Wie funktionieren Luftreiniger?

Die Funktionsweise von Luftreinigern geht auf die Wirkung der in ihnen enthaltenen Filtersysteme zurück. In diesem Beitrag erfahren Sie, wie Luftreiniger im Wesentlichen arbeiten, welche Filterarten es gibt und welche Schadstoffe diese im Einzelnen aus der Luft filtern.

Allgemeine Funktionsweise

Ein Luftreiniger saugt über einen möglichst großen Ventilator die Umgebungsluft an und leitet sie in das Innere des Luftreinigers. Je größer ein Ventilator ist, desto langsamer kann er drehen, um eine möglichst große Menge Luft zu befördern. Die niedrige Drehgeschwindigkeit kommt der Geräuschentwicklung zugute.

Im Inneren des Luftreinigers wird die angesaugte Luft an einen oder mehreren Filtern vorbeigeführt. Jeder Filter erfüllt dabei einen speziellen Zweck und reinigt die Luft von bestimmten Schadstoffen.

Während der Großteil der Luftreiniger mit mechanischen Filtern auskommt, bieten hochwertige Modelle zusätzliche Reinigungsmaßnahmen durch die Ionisierung der Luft bzw. durch Erzeugung von Ozon zur Beseitung von Geruchsstoffen.

Nachdem die Luft durch alle Filter geströmt ist, wird sie sauber über einen Auslass wieder in den Raum abgegeben.

Filtersysteme

Oftmals reicht eine Filterart alleine nicht aus, um die Luft von möglichst vielen unterschiedlichen Schadstoffen und Belastungen zu befreien.

Aus diesem Grund setze viele Hersteller unterschiedliche Filtersysteme ein, die jeweils auf eine bestimmte Art von Schadstoff zugeschnitten sind.

Vorfilter

Der erste Filter in Luftreinigern ist in der Regel der Vorfilter, der aus einem Gitter oder einem Fließ besteht. Es arbeitet wie ein Sieb und sorgt dafür, dass grobe Verunreinigungen bereits früh beseitigt werden. Am häufigsten bleiben Haare und Staubflocken, aber auch kleine Insekten, die in den Luftstrom gekommen, sind in dem Filter hängen.

In den meisten Fällen sind Vorfilter Dauerfilter, die nicht gewechselt werden müssen. Da sich mit der Zeit aber immer mehr Schmutz im Filter verfängt, muss dieser von Zeit zu Zeit ausgewaschen oder abgesaugt werden.

HEPA-Filter

HEPA-Filter bestehen aus eine Wirrwarr an Filterfasern, die unterschiedlich stark sind und chaotisch miteinander verwoben sind. Im Gegensatz zur Siebwirkung des Grobfilters, arbeiten HEPA-Filter mit Hilfe des Sperr-, Trägheits- und Diffusionseffekts.

Ein HEPA-Filter erlaubt selbst kleinste Partikel, Bakterien und Viren aus der Luft zu Filtern. Entsprechend der Filterklassen H13 und H14 filtern scheiden Sie 99,95% bis 99,995% aller Partikel mit Größen zwischen 0,1 und 0,3 Mikrometern ab.

Aktivkohlefilter

Aktivkohle-Filter basieren auf einem hochporösen Kohlenstoff, der Aktivkohle. Die Struktur von Aktivkohle kann man sich wie ein Schwamm vorstellen, bei dem die Poren unterschiedliche Größe haben und untereinander verbunden sind. Durch diese Struktur ergibt sich eine immense innere Oberfläche. Bildlich dargestellt besitzen 4 Gramm Aktivkohle eine Oberfläche, die der Größe eines Fussballfeldes entspricht.

Die Funktionsweise von Aktivkohle geht zum einen auf die Adsorption von Partikeln und Gasen, und zum anderen auf die katalytische Fähigkeit beim Abbau bestimmter Stoffe zurück.

Bei der Adsorption kleben Kohlestoff- und Schadstoff-Moleküle aufgrund von Bindungskräften zusammen. Die große Oberfläche ist hier von Vorteil, um möglichst viel Schadstoffe zu binden. Gleichzeitig tritt Aktivkohle als Katalysator auf und kann z.B. beim Aubbau von Ozon helfen.

Aktivkohlerfilter sind Verbrauchsmaterialien und sind irgendwann erschöpft. Ein erschöpfter Filter muss ausgetauscht werden, damit die Filterleistung nicht nachlässt.

UV-Filter / Fotokatalysator

Ein Fotokatalysator dient der Neutralisierung von Viren oder Bakterien. Die Wirkweise beruht auf dem photokatalytischem Effekt, bei dem durch Bestrahlung von Titandioxid mit UV-Licht frei Hydroxil-Radikale (s.g. OH-Radikale) entstehen. Die Radikale sind sehr reaktiv und spalten organisches Material. Die Abbauprodukte sind in der Regel stabil organisch (vor allem CO₂ und H₂O).

Ozongenerator

Was HEPA- und Aktivkohle-Filter noch nicht geschafft haben, soll ein Ozongenerator schaffen: Ozon ist ein hochreaktives Molekül, das flüchtige organische Verbindungen (und dazu gehören Gerüche) spalten und in entsprechende Abbauprodukte zerlegt.

Spätestens aus den Medien ist aber bekannt, dass Ozon auch die Atemwege reizt und bei hoher Konzentration eine Belastung für die Gesundheit besteht. Die jährlichen Diskussionen zum Thema „Sommer-SMOG“ sind ein Beleg dafür.

Ionengenerator

Ein Ionengenerator oder Ionisator ionisiert die die an ihm vorbeiströmende Luft, lädt sie also negativ auf. Die entstehenden Ionen lagern sich an Schadstoffen und Partikeln an und sorgen dafür, dass diese zusammenklumpen, schwerer werden und zu Boden sinken bzw. von einer positiv geladenen Metallplatte angezogen werden und sich dort sammeln.

Kombination von Filtern

Je nach Preisklasse finden sich mehr oder weniger der hier vorgestellten Filtersysteme in einem Luftreiniger wieder.

Halten Sie beim Kauf mindestens nach Geräten mit HEPA-Filter Ausschau, weil mit diesem ein Großteil der Schadstoffe und Partikel aus der Luft gefiltert werden.

Integrierte Ionisatoren und Fotokatalysatoren mit UV-Licht können die Wirkung der Reinigung nochmals erhöhen, haben aber einen geringeren Wirkungsgrads, da bereits zuvor der Großteil der belastenden Stoffe abgeschieden wurden.