AiF-FV-Nummer 18516 N

Evaluierung und Optimierung praxisorientierter Prüfprozeduren für adsorptive Filtermedien und Einrichtungen zur Reinigung der Gasphase für die allgemeine Raumlüftung


Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.12.2014 bis 30.11.2017

Forschungsstellen

Zusammenfassung

Die internationale Norm DIN EN ISO 10121 beschreibt Prüfprozeduren für Filter und Filtermedien, deren Funktion die Abscheidung gasförmiger Luftverunreinigungen in Luftaufbereitungsanlagen ist. Die Einführung der Norm führte bei den Medien- und Filterherstellern zunächst eher zu Verunsicherung. In dem beschriebenen Forschungsvorhaben wurde daher die Ausführung der Prüfungen nach Norm mit den ausgewählten Testsubstanzen n-Butan, Toluol, Schwefeldioxid (SO2), Stickstoffdioxid, Ammoniak (NH3) und Ozon sowohl an Medien als auch an Filtern vor neutralem Hintergrund evaluiert. Darüber hinaus wurde mit den Testsubstanzen an ausgesuchten Filtern unterschiedlicher Bauform und den zugehörigen Medien geprüft, ob Testergebnisse, die an Medien gewonnen wurden, auf Filter übertragbar sind. Das Ergebnis war, dass Medientests, die bei vergleichbaren Bedingungen durchgeführt werden wie Filtertests, einen relativ guten Eindruck von der Filterleistung für alle Testsubstanzen außer von n-Butan vermitteln können. Weiterhin wurde der Einfluss der relativen Luftfeuchte auf das Testergebnis bei Medien- und Filtertests mit Toluol, SO2, NH3 und Ozon untersucht. Während die Adsorption von Toluol und NH3 durch eine höhere Luftfeuchte beeinträchtigt wird, werden Ozon und SO2 besser bei höherer Luftfeuchte abgeschieden. Um den Einfluss der Testgaskonzentration auf die Ergebnisse von Prüfungen nach Norm zu quantifizieren wurden Tests mit n-Butan, Toluol, SO2, und NH3 an spezifischen Medien durchgeführt und Adsorptionsisothermen für n-Butan und Toluol abgeleitet. Weiterhin wurde die Adsorption von Schwefelwasserstoff (H2S), Formaldehyd und Naphthalin, die alle versuchstechnisch schwierig zu handhaben sind, an verschiedenen Medien untersucht. Die Eignung von weniger gefährlichen bzw. leichter zu handhabenden Ersatzstoffen (SO2 für H2S, Acetaldehyd für Formaldehyd, Methylnaphthalin und Toluol für Naphthalin) wurde überprüft. SO2 wies an den getesteten Medien ein ähnliches Durchbruchsverhalten wie H2S auf. Die anderen Ersatzstoffe wurden wesentlich schlechter adsorbiert als die zu ersetzenden Stoffe. Da Durchbruchsversuche nach Norm bei geringen Testgaskonzentrationen bis zum vollständigen Durchbruch von 100 % sehr lange dauern können, wurden semi-empirische Ansätze zur Vorausberechnung von Durchbruchskurven überprüft. Für die Berechnung von Toluol-Durchbruchskurven wurde auf dieser Basis ein einfach anzuwendendes Excel-Tool entwickelt, das nachfolgend interessierten Kreisen zur Verfügung steht. Die zuvor aufgeführten Projektergebnisse wurden in einem Leitfaden für die Nutzung der DIN EN ISO 10121 zusammengestellt, der ebenfalls am Seitenende abrufbar ist.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente