinheit unverhältnismäßig erhöht, die Gebläse stärker beansprucht und sicherlich einen grundlegenden Einfluss auf die Lebensdauer des Gesamtsystems hat. Darum sollte der Betreiber diese Filtergewebe nicht benutzen und stattdessen eine andere Filterkonstruktion oder eine niedrigere Filterklasse verwenden. Hier droht jedoch das bereits erwähnte Risiko, dass Feinstaub bis in unseren Innenraum gelangt.

Demgegenüber können gefaltete Filter bei Luft-Volumenströmen von bis zu 200 m³/h gute Ergebnisse liefern. Bei höheren Volumenströmen kommt es jedoch bereits zu einer exponentiellen Zunahme des Druckverlustes und damit auch zu einer Erhöhung der erforderlichen Leistungsaufnahme. 
Man muss sich auch klarmachen, dass bei gefalteten Filtern eine Faltendichte von 40-50 Faltungen pro Meter erreicht wird. Diese Filter haben also weiterhin eine wesentlich kleinere relative Fläche gegenüber Filtern der Konstruktion MiniPleat, wo üblicherweise bis zu 150 – 200 Faltungen/m erreicht werden. Dadurch unterscheiden sich vor allem die Kapazitäten der Filter, wobei ein Filter mit MiniPleat-Konstruktion dank der größeren relativen Fläche im Vergleich zu einem gefalteten Filter eine wesentlich höhere Menge an Feinstaub aufnehmen kann, bis der Enddruckverlust erreicht wird.
Diese gefalteten Filter verlangen also entweder einen höheren Wartungsaufwand und eine regelmäßige Reinigung von Seiten des Betreibers, damit sie nicht verstopfen, oder sie müssen öfter getauscht werden. Durch ihre Anwendung wird auch der Gesamtstromverbrauch der Lüftungsanlage im Mittel um 20 – 30 % erhöht.

Die Filter RUKATECH SafeLuft mit MiniPleat-Konstruktion haben ihre herausragenden Filtrationseigenschaften unter Beweis gestellt, dank denen sie effektiv Feinstaub abscheiden können und gleichzeitig einen geringen Druckverlust aufweisen, was sich in einem niedrigeren Verbrauch und in einem insgesamt leiseren Betrieb der Lüftungsanlage widerspiegelt. Die Verwendung dieser Filter macht sich sicherlich auch durch eine wesentlich längere Lebensdauer des gesamten Systems bemerkbar. Wenn Sie also Ihr Lüftungssystem auf ein neues Level anheben möchten, testen Sie unsere Filter RUKATECH SafeLuft.