ISO 10121-3:2022
Die Norm für Molekularfilter in allgemeinen Lüftungssystemen

ISO 10121-3:2022

Erstellt Freitag, 30. August 2024

WAS SIND MOLEKULARFILTER?

Moleküle sind üblicherweise 1.000 bis 10.000 mal kleiner als die am schwierigsten abzuscheidenden Partikel (MMPS – Most Penetrating Particle Size), die selbst durch HEPA- und ULPA-Filter dringen können. Typische Beispiele für schädliche Gase in der Luft sind Schwefeldioxid (SO₂), Stickstoffdioxid (NO₂), flüchtige organische Verbindungen (VOC) oder Ozon (O₃).

Eine kosteneffektive Methode um gasförmige Stoffe aus der Luft zu Filtern sind Aktivkohlefilter. Sie können sowohl für die Filtration von Zuluft und/oder Abluft verwendet werden.

Alle Camfil Aktivkohlefilter nutzen eine Technik, die als Adsorption bekannt ist und in einfachen Worten bedeutet, dass die Moleküle auf Materialien mit extrem großen Oberflächen anhaften. Nahezu alle Produkte nutzen Aktivkohle oder aktiviertes Aluminiumoxid als aktiven Bestandteil.

WAS WIRD IN DER ISO 10121 BEHANDELT?

Die Normenreihe ISO 10121 enthält Vorgaben für Prüfverfahren zur Bestimmung des Abscheidegrades von Molekularfiltermedien (ISO 10121-1) und Molekularfiltern (ISO 10121-2) für verschiedene Schadgase

Die im Oktober 2022 veröffentlichte ISO 10121-3 ist das erste Klassifizierungssystem für Molekularfilter in allgemeinen Lüftungssystemen. Sie enthält umfassende Filterklassen für die häufigsten Schadstoffe in der Außenluft. Damit wird die Auswahl von Molekularfiltern für allgemeine Lüftungssysteme in Abhängigkeit von der örtlichen Außenluftqualität wesentlich erleichtert.

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Warum ist die ISO 10121 so wichtig?

Laut mehrerer Studien lassen sich schädliche Gase in der Luft mit zahlreichen negativen Auswirkungen auf die Gesundheit in Verbindung bringen. Die ISO 10121-3 klassifiziert die Effizienz von Aktivkohlefiltern Anhand von vier Gasen: Ozon (O₃), Stickstoffdioxid (NO₂), Schwefeldioxid (SO₂) und Toluol (C₇H₈).

  • Ozon (O₃) ist für Lebewesen gefährlich, reizt Lunge und Augen und begünstigt Atemwegserkrankungen. Das Gas entsteht durch die Wechselwirkung von UV-Licht mit verschiedenen Gasen aus Verbrennungsprozessen. Die Luftqualitätsrichtlinien der WHO empfehlen während der Sommermonate eine mittlere Konzentration von maximal 60 µg/m³ über eine Periode von 8 Stunden.

  • Stickstoffdioxid (NO₂) ist sowohl für Dunst und sauren Regen verantwortlich als auch für eine erhöhte Anfälligkeit auf Infektionen, Schäden an der Lunge und das Verschlimmern von Asthma Symptomen. Es entsteht als direkte Folge von Verbrennungsprozessen. Die WHO-Luftqualitätsrichtlinien empfehlen eine jährliche mittlere Konzentration von maximal 10 µg/m³.
  • Schwefeldioxid (SO₂) verursacht ähnliche gesundheitliche Folgen wie Ozon und Stickstoffdioxid. Es wird hauptsächlich beim Verbrennen fossiler Brennstoffe und in industrieller Produktion freigesetzt, aber auch Vulkanausbrüche sind dafür bekannt, viel Schwefeldioxid in die Atmosphäre zu befördern. Die WHO-Luftqualitätsrichtlinien empfehlen eine tägliche mittlere Konzentration von höchstens 40 µg/m³.
  • Toluol (C₇H₈) wird in der Norm als Repräsentant für die flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) verwendet. Die Gefahren von VOCs sind sehr unterschiedlich und reichen von einem harmlosen Geruch bis zu starken gesundheitlichen Schäden oder Langzeitfolgen wie Krebs. Die Liste der möglichen VOC-Quellen ist endlos. Sie können sich in Innenräumen so wie draußen befinden, ein paar Beispiele sind Lösungsmittel, Farben, Baumaterialien, Verbrennungsprozesse und Öl.

Mit den leicht verständlichen Filterklassen der ISO 10121-3 lassen sich Aktivkohlefilter für Zuluftanwendungen schnell und einfach auswählen. Die Auswahl erfolgt wie die Partikelfilterauswahl nach ISO 16890.

Wie sind die Klassifikationen zu verstehen?

Schadstoff DN(Mol pro GPACD Flächeneinheit)
mol/m2
DN(Gramm pro GPACD Flächeneinheit) 
g/m2
LD MD HD LD MD HD
Ozon 1,5 6,0 24,0 72 288 1152
SO2 1,5 6,0 24,0 96 384 1538
NO2 1,5 6,0 24,0 69 276 1104
Toluol 1,5 6,0 24,0 138 553 2211

Die Konzentrationsbezeichnungen LD, MD und HD prognostiziert die Lebensdauer des Filters    

(vLD (sehr leichte Beanspruchung) sind Filter die nicht als LD klassifiziert werden können)

  • LD (leichte Beanspruchung) = relativ kurze Lebensdauer / wenig Kapazität
  • MD (mittlere Beanspruchung) = 4-fache Lebensdauer* / mittlere Kapazität
  • HD (hohe Beanspruchung) = 16-fache Lebensdauer* / hohe Kapazität

*im Vergleich zu LD

%-zahl zeigt die durchschnittliche Effizient

  • LD 60 = 60% Durchschnittseffizienz über die kurze Lebensdauer
  • MD 60 = 60% Durchschnittseffizienz über die mittel lange Lebensdauer
  • HD 60 = 60% Durchschnittseffizienz über die sehr lange Lebensdauer

ABSCHEIDEGRAD - BEISPIEL FÜR TOLUOL

graph :product performance example for toluene

ÜBERBLICK ÜBER DAS PRÜFVERFAHREN

Ein Molekularfilter oder eine Vorrichtung zur Reinigung der Gasphase (GPACD - gas phase air cleaning divces) kann mit allen vier Referenzgasen geprüft werden:

  1. Messung des Anfangswirkungsgrades für das jeweilige Gas
  2. Messung des Wirkungsgrads in Abhängigkeit von der Beladung mit dem jeweiligen Gas
  3. Sobald der Wirkungsgrad unter 50 % fällt, wird das Prüfverfahren abgebrochen
  4. Einstufung des Luftfilters für jedes Referenzgas von LD (light duty - leichte Beanspruchung) bis HD (high duty - hohe Beanspruchung)
  5. GPACDs, die nicht als LD eingestuft werden können, werden als vLD (very light duty - sehr leichte Beanspruchung) eingestuft
  6. Berechnung des Wirkungsgrades (gerundet in 5%-Schritten)
  7. Jedes GPACD hat vier Klassifizierungen (eine Klasse pro Referenzgas)

ISO 10121-3 Klassifikationen für ausgewählte „City“ Produkte

Produkttiefe City-Flo XL
520 mm
CityPleat 200
44 mm
City-Flo
534 mm
CityCarb
292 mm
Refferenzgas
Ozon vLD 20 LD 55 HD 85 HD 80
SO2 vLD 10 vLD 30 MD 55 MD 50
NO2 vLD 20 vLD 50 LD 85 LD 70
Toluol vLD 30 LD 75 MD 80 MD 80

Can we remove it? Verschmutzungen der Luft und wie man sie beseitigt