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HEPA-Filter in Durchreichkästen

Erstellt Heute

Die entscheidende Rolle von HEPA-Filtern in Schleusen

Durchreichkästen, auch bekannt als Transfer-Schleusen oder Luftschleusen, sind wesentliche Komponenten in kontrollierten Umgebungen wie Laboren, pharmazeutischen Einrichtungen, Reinräumen, Krankenhäusern und Lebensmittelverarbeitungsanlagen. Diese Kammern ermöglichen den Transfer von Materialien zwischen verschiedenen Zonen unter strikter Kontaminationskontrolle.
HEPA-Filter (High-Efficiency Particulate Air) bilden das Herzstück dieser Systeme und stellen sicher, dass keine Partikelkontamination zusammen mit den Materialien übertragen wird. Sie erzeugen einen unidirektionalen oder bidirektionalen Luftstrom, der die Kammer bei jedem Start des Transferzyklus von luftgetragenen Partikeln reinigt.
Durch das Einfangen von Partikeln bis zu einer Größe von 0,3 Mikrometern mit außergewöhnlicher Effizienz verhindern HEPA-Filter eine Kreuzkontamination zwischen sauberen und weniger sauberen Bereichen. Dies ist besonders wichtig in Anwendungen, bei denen selbst mikroskopische Verunreinigungen die Produktqualität, die Integrität der Forschung oder die Sicherheit beeinträchtigen können.
Industrielle Testkammer mit sichtbarer Flamme im Inneren.

Wie HEPA-Filter in Durchreichkastensystemen funktionieren

In einem typischen Durchreichkasten sind HEPA-Filter in das Luftstromsystem integriert. Wenn die Tür geschlossen ist und der Transferzyklus beginnt, saugen Lüfter Luft durch Vorfilter und dann durch den HEPA-Filter, wodurch ein sauberer, laminarer Luftstrom in der Kammer entsteht. Dieser Luftstrom entfernt Partikel sowohl aus dem Kammerinneren als auch von den zu transferierenden Gegenständen.

Auswahl der Filterklasse: H13 vs. H14

Die Auswahl der geeigneten HEPA-Filterklasse ist entscheidend für die Balance zwischen Leistungsanforderungen und Betriebskosten. Die beiden gebräuchlichsten Klassifizierungen für Durchreichkästen sind H13 und H14, wie in der Norm EN 1822 definiert.
H13 HEPA-Filter
Effizienz: 99,95 % der Partikel ≥0,3 μm
Klassifizierung: Hocheffizient
Typische Anwendungen:
  • Pharmazeutische Herstellungsbereiche
  • Krankenhausapotheken
  • ISO-Reinräume der Klassen 7 und 8
  • Lebensmittelverarbeitungsanlagen
  • Forschungslabore
Vorteile: Geringerer Druckabfall, längere Lebensdauer, kostengünstiger für viele Anwendungen
H14 HEPA-Filter
Effizienz: 99,995 % der Partikel ≥0,3 μm
Klassifizierung: Ultra-Hochleistungsfähig
Typische Anwendungen:
  • Sterile pharmazeutische Herstellung
  • Reinräume der ISO-Klasse 5 und 6
  • Operationssäle im Krankenhaus
  • Herstellung von Mikroelektronik
  • Biocontainment-Einrichtungen
Vorteile: Höhere Partikelrückhaltung, erforderlich für die strengste Kontaminationskontrolle
Auswahlkriterien: Während H14 eine höhere Effizienz bietet, erzeugt es auch einen größeren Luftstromwiderstand, was leistungsstärkere Lüfter erfordern und zu einem höheren Energieverbrauch führen kann. Passen Sie die Filterklasse immer an Ihre spezifische Reinraumklassifizierung und behördlichen Anforderungen an.

Bestimmung des Austauschzyklus

HEPA-Filter in Durchreichekästen halten nicht ewig. Die Bestimmung des optimalen Austauschzyklus beinhaltet die Überwachung mehrerer Faktoren anstelle der Einhaltung eines festen Zeitplans.

Wichtige Indikatoren für den Austausch

Indikator
Messmethode
Austauschschwelle
Druckabfall
Manometerablesungen über den Filter
Wenn der Druckabfall den Anfangswert um das 1,5- bis 2-fache überschreitet
Luftstromgeschwindigkeit
Anemometer am Kammerabzug
Wenn die Geschwindigkeit um 15-20 % unter der Konstruktionsspezifikation liegt
Partikelanzahl
Partikelzähler in der Kammer
Wenn Partikelwerte die Grenzwerte der Reinraumklasse überschreiten
Visuelle Inspektion
Regelmäßige Sichtprüfungen
Sichtbare Schäden, Nadellöcher oder Kontamination
Filterintegritätstest
DOP/PAO-Aerosolprüfung
Leckage überschreitet 0,01 % (H13) oder 0,005 % (H14)

Typische Austauschintervalle

Während der tatsächliche Austauschbedarf vom Gebrauch und der Umgebung abhängt, umfassen allgemeine Richtlinien:
  • Vorfilter:
  • HEPA-Filter bei moderatem Gebrauch:
  • HEPA-Filter bei starkem/kontinuierlichem Gebrauch:
  • HEPA-Filter in rauen Umgebungen:
Wichtig: Befolgen Sie immer die Empfehlungen des Herstellers und die spezifischen regulatorischen Anforderungen Ihrer Branche. Einige Anwendungen (z. B. sterile pharmazeutische Herstellung) können häufigere Tests und Austausche vorschreiben, unabhängig von der gemessenen Leistung.

Wartungstechniken und Best Practices

Ordnungsgemäße Wartung verlängert die Lebensdauer von HEPA-Filtern und gewährleistet eine gleichbleibende Leistung Ihres Pass-Box-Systems.

Regelmäßige Überwachung

Richten Sie ein geplantes Überwachungsprogramm für Differenzdrücke, Luftstromgeschwindigkeit und Partikelanzahl ein. Dokumentieren Sie alle Messwerte, um Leistungstrends zu ermitteln.

Wartung des Vorfilters

Ersetzen oder reinigen Sie Vorfilter regelmäßig, um eine vorzeitige Belastung der teureren HEPA-Filter zu verhindern. Dies ist die kostengünstigste Wartungsmaßnahme.

Integritätsprüfung

Führen Sie mindestens jährlich oder gemäß den Branchenvorschriften eine Integritätsprüfung der HEPA-Filter durch. Für kritische Anwendungen wird eine häufigere Prüfung (halbjährlich oder vierteljährlich) empfohlen.

Ordnungsgemäße Installation

Stellen Sie während der Installation oder des Austauschs eine ordnungsgemäße Dichtungsauflage und Filterabdichtung sicher. Selbst eine kleine Undichtigkeit kann die Wirksamkeit des gesamten Systems beeinträchtigen.

Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Filterwechsel

  1. Vorbereitung:
  2. Dekontamination:
  3. Entfernung:
  4. Inspektion:
  5. Installation:
  6. Prüfung:
  7. Dokumentation:
Sicherheitshinweis: Versuchen Sie niemals, HEPA-Filter zu reinigen oder zu waschen. Im Gegensatz zu Vorfiltern sind HEPA-Filter nur für den einmaligen Gebrauch bestimmt. Der Versuch, sie zu reinigen, beschädigt das empfindliche Medium und beeinträchtigt seine Effizienz.

Wichtige Erkenntnisse

  • HEPA-Filter sind für die Kontaminationskontrolle in Reinraumschleusen unerlässlich
  • Die Auswahl zwischen H13 (99,95 %) und H14 (99,995 %) hängt von der Reinraumklasse und der Anwendung ab
  • Überwachen Sie den Druckabfall, den Luftstrom und die Partikelanzahl, um den Zeitpunkt des Austauschs zu bestimmen
  • Typische Lebensdauer von HEPA-Filtern: 2-4 Jahre bei ordnungsgemäßer Wartung der Vorfilter
  • Führen Sie nach der Installation und danach regelmäßig Integritätsprüfungen durch
  • HEPA-Filter niemals reinigen – ersetzen, wenn die Effizienz nachlässt

Branchenanwendungen

  • Pharmazeutik:
  • Gesundheitswesen:
  • Biotechnologie:
  • Mikroelektronik:
  • Lebensmittelverarbeitung:
  • Forschung:

Konformitätsstandards

  • ISO 14644 (Reinräume)
  • EU GMP Anhang 1
  • FDA Leitfaden für die Industrie
  • EN 1822 (HEPA/ULPA-Klassifizierung)
  • IEST empfohlene Praktiken
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