Filterprinzipien

Als Luftfilter werden alle Abscheider bezeichnet, die Aerosole bzw. unerwünschte Schwebstoffe wie Krankheitserreger, Pollen, Stäube oder Gase aus der Luft herausfiltern. Dabei unterscheidet man Filter für feste Partikel und Filter für gasförmige Partikel. 

a. Gasförmige Partikel werden durch Adsorption gefiltert, also durch Gravitationskräfte, wie sie beispielsweise zwischen Planeten herrschen. Die Aktivkohle in diesen Filtern ist in der Lage, gasförmige Teilchen aus der Luft zu filtern. Je nach Anwendungsgebiet können verschiedene Kohlearten verwendet werden.

b. Zum Abfangen von Festen Partikeln gibt es vier traditionelle Möglichkeiten: Siebeffekt, Massenträgheit, Abfangeffekt und Diffusionseffekt. Dabei bestimmen die Filterklasse, die Partikelgröβe und die Filterkonstruktion den Wirkungsgrad.

1. Siebfilter

Der Siebeffekt kommt bei Luftfiltern am häufigsten zum Einsatz. Das Prinzip des Siebeffekts ist ganz einfach: Das abgefangene Teilchen ist gröβer als der Raum zwischen den Filterfasern und wird dadurch festgehalten.

2. Massenträgheitsfilter

Dieses Filterprinzip kommt zur Anwendung, wenn die Teilchen aufgrund ihrer groβen Masse  vom erzeugten Luftstrom nicht mehr mitgerissen werden können. Die abzufangenden Teilchen kommen mit hoher Geschwindigkeit an und treffen durch ihr Gewicht auf die Filterfasern auf, anstatt vom Luftstrom weiter mitgeführt zu werden.

3. Diffussionsfilter

Winzig kleine Partikel weisen oft eine unregelmäβige Eigenbewegung (Molekularbewegung) auf. Das Muster des Weges, den diese Partikel ablegen, kann von der Richtung des Luftstroms abweichen. Die Wahrscheinlichkeit, dass Partikel durch diese Bewegung mit den Filterfasern in Berührung kommen, ist dementsprechend groβ.

4. Abfangfilter

Dieses Filterprinzip beruht auf der Tatsache, dass sich Teilchen gegenseitig anziehen. In diesem Fall ziehen die gröβeren Filterfasern die relativ kleineren Staubteilchen an. Sobald die Partikel abgefangen wurden, bleiben sie an den Filterfasern haften. 

Neben den traditionellen Filterprinzipien, die in Trockenfiltern, Zyklonfiltern, Flüssigkeits- und Schlauchfiltern zum Einsatz kommen, gibt es weiterentwickelte moderne Techniken, Luft von Feinstaub-Partikeln und Schadstoffen zu reinigen, so etwa die elektrostatische Luftreinigung (Elektrofilter) oder die Nassfiltration (dexwet-Prinzip).

Elektrofilter

Bei der elektrostatischen Luftreinigung passiert die Luft ein elektrostatisches Hochspannungsfeld , in dem die mitgeführten Partikel aufgeladen werden. Danach gelangt die Luft in den eigentlichen Filterteil, wo abwechselnd aufgeladene Aluminiumplatten und an Erdpotential anliegende Platten angeordnet sind. Die mit gleicher Polarität wie die Partikel aufgeladenen Platten lenken die Partikel aus der Bahn. Sie werden gleichzeitig von den geerdeten Platten wie von einem Magneten angezogen und lagern sich dort ab. 

Nassfilter

Die dexwet Filtertechnologie basiert auf ölbeschichteten Kunststoff-Filterstäben/Platten, an denen die Staubpartikel des durchziehenden Luftstroms hängen (kleben) bleiben. Dadurch erreicht man eine bis zu 95%ige Reinigung der Luft. Die mit Öl getränkten Stäbe können nach Verwendung wieder ausgewaschen und vom Staub bzw. Filterkuchen befreit werden. Danach werden sie wieder mit Öl beschichtet und in den Filterkreislauf gebracht. >> Siehe Nassfiltration.