Wer einen Industriesauger auswählt, beschäftigt sich früher oder später mit den Begriffen EPA, HEPA und ULPA. Die drei Abkürzungen tauchen in Produktbeschreibungen, technischen Datenblättern und Ausschreibungsunterlagen auf und spielen gerade bei anspruchsvollen Anwendungen eine wichtige Rolle. Doch was genau unterscheidet einen EPA-Filter von einem HEPA- oder ULPA-Filter? Welche Filterklasse ist für welche Anwendung geeignet? Und was hat das Ganze mit den bekannten Staubklassen L, M und H zu tun? Diese Fragen sind wichtiger, als sie auf den ersten Blick erscheinen.
EPA, HEPA und ULPA: Was bedeuten die Filterklassen?
EPA, HEPA und ULPA bezeichnen verschiedene Klassen von hocheffizienten Schwebstofffiltern. Sie beschreiben, wie zuverlässig ein Filter selbst sehr feine Partikel aus einem Luftstrom abscheiden kann.
Die Abkürzungen stehen für:
EPA: Efficient Particulate Air Filter
HEPA: High Efficiency Particulate Air Filter
ULPA: Ultra Low Penetration Air Filter
Grundsätzlich gilt:
Je höher die Filterklasse, desto geringer ist die zulässige Durchlässigkeit für besonders feine Partikel. EPA-, HEPA- und ULPA-Filter sind jedoch keine austauschbaren Marketingbegriffe. Ihre Filterleistung wird nach definierten Prüfverfahren klassifiziert. Für die Auswahl eines geeigneten Filters reicht es deshalb nicht aus, einfach „möglichst hohe Filtration“ zu wählen. Wichtiger ist, welche Filterleistung die konkrete Anwendung benötigt.
Die Grundlage: EN 1822 und das MPPS-Prinzip
Die Klassifizierung von EPA-, HEPA- und ULPA-Filtern basiert in Europa auf der Normenreihe EN 1822 beziehungsweise den entsprechenden internationalen Normen zur Klassifizierung hocheffizienter Partikelfilter. Ein zentraler Begriff dabei ist das sogenannte MPPS.
MPPS steht für: Most Penetrating Particle Size. Damit wird die Partikelgröße bezeichnet, die einen Filter unter den jeweiligen Prüfbedingungen am leichtesten durchdringen kann. Das klingt zunächst widersprüchlich. Schließlich könnte man annehmen, dass besonders kleine Partikel automatisch am schwierigsten abzuscheiden sind. Tatsächlich wirken bei der Filtration jedoch verschiedene physikalische Mechanismen zusammen. Je nach Partikelgröße greifen beispielsweise Trägheits-, Sperr-, Diffusions- und weitere Abscheideeffekte unterschiedlich stark. Deshalb gibt es eine Partikelgröße beziehungsweise einen Partikelgrößenbereich, in dem ein Filter unter den Prüfbedingungen am durchlässigsten ist. Genau an dieser kritischen Stelle wird die Filterleistung bewertet. Das macht die Klassifizierung besonders aussagekräftig: Ein Filter wird nicht dort beurteilt, wo er besonders gut funktioniert, sondern dort, wo seine Abscheideleistung am stärksten gefordert wird.
EPA-, HEPA- und ULPA-Filter im Überblick
Die drei Filtergruppen werden in unterschiedliche Klassen unterteilt.
| Filtergruppe | Filterklassen | Mindestabscheidegrad am MPPS |
| EPA | E10–E12 | 85 % bis 99,5 % |
| HEPA | H13–H14 | 99,95 % bis 99,995 % |
| ULPA | U15–U17 | 99,9975 % bis 99,999995 % |
Mit steigender Filterklasse sinkt der zulässige Durchlass für Partikel deutlich. Das bedeutet jedoch nicht automatisch, dass ein ULPA-Filter für jede Anwendung besser geeignet ist als ein HEPA- oder EPA-Filter. Warum? Weil eine höhere Filtrationsleistung auch Auswirkungen auf das gesamte System haben kann.
EPA-Filter: Effiziente Filtration für anspruchsvolle Anwendungen
EPA steht für Efficient Particulate Air Filter.
Zu dieser Gruppe gehören die Filterklassen:
- E10
- E11
- E12
EPA-Filter erreichen je nach Klasse eine hohe Abscheideleistung und eignen sich für Anwendungen, bei denen feine Partikel zuverlässig aus dem Luftstrom entfernt werden müssen. Sie liegen leistungsmäßig über herkömmlichen Staubfiltern, erreichen jedoch nicht die Abscheideleistung von HEPA- oder ULPA-Filtern.
Typische Einsatzbereiche können sein:
- industrielle Entstaubung
- Absaugung feiner Produktionsstäube
- Lebensmittelverarbeitung
- feinmechanische Fertigung
- Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Luftqualität
- bestimmte Anwendungen bei Schweiß- und Rauchemissionen
Welche Filterklasse tatsächlich erforderlich ist, hängt jedoch immer von der konkreten Gefährdungsbeurteilung und den geltenden Anforderungen der jeweiligen Anwendung ab. Gerade beim Schweißrauch ist beispielsweise nicht nur die Partikelgröße relevant. Auch die Zusammensetzung der entstehenden Gefahrstoffe spielt eine entscheidende Rolle.
HEPA-Filter: Hohe Abscheideleistung für feinste Partikel
HEPA ist wahrscheinlich die bekannteste der drei Filterbezeichnungen. Der Begriff begegnet uns heute nicht nur in der Industrie, sondern auch bei Luftreinigern und professionellen Staubsaugern. Im industriellen Umfeld ist jedoch ein genauer Blick auf die tatsächliche Filterklasse wichtig.
HEPA umfasst die Klassen:
- H13
- H14
Die Mindestabscheideleistung am MPPS beträgt:
| H13 | ≥ 99,95 % |
| H14 | ≥ 99,995 % |
HEPA-Filter kommen überall dort zum Einsatz, wo sehr feine Partikel mit besonders hoher Effizienz zurückgehalten werden müssen. Typische Anwendungsbereiche sind beispielsweise:
- Pharmaindustrie
- Laborbereiche
- Reinraumanwendungen
- Elektronikfertigung
- Verarbeitung feiner Pulver
- Metallverarbeitung
- Anwendungen mit gesundheitsgefährdenden Stäuben
- spezielle Sanierungs- und Reinigungsarbeiten
Ein HEPA-Filter kann dabei als zusätzliche Sicherheitsstufe innerhalb eines mehrstufigen Filtersystems eingesetzt werden.
H13 oder H14: Was ist der Unterschied?
Auf den ersten Blick wirken die Unterschiede zwischen H13 und H14 gering. 99,95 Prozent gegenüber 99,995 Prozent. In der Praxis kann dieser Unterschied jedoch relevant sein. Ein H14-Filter lässt deutlich weniger Partikel passieren als ein H13-Filter. Welche Filterklasse erforderlich oder sinnvoll ist, hängt von der jeweiligen Anwendung und den technischen sowie regulatorischen Anforderungen ab.
Eine höhere Filterklasse kann beispielsweise dann notwendig sein, wenn:
- besonders hohe Anforderungen an die Luftreinheit bestehen
- gefährliche oder kritische Partikel zuverlässig zurückgehalten werden müssen
- sensible Produktionsprozesse geschützt werden sollen
- zusätzliche Sicherheitsreserven erforderlich sind
Gleichzeitig sollte ein Filter niemals isoliert betrachtet werden. Ein Filter mit einer sehr hohen Abscheideleistung benötigt ein System, das technisch darauf abgestimmt ist.
ULPA-Filter: Maximale Filtration für besonders sensible Bereiche
ULPA steht für Ultra Low Penetration Air. Diese Filter bilden die höchste der drei beschriebenen Filtergruppen.
Zu den ULPA-Klassen gehören:
- U15
- U16
- U17
Die Abscheideleistung liegt bei:
| U15 | ≥ 99,9975 % |
| U16 | ≥ 99,99975 % |
| U17 | ≥ 99,999995 % |
ULPA-Filter werden überall dort eingesetzt, wo extrem hohe Anforderungen an die Abscheidung feinster Partikel bestehen, wie beispielsweise
- hochklassifizierte Reinräume
- Halbleiter- und Mikrochipfertigung
- spezielle pharmazeutische Produktionsbereiche
- Forschungseinrichtungen
- hochsensible Laborumgebungen
- bestimmte Bereiche der Medizintechnik
ULPA-Filter sind technisch anspruchsvoll und in der Regel kostenintensiver als Filter niedrigerer Klassen. Deshalb gilt: Mehr Filterleistung ist nicht automatisch die wirtschaftlich oder technisch sinnvollste Lösung.
Was hat das mit den Staubklassen L, M und H zu tun?
Hier entsteht in der Praxis besonders häufig Verwirrung. EPA, HEPA und ULPA werden oft gemeinsam mit den Staubklassen L, M und H genannt. Dennoch handelt es sich um zwei unterschiedliche Klassifizierungssysteme. Die Staubklassen beantworten die Frage: „Für welche Art beziehungsweise Gefährdung von Staub ist ein Industriesauger oder Staubsauger geeignet?“ Die Filterklassen EPA, HEPA und ULPA beantworten dagegen: „Wie effizient kann ein bestimmtes Filterelement Partikel aus dem Luftstrom abscheiden?“
Kurz gesagt: Die Staubklasse beschreibt Anforderungen an das Gerät beziehungsweise das System. Die Filterklasse beschreibt die Leistung eines Filters. Das ist ein entscheidender Unterschied. Ein HEPA-Filter macht einen Industriesauger nicht automatisch zu einem Sauger der Staubklasse H. Und umgekehrt lässt sich die Eignung eines Geräts für eine bestimmte Staubklasse nicht allein anhand der Bezeichnung eines einzelnen Filters beurteilen.
Bei einem professionellen Industriesauger spielen unter anderem auch folgende Faktoren eine Rolle:
- Dichtheit des Gesamtsystems
- Filterfläche
- Filtermedium
- Luftführung
- sichere Entleerung
- Filterabreinigung
- Konstruktion des Behälters
- Schutz vor unbeabsichtigter Staubfreisetzung
- Wartung und Filterwechsel
Gerade bei gesundheitsgefährdenden Stäuben ist das Zusammenspiel aller Komponenten entscheidend.
Warum der Filterwechsel Teil des Sicherheitskonzepts ist
Ein Punkt wird bei der Auswahl eines Filtersystems häufig unterschätzt: Der Filter schützt nur dann zuverlässig, wenn auch sein Austausch sicher erfolgt. Je nach Art des abgesaugten Materials kann ein gebrauchter Filter selbst zu einer Quelle für gefährliche Staubfreisetzungen werden. Gerade bei Gefahrstoffen ist der Filterwechsel kein gewöhnlicher Wartungsvorgang; er ist Teil des gesamten Arbeits- und Gesundheitsschutzkonzepts.
Warum mehrstufige Filtration in der Praxis so wichtig ist
Professionelle Industriesauger und Absaugsysteme arbeiten häufig mit mehreren Filterstufen. Das hat einen einfachen Grund: Ein sehr hochwertiger Feinfilter sollte nicht unnötig mit großen Mengen grober Partikel belastet werden. Ein typisches mehrstufiges Filtersystem kann beispielsweise so aufgebaut sein:
1
Vorabscheidung: Größere Partikel werden bereits vor dem Hauptfilter aus dem Luftstrom entfernt. Das entlastet die nachfolgenden Filterstufen.
2
Hauptfilter: Der Hauptfilter übernimmt die kontinuierliche Abscheidung des überwiegenden Staubanteils. Je nach Anwendung können unterschiedliche Filtermedien und Filterflächen eingesetzt werden.
3
Sicherheits- oder Endfilter: Ein nachgeschalteter EPA-, HEPA- oder ULPA-Filter kann besonders feine Partikel zurückhalten und als zusätzliche Sicherheitsstufe dienen. Der Vorteil: Der Feinfilter wird entlastet, die Filterstandzeit kann sich erhöhen und die Leistungsfähigkeit des gesamten Systems bleibt länger erhalten.
Eine mehrstufige Filtration kann damit nicht nur die Sicherheit verbessern, sondern auch wirtschaftlich sinnvoll sein.
EPA, HEPA oder ULPA: So treffen Sie die richtige Auswahl
Wenn Sie einen Industriesauger oder eine Absauganlage auswählen, sollten Sie mindestens folgende Punkte prüfen:
Welches Material wird abgesaugt?
Metallstaub, Holzstaub, Kunststoffpartikel, Lebensmittelpulver oder pharmazeutische Wirkstoffe stellen völlig unterschiedliche Anforderungen.
Wie fein sind die Partikel?
Je kleiner die Partikel, desto höher können die Anforderungen an die Filtration sein.
Wie gefährlich ist der Staub?
Hier spielen die Staubklassen L, M und H sowie die Ergebnisse der Gefährdungsbeurteilung eine zentrale Rolle.
Besteht eine Explosionsgefahr?
Bei brennbaren oder explosionsfähigen Stäuben reicht die Betrachtung der Filterklasse allein nicht aus. Zusätzlich müssen Anforderungen an den Explosionsschutz und gegebenenfalls ATEX berücksichtigt werden.
Wie viel Luft muss abgesaugt werden?
Eine hohe Filterleistung ist nur dann sinnvoll, wenn das gesamte System den erforderlichen Volumenstrom zuverlässig bereitstellen kann.
Wie wird der Filter gewartet?
Filterabreinigung, Standzeit und sicherer Filterwechsel beeinflussen sowohl die Betriebskosten als auch die Sicherheit.
Die richtige Filterklasse muss zur Anwendung passen
EPA-, HEPA- und ULPA-Filter unterscheiden sich vor allem durch ihre Fähigkeit, selbst sehr feine Partikel aus einem Luftstrom abzuscheiden. EPA-Filter bieten eine hohe Filtrationsleistung für anspruchsvolle Anwendungen. HEPA-Filter erreichen eine noch höhere Abscheideleistung und kommen häufig dort zum Einsatz, wo besonders feine oder kritische Partikel zuverlässig zurückgehalten werden müssen. ULPA-Filter bieten die höchste Filtrationsleistung und sind für besonders sensible Anwendungen mit extrem hohen Anforderungen an die Luftreinheit ausgelegt.
Die wichtigste Erkenntnis für die Praxis lautet jedoch:
Die höchste Filterklasse ist nicht automatisch die beste Wahl. Die richtige Filterklasse ist diejenige, die zur tatsächlichen Gefährdung, Anwendung und technischen Auslegung Ihres Systems passt.
Genau wie bei den Staubklassen L, M und H geht es deshalb nicht darum, einfach den „höchsten“ Wert zu wählen. Es geht darum, die richtige Lösung für die konkrete Anwendung zu finden.
Häufig gestellte Fragen zu EPA-, HEPA- und ULPA-Filtern
EPA, HEPA und ULPA sind unterschiedliche Klassen hocheffizienter Partikelfilter. EPA-Filter erreichen hohe Abscheideleistungen, HEPA-Filter eine noch höhere und ULPA-Filter die höchste Abscheideleistung der drei Gruppen. Die Klassifizierung basiert auf der Filterleistung gegenüber besonders kritisch zu abscheidenden Partikeln.
MPPS steht für „Most Penetrating Particle Size“. Damit wird die Partikelgröße bezeichnet, die einen Filter unter den jeweiligen Prüfbedingungen am leichtesten durchdringen kann. Die Filterleistung von EPA-, HEPA- und ULPA-Filtern wird an dieser besonders kritischen Stelle bewertet.
Staubklassen wie L, M und H beziehen sich auf die Eignung und Anforderungen eines gesamten Industriesaugers oder Staubsaugers für bestimmte Staubarten und Gefährdungen. EPA, HEPA und ULPA beschreiben dagegen die Abscheideleistung eines Filterelements.
Nein. Ein HEPA-Filter beschreibt die Filtrationsleistung und ist keine Explosionsschutzmaßnahme. Bei brennbaren oder explosionsfähigen Stäuben müssen zusätzlich die Anforderungen an den Explosionsschutz und gegebenenfalls an ATEX berücksichtigt werden.