Filterschule
Modul Eins

Filterschule: Modul Eins

In Camfils Filterschulreihe können Sie selbst auf die Schulbank zurückkehren, um Grundlegendes zur Filterung zu lernen, einige Extralektionen durcharbeiten oder sich einfach nur auf den neuesten Stand bringen. Wenn der Bereich Filterung neu für Sie ist, werden Ihnen die Artikel einen „Crashkurs“ zu dem Thema liefern. 

Camfil betreibt schon seit vielen Jahren seine eigenen Filterschulen, um Mitarbeiter und Kunden in der aufregenden Welt der Luftfiltertechnologien zu schulen und darin, warum wir saubere Luftlösungen brauchen. Die Module in der Reihe sind sehr allgemein gehalten und für die Schulung der “ABCs“ vorgesehen. Die einzelnen Themen werden in leicht verständlicher Sprache vermittelt.

Wir möchten das Klassenzimmer direkt zu Ihnen bringen, direkt auf unserer Webseite, um Ihnen unser Geschäft in acht separaten Modulen zu erklären.

Luftschadstoffe – Warum wir saubere Luft brauchen

Luftschadstoffe sind Substanzen in der Außen- oder Innenluft, die in Form fester Partikel – wie Schwebstoffe, Staub und Ruß – oder in Form von Gasen oder Rauch auftreten können. Andere Luftschadstoffe kommen in flüssiger Form, als Dunst, Nebel oder Tröpfchen, vor. Nukleare Ereignisse können auch radioaktive Schadstoffe erzeugen.

Schadstoffe können natürlich oder durch den Einfluss des Menschen entstanden sein. Sie können als primär oder sekundär bezeichnet werden. Primäre Schadstoffe entstehen aus Prozessen oder menschlichen Tätigkeiten, wie beispielsweise Kohlenmonoxid aus Motorabgasen, oder Schwefeldioxid aus der Kohle- und Ölverbrennung, oder Stickstoffoxide aus Hochtemperaturverbrennungen. Sekundäre Schadstoffe werden nicht direkt abgegeben, sondern bilden sich, wenn primäre Schadstoffe, wie bodennahes Ozon, reagieren oder interagieren.

Luftschadstoffe verursachen gesundheitliche Probleme und große Schäden. In Europa alleine geht man davon aus, dass die Luftverschmutzung Hunderte Millionen Euro pro Jahr durch Augen- und Atemwegsinfektionen, Lungenkrebs und Herzkreislauferkrankungen und für allgemeine Umweltschäden kostet.

Es wird geschätzt, dass durch die Luftverschmutzung in Europa bis zu 500.000 Menschen pro Jahr sterben. Weltweit sind die Zahlen ebenfalls alarmierend: mehr als zwei Millionen Menschen sterben nach Schätzungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) aufgrund der Luftverschmutzung viel zu früh.

Ursachen der Luftschadstoffe

Es gibt zwei Hauptursachen für Schwebstoffteilchen in der Luft, die wir einatmen. Einige treten in natürlicher Weise auf und werden von Meeresgischt, Wüsten, Vegetation und durch Wald- und Steppenbrände verursacht. Einige Partikel sind wichtig, wie durch die Luft übertragene Pollen oder sehr feine Staubpartikel, an denen Wasserdampf kondensiert und sich Wassertropfen bilden. Dann gibt es anthropogene Partikel (durch menschliche Tätigkeiten erzeugt), die sich aus Verbrennungsprozessen und Industrieabgasen ergeben, die unerwünschte Schadstoffe enthalten und die Umwelt schädigen.

Der Straßenverker ist die bedeutendste Ursache, wobei Dieselmotoren erheblich zu den Schadstoffemissionen beitragen. 2012 hat die internationale Agentur für Krebsforschung (IARC), als Teil der WHO, Abgase aus Dieselmotoren als krebserregend für den Menschen klassifiziert; davor gehörten sie in die Kategorie „wahrscheinlich krebserregend“.

Schwebstoffe und andere Luftschadstoffe dringen durch offene Fenster und Türen und über Lüftungssysteme ohne effektive Filter in Räume ein. In den Räumen mischen sie sich zu einem Cocktail mit anderen Schadstoffen im Raum, die vorhanden sein können.

Dies ist der Grund, warum Innenluft in der Tat ernsthaft verschmutzt sein kann – bis zu 50 Mal mehr als die Außenluft, was größere Gesundheitsrisiken für junge, alte und chronisch kranke Menschen bedeuten kann, insbesondere in städtischen Umgebungen und in Bereichen mit hohem Fahrzeugaufkommen. Filter für die Innenluftreinigung – beispielsweise in gewerblichen und öffentlichen Gebäuden und Produktionsanlagen – sind Camfils Hauptgeschäft.

Partikelgröße und Zusammensetzung

Die Zusammensetzung und Größe der Partikel variiert erheblich. Die Größen schwanken zwischen einigen Nanometern (nm, ein Milliardstel Meter) und Hunderten von Mikrometern (μm, ein Millionstel Meter).

Partikel sind üblicherweise in zwei Größenklassen eingeteilt: Feinstaub mit Durchmessern unter 2,5 μm, und Grobstaub mit Durchmessern über 2,5 μm. Grobstaub sind Partikel, die natürlich auftreten, während Feinstaub durch menschliche Aktivität entsteht. Dann gibt es extrem kleine Partikel, wie ultrafeine Partikel, die kleiner als ein Tausendstel Millimeter (0,1 μm) sind. Nanopartikel haben eine Größe von weniger als 50 nm (manchmal auch als 1-100 nm bezeichnet).

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Messung atmosphärischer Partikel

Die gebräuchlichste Form der Messung und Beschreibung atmosphärischer Partikel ist die Messung ihres Gewichts und die Unterteilung in zwei Anteile – PM10 (Partikelmassen kleiner als 10 μm) und PM2.5 (Partikelmassen kleiner als 2.5 μm). Diese Anteile liefern Grenzwerte für die Luftqualität, sind aber nicht ausreichend, um zu beschreiben, was für Partikel es tatsächlich sind, da sie ihre Attribute, tatsächliche Größe und/oder chemische Zusammensetzung nicht angeben, was von größter Bedeutung für die Angabe der gesundheitlichen Auswirkungen ist. Ein weiteres Problem ist, dass der atmosphärische Staub eine große Zahl kleiner Partikel enthält, die nur eine geringe oder praktisch keine Masse oder kein Volumen aufweisen. Das Messen der Partikelmasse (Gewicht) ist bei diesen Partikeln irreführend.

Deshalb wird es immer gebräuchlicher, die Anzahl der Partikel als Ergänzung zur Partikelmasse (PM10, PM2.5) zu ermitteln. Dies erfordert einen Partikelzähler, ein elektronisches Instrument, in dem Luft durch einen Laserstrahl geleitet wird. Wenn die Partikel durch den Strahl laufen, misst der Partikelzähler deren Reflexion. Je größer das Partikel, desto größer die Reflexion, und der Partikelzähler zählt sowohl die Anzahl der Partikel als auch deren Größe.

Eine weitere Art der Messung des Partikelanteils ist der Einsatz eines Rasterelektronenmikroskops (REM). Partikel werden für eine spätere Analyse in einem speziellen Probenstutzen gesammelt. Die Analyse liefert detaillierte Informationen zu Anzahl, Größe und Form der Partikel. Individuelle Partikel können auf ihre Zusammensetzung aus verschiedenen Elementen analysiert werden.

Das REM-Verfahren erkennt Luftschadstoffe, wie Schimmelpilzsporen, Staub und biologische Substanzen, die ein Gesundheitsrisiko für den Menschen zuhause und am Arbeitsplatz bedeuten können. Das Verfahren wird üblicherweise eingesetzt, um die Innenluftqualität (IAQ) in Schulen und Krankenhäusern zu verbessern. Bei einer typischen Feldmessung werden Partikel von mindestens zwei Messpunkten gesammelt: aus der Außenluft und aus einer Lüftungsleitung nach einem Luftfilter. Durch den Vergleich der Ergebnisse aus den beiden Quellen ist es möglich, die Effizienz des Filters zu messen. Messungen können an verschiedenen Stellen ausgeführt werden, um die Ursache des Innenluftqualitäts-Problems zu lokalisieren.

Warum wir saubere Luft benötigen.

Luftfilter sind notwendig, um eine gesunde Raumumgebung zu schaffen. Luftfilter schützen Menschen, Prozesse und Betriebsabläufe. Sie schützen Fertigprodukte und Lüftungssysteme in Gebäuden. Manchmal wird die Luftfilterung auch für den Umweltschutz eingesetzt.

Einige Luftschadstoffe dringen von außen ein, während andere im Innenraum produziert werden. Sie können durch einen Fertigungsprozess oder durch Tätigkeiten, die wir ausführen, entstehen. Als Beispiele sind hier Hitze, Kohlenmonoxid und Staub zu nennen.

Die Hauptaufgabe eines Lüftungssystems ist es, die Luftschadstoffe aus der Luft zu beseitigen, um die Luft in den Betriebsanlagen sauber zu halten. Luft (Abluft) wird aus den Räumen entfernt und gefiltert bevor sie durch eine Lüftungsanlage (AHU) geleitet wird, dies hilft, die AHU und ihre inneren Komponenten zu schützen. Nach der AHU wird die Luft aus dem Gebäude abgeleitet.

Außenluft wird ins Gebäude geleitet und gefiltert bevor es durch eine Heiz-/Kühlspule und die AHU läuft, und bevor sie in den Räumen (Zuluft) ankommt. Zuluft kann auch einer zusätzlichen Filterung unterzogen werden.

Ein Luftreiniger kann eingesetzt werden, um das bestehende Lüftungssystem zu ergänzen und die Innenluftqualität weiter zu verbessern. In Fertigungsanlagen können Luftreiniger (wand- oder deckenmontiert oder als eigenständige Geräte) die Energiekosten senken, die Produktionseffizienz steigern und eine gesündere Arbeitsumgebung mit weniger Staub und schädlichen Schwebstoffen schaffen. Zuhause und in Schulen reduzieren Luftreiniger die Anzahl der über die Luft übertragenen Schwebstoffe und verbessern die Innenluftqualität.

Alles unter Dach und Fach bringen
Zusammengefasst verursachen Luftschadstoffe Milliardenschäden, unabhängig von der Währung, in der Sie rechnen. Sie haben negative Auswirkungen auf unsere Gesundheit und unser Wohlbefinden. Eine wachsende Zahl an Studien belegt, dass Feinstaub ernste gesundheitliche Auswirkungen hat. Die Verringerung des Feinstaubs reduziert auch die Gesundheitsrisiken. Atmosphärischer Staub enthält eine große Zahl an Feinstaub, der für das bloße Auge nicht zu erkennen ist. Luftfilter schützen die Menschen, Prozesse, Fertigwaren, das Lüftungssystem des Gebäudes und die Umgebung im Außenbereich.