Was ändert sich mit der ISO 16890?

Gesundheitliche Folgen des Feinstaubs in der Außenluft

Laut Bericht des Umweltbundesamtes vom 4. November 2016 kann Feinstaubbelastung zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen. In den Jahren 2007 bis 2014 werden im Mittel jährlich 45.300 vorzeitige Todesfälle in Deutschland mit der Feinstaubbelastung der Luft in Verbindung gebracht [1]. Einen wichtigen Beitrag zur Gesunderhaltung leisten deshalb effektive Filtersysteme in raumlufttechnischen Anlagen, die den Feinstaub der Außenluft abscheiden.

Beim Menschen kann Feinstaub der Partikelgröße PM10 durch die Nasenhöhle in tiefere Bereiche der Bronchien eindringen. Die noch kleineren Partikel PM2,5 können bis in die Bronchiolen und Lungenbläschen gelangen und die ultra­feinen Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 µm sogar bis in das Lungen­gewebe und den Blutkreislauf (Bild 1). Abhängig von der Größe und Eindringtiefe der Teilchen sind die gesundheitlichen Wirkungen von Feinstaub verschieden. Diese reichen von harmloseren Erkrankungen wie Schleimhautreizungen und lokalen Entzündungen im Rachen bis zu verstärkter Plaquebildung in den Blutgefäßen, einer erhöhten Thromboseneigung oder Veränderungen der Regulierungsfunktion des vegetativen Nervensystems.

Von der alten zur neuen Norm

Vor dem Hintergrund der zunehmenden Feinstaubbelastung trugen auch die Normungsausschüsse diesem Aspekt Rechnung. Mit der ISO 16890 „Luftfilter für die allgemeine Raumlufttechnik“ wurde ein Normenwerk geschaffen, das auf das Thema Feinstaub ausgerichtet ist. Sie enthält umfangreiche und sehr detaillierte Prüfverfahren zur Ermittlung der wichtigsten Kenndaten von Luftfiltern.

Was sind die Unterschiede zwischen alter und neuer Prüfnorm?

Mit dem Ziel, die Lufthygienestandards besser einhalten zu können, lehnt sich das Prüf- und Klassifizierungsverfahren ISO 16890 an die Vorgaben der Weltgesundheitsorganisation WHO und der Umweltbehörden. Somit gibt es die drei Feinstaubfraktionen PM10, PM2,5 und PM1 (PM = Particulate matter) (Bild 2). Während in der Vergangenheit die Filterklassifizierung gemäß DIN EN 779 lediglich bei einer Partikelgröße von 0,4 µm erfolgte, wird die Filterleistung nun bei drei verschiedenen Partikelfraktionen, PM10 – alle Partikel bis 10 µm, PM2,5 – alle Partikel bis 2,5 µm, PM1 – alle Partikel bis 1 µm, gemessen. Durch das grundlegend geänderte Messverfahren ist die Filterauswahl genau abgestimmt auf die lokal belastete atmosphärische Außenluft möglich. Feinstaub ist immer ein komplexes Gemisch aus festen und flüssigen Partikeln mit einer sehr unterschiedlichen Größenverteilung.

Bei den Messungen des Abscheidegrades und des Durchflusswiderstandes werden die Filter zudem nicht mehr mit dem ASHRAE-Prüfstaub beladen. Der ASHRAE-Prüfstaub wird bei der EN 779 als Beladungsstaub verwendet. Zusätzlich werden Partikel (0,4 µm) mit DEHS gemessen. Daraus ergibt sich nun ein mittlerer Wirkungsgrad, der für die Klassifizierung heranzogen wird. Bei der ISO 16890 wird der ASHRAE-Staub durch einen neuen ISO-A2-Feinstaub ersetzt. Dieser Staub wird für die Beladung des Prüflings verwendet, hat jedoch keinen Einfluss auf die PM-Klassifizierung. Die PM1-, PM2,5- und PM10-Werte werden durch die Aerosole DEHS und KCL bestimmt (Tabelle 1). Der Einfluss auf das Betriebsverhalten eines Filters wird realitätsnah dargestellt, was der ASHRAE-Staub heute nicht mehr bietet.

Um darüber hinaus die Messergebnisse durch statische Aufladungen nicht zu verfälschen, ist die ePM-Angabe ein Mittelwert aus der jeweiligen Prüfung eines behandelten (mit IPA-Bedampfung konditioniert) und unbehandelten Filters, wobei der Mindestabscheidegrad ladungsunabhängig zu erfüllen ist.

Der Abscheidegrad eines Filters muss, um in eine der Feinstaubfraktionen eingeordnet zu werden, mindestens 50 % betragen – sowohl im Normalzustand als auch im entladenen Zustand. Darüber hinaus erfolgt die Bewertungsangabe nur in 5-%-Schritten der ausschließlich abgerundeten Werte. Hieraus ergibt sich die in Tabelle 2 dargestellte Lesart. 

Wird ein Abscheidegrad von 57,2 % PM10 gemessen, gehört der Filter in die Feinstaubfraktion ISO PM10. Der Wert des Abscheidegrades wird auf 55 % abgerundet und mit ePM10 (55 %) angegeben.

Scheidet ein Filtermedium 65,2 % der Partikelgröße PM2,5 ab, gehört er zur Feinstaubfraktion ISO PM2,5 und wird mit ePM2,5 (65 %) angegeben.

Eine VDI-SWKI-Expertenarbeitsgruppe empfiehlt die in Tabelle 3 angegebenen Mindestanforderungen an die Abscheidegrade nach ISO 16890 gegenüber den Filterklassen der EN 779.

Fazit

Durch die neue Norm wird die gesundheitliche Gefährdung durch Feinstaub noch einmal sehr ins Bewusstsein gerückt. Die realitätsnahen Prüf- und Klassifizierungsverfahren ermöglichen eine im Hinblick auf die lokal herrschenden Fein­staub­belas­tun­gen treffende Filterauswahl nach gewünschtem Abscheidegrads einer jeweiligen Partikelfraktion. Im Ergebnis kann durch eine gesundheitsbewusste Filterauswahl eine deutliche Verbesserung der Luftqualität in Innenräumen erfolgen.

Info

Ihre lokale Feinstaubkonzentration finden Sie unter www.umweltbundesamt.de/daten/luftbelastung/aktuelle-luftdaten#stations

Quellen

[1] https://www.umweltbundesamt.de/daten/umwelt-gesundheit/gesundheitsrisiken-der-bevoelkerung-in-deutschland#textpart-1

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