Wie können MERV13-Filter HEPA-Filter als Raumluftreiniger übertreffen?

Wenn Jim Rosenthal sagt: „Filter + Fit + Flow = Effektivität“, was meint er damit? Der sicherste Raum ist der, in dem die gefährlichsten Partikel am schnellsten entfernt wurden, oder?

Aber wie kann es sein, dass MERV13-Ofenfilter in Corsi-Rosenthal-Boxen trotz einer Erfassungseffizienz für infektiöse Aerosole von nur 75–85 % oft „echte/medizinische“ HEPA-H13-Filter übertreffen, die selbst für die schwierigsten 0,3-µm-Partikel eine Erfassungseffizienz von 99,97 % aufweisen?

Ein entsprechendes Diagramm kann helfen, sowohl die CADR als auch die Filtereffizienz zu veranschaulichen. Der quadratische gepunktete Flicken auf jedem Filter stellt die Gesamtzahl der entfernten Partikel dar, und blaue Ausströmungspfeile repräsentieren die Entfernungsrate. Aufgrund der großen Filterfläche und des geringsten Luftstromwiderstands fängt das MERV13-Paar insgesamt mehr Partikel ein und lässt einen gereinigten Ausstrom von 250 cfm (ca. 425 m³/h) zurück. MERV13 lässt zwar einen beträchtlichen Teil des Ausstoßes schmutzig (roter Pfeil), aber dies vermischt sich einfach wieder mit der Raumluft wie ein Bypass für 25 % des Zuflusses.

Die beiden HEPA-Filter hinterlassen zwar nur sehr kleine Streifen roter Kontamination in ihren Ausstromkanälen, aber aufgrund der geringeren Filterfläche und des eingeschränkten Luftstroms sind ihre blau gereinigten Ausströmungen (CADR) ebenfalls kleiner (z. B. 120 cfm für H12 und 100 cfm für H13).

Die kürzliche Kontroverse darüber, ob Levoit-Core-Geräte „echte“ HEPA-H13-Filter sind – ausgelöst durch eine von Dyson bei der BBB eingereichte Beschwerde –, dreht sich eigentlich nur um die Frage, ob die Kontamination im Levoit-Ausstoß nun der 0,03 % winzige rote Streifen oder der 0,5 % sehr kleine rote Streifen ist.
Für die Raumreinigung werden sich beide Streifen innerhalb von ein oder zwei Metern ohnehin wieder mit der bereits kontaminierten Raumluft vermischen. Im Vergleich zu wiederkehrenden Schadstoffquellen wie dem ständigen Atmen sind beide Streifen vernachlässigbar. Was für die meisten Verbraucher zählt, ist, dass die blaue CADR-Ausgangsleistung von Levoit bei geringem Geräuschpegel und Stromverbrauch relativ hoch ist, was bedeutet, dass sie viele Partikel schnell einfängt. Dysons Beschwerde ist somit eine Fangfrage bezüglich Levoits mangelnder Qualitätskontrolle bei einer HEPA-Effizienzspezifikation, die von einigen Unternehmen stark vermarktet wird, für alltägliche Anwendungen in Räumen jedoch keine Rolle spielt. (Dies ist nur für sterile Halbleiter-Reinräume und medizinische Labore, für die HEPA erfunden wurde, von Bedeutung).

Dyson (und andere wie Alen) neigen dazu, auffällige, aber nicht sehr große H13-99,97%-Reiniger herzustellen. Sie geben keine offizielle CADR an – weil ihre überraschend niedrig ist?! Um CADR-Werte zu erreichen, die mit der CR-Box konkurrieren können, benötigen HEPA-H13-Geräte leise laufende Ventilatoren mit hoher Drehzahl oder Filter, die so groß wie ein kleiner Aktenschrank sind (z. B. SmartAir Blast oder Coway Airmega ProX). Und dann kosten sie >> 500 $.

Für einen persönlichen HEPA-Reiniger, der sich innerhalb eines Meters vor Ihrem Gesicht befindet, SIND die kleinen roten Streifen von HEPA E11/H12/H13 ein potenzieller Vorteil gegenüber MERV13. Ein HEPA-Filter kann in der Nähe der Ventilatoren eine Blase erzeugen, die viel reiner ist als die der MERV13-Filter, bei denen bei jedem Durchgang 25 % der Schadstoffe verbleiben. Jenseits eines Meters von den Ventilatoren macht die Vermischung im Raum diesen Vorteil zunichte. Kleine persönliche HEPA-Geräte (< 10 cfm) wie der Pure Enrichment haben ohnehin nicht genug Leistung, um eine nennenswerte saubere Blase zu erzeugen. Der SmartAir QT3 schafft dies mit 25 cfm auf der höchsten Stufe und hält eine 35%ige Reduzierung in 60–90 cm Entfernung vom Ventilator aufrecht: https://smartairfilters.com/.../qt3-portable-air.../
Luftstromkollimatoren können helfen, den Luftstrom zu bündeln, sodass die Reinheitsblase schmaler ist und etwas weiter von den Ventilatoren entfernt reicht.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei Raumluftreinigern die Filterklasse und die Erfassungseffizienz für die Zielpartikelgröße (Rauch, Staub/Viren oder Pollen) keine große Rolle spielen, während die CADR entscheidend ist. Niedrigere Filterklassen wie H12, E11 oder MERV13 können in der Regel eine höhere CADR bei weniger Lärm und Energie erreichen als „echte“ HEPA-H13-Filter.
Für persönliche HEPA-Geräte, die möglicherweise auf das Gesicht gerichtet sind, ist MERV13 möglicherweise weniger geeignet. Die Klassen E11, H12 oder H13 können eine reinere lokale Blase erzeugen, vorausgesetzt, ihr Luftstrom ist ausreichend und laminar genug, um die reinere Luft über die gewünschte Distanz vor die Ventilatoren zu projizieren.

Möchten Sie lieber selbst bauen? Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, wie man eine Corsi-Rosenthal-Box baut.