Absolute vs. nominale Filtration: Was ist der Unterschied?
Industrieller B2B-Leitfaden für Ingenieure, Einkäufer und Entwickler von Filtrationssystemen
PUNKT
Absolute und nominale Filtration sind nicht einfach zwei verschiedene Mikrongrößen.Sie beschreiben, wie die Partikelabscheideleistung eines Filters bewertet wird. Eine Nennbewertung gibt im Allgemeinen einen ungefähren oder vom Hersteller festgelegten Abscheidegrad an, während eine absolute Bewertung mit einer viel genauer definierten Partikelrückhalteleistung bei der angegebenen Größe verbunden ist.
Bei der Auswahl industrieller Filter sollte daher die Mikronzahl zusammen mit … bewertet werden.Filtrationseffizienz, Beta-Verhältnis, Testmethode, Druckverlust, Durchflussrate, Schadstoffbelastung und BetriebsbedingungenAuch die technischen Richtlinien der Branche weisen darauf hin, dass die Mikron-Angabe allein keine Auskunft darüber gibt, wie effizient ein Filter Partikel dieser Größe auffängt.[5]
Wie Filtrationsklassen tatsächlich definiert werden
Der häufigste Fehler beim Kauf eines Filters besteht darin, den Mikronwert als vollständige Spezifikation zu betrachten. Tatsächlich müssen Partikelgröße und Abscheidegrad gemeinsam betrachtet werden.
Mikron-Bewertung
Die Angabe in Mikron beschreibt die Partikelgröße, die für die Leistung eines Filters relevant ist. Eine Aussage wie „5 µm Filter“ ist jedoch unvollständig, wenn der Lieferant nicht auch die Partikelgröße erläutert.wie effizient der Filter Partikel bei 5 µm entferntund unter welchen Testbedingungen.
Filtrationseffizienz
Die Filtrationseffizienz gibt den Prozentsatz der Partikel einer bestimmten Größe an, die vom Filter zurückgehalten werden. Daher können zwei Filter mit gleicher Mikron-Nenngröße sehr unterschiedliche Ergebnisse liefern. Donaldson merkt an, dass die Mikron-Nenngröße die Partikelgröße angibt, während die Effizienz den prozentualen Anteil der in diesem Größenbereich zurückgehaltenen Partikel beschreibt.[5]
Beta-Verhältnis
In vielen industriellen und hydraulischen Filtrationsanwendungen wird dieBeta-Verhältnis (βx)Sie dient zur Angabe der Filtereffizienz bei einer definierten Partikelgröße. Sie vergleicht die Anzahl der Partikel ab einer bestimmten Größe.xoberhalb des Filters gemessene Anzahl stromabwärts.[1][4]
Beta-Verhältnis: βx= Partikel stromaufwärts ≥ x µm ÷ Partikel stromabwärts ≥ x µm
Effizienz:(1 − 1/βx) × 100%
Beispielsweise entspricht β = 200 einem Wirkungsgrad von 99,5 %, während β = 1000 einem Wirkungsgrad von 99,9 % entspricht. Das Handbuch zur hydraulischen Filtration von Parker veröffentlicht dieselbe Beziehung zwischen Beta-Verhältnis und Wirkungsgrad.[6]
Absolute vs. nominale Filtration: Ein direkter Vergleich
Die Begriffe sind nur dann sinnvoll, wenn der Lieferant die zugehörige Effizienz und Testmethode klar angibt.
| Merkmal | Absolute Filtration | Nennfiltration |
|---|---|---|
| Bedeutung | Genau definierte Retentionsleistung bei einer festgelegten Partikelgröße | Ungefähre oder vom Hersteller angegebene Rückhalteleistung |
| Effizienz | Typischerweise hoch und explizit angegeben | Kann je nach Hersteller und Medium erheblich variieren. |
| Am besten geeignet für | Anwendungen, bei denen die Reinheit im nachgelagerten Bereich vorhersehbar sein muss | Vorfiltration und Reduzierung nichtkritischer Partikel |
| Lieferantendaten erforderlich | Mikrongröße + Wirkungsgrad/Beta-Verhältnis + Testmethode | Definition von Mikrongröße und Nennwirkungsgrad |
| Kaufentscheidung | Wählen Sie diese Option, wenn die Überprüfung der Kundenbindung wichtiger ist als die niedrigsten Anschaffungskosten. | Wählen Sie diese Option, wenn eine Reduzierung der Gesamtverunreinigung ausreichend ist. |
Sowohl Donaldson als auch Parker betonen in ihren Fachartikeln, dass die Bezeichnungen „nominal“ und „absolut“ allein für einen technischen Vergleich möglicherweise nicht spezifisch genug sind; Partikelgröße und Effizienz sollten gemeinsam bewertet werden.[5][6]
Was bedeutet „absolute Filtration“ wirklich?
Eine absolute Bewertung soll dem Käufer eine besser vorhersagbare Aussage über die Partikelrückhalteleistung liefern als eine nominelle Bewertung.„Absolut“ bedeutet nicht automatisch, dass unter allen Betriebsbedingungen jedes Partikel, das größer als die angegebene Größe ist, entfernt wird.
Die richtige Frage lautet nicht einfach „Handelt es sich um einen 10 µm Absolutfilter?“, sondern vielmehr:
1.Welcher Wirkungsgrad wird bei 10 µm erreicht?
2.Wird ein Beta-Verhältnis oder ein Partikelrückhalteprozentsatz angegeben?
3.Welche Testmethode und welche Testflüssigkeit wurden verwendet?
4.Bei welcher Durchflussrate und welchem Differenzdruck wurde die Leistung gemessen?
Diese Unterscheidung ist wichtig, da die Filterleistung von der Medienstruktur, der Testmethode, der Partikelverteilung, den Fluideigenschaften, dem Belastungszustand und dem Betriebsdifferenzdruck abhängt.
Was bedeutet „nominale Filtration“?
Eine Nennleistung gibt im Allgemeinen an, dass ein Filter einen relevanten Prozentsatz an Partikeln um oder über der angegebenen Größe auffängt, die tatsächliche Effizienz kann jedoch variieren. Die Definition basiert möglicherweise auf der internen Testmethode des Herstellers und nicht auf einem einheitlichen Effizienzwert.
Das bedeutet nicht, dass nominale Filtration „schlecht“ ist. In vielen Systemen sind nominale Filter nützlich, daVorfilterDenn ihre Aufgabe ist es, die Gesamtverunreinigung zu reduzieren und die nachfolgende Feinfiltration zu schützen. Donaldson beschreibt beispielsweise die Vorfiltration als eine Möglichkeit, die Schadstoffbelastung zu verringern und die teureren Endfilter zu schonen.[5]
Entscheidend ist, die Bewertungsmethode an die tatsächlichen Reinheitsanforderungen anzupassen, anstatt automatisch den besten oder teuersten Filter auszuwählen.
Entscheidungsmatrix für die Filterauswahl
Nutzen Sie das Prozessrisiko und die erforderliche Reinheit der nachgelagerten Bereiche, um zu entscheiden, wie genau die Filtrationsleistung definiert werden muss.
| Auswahlfaktor | Bevorzugt werden absolute/effizienzbewertete Werte. | Nominalwert kann geeignet sein |
|---|---|---|
| Downstream-Empfindlichkeit | Empfindliche Ventile, Instrumente, Membranen, Feindüsen oder kritische Produktströme | Robuste Ausrüstung oder Schüttgutentfernung |
| Reinigungsanforderungen | Definiertes Partikelretentionsziel | Allgemeine Reduzierung der Partikelbelastung |
| Validierungsbedarf | Lieferantenprüfdaten oder anerkannte Prüfmethode erforderlich | Interne Prozesserfahrung ist ausreichend |
| Kostenpriorität | Gesamtbetriebskosten und nachgelagerter Schutz | Niedrigste praktikable Vorfiltrationskosten |
| Typische Position | Endfiltration oder Filtration am Einsatzort | Vorfilterstufe |
Technischer Einblick
Die Mikron-Angabe ist nur ein Teil der Spezifikation.
Bei der technischen Auswahl sollte die Filtrationseffizienz zusammen mit anderen Faktoren bewertet werden.Durchflussrate, Differenzdruck, Schmutzaufnahmekapazität, Betriebstemperatur, Fluidverträglichkeit, strukturelle Festigkeit und Reinigungsfähigkeit.
ISO 16889 definiert ein Mehrpassverfahren zur Bewertung von Hydraulikfilterelementen, einschließlich Partikelabscheidung, Schadstoffaufnahmekapazität und Differenzdruckeigenschaften.[1]Dies verdeutlicht, warum eine strenge Filterspezifikation mehr als nur einen Mikronwert erfordert.
Wichtigste Erkenntnis für Ingenieure:Geben Sie die Partikelgröße an, die Sie kontrollieren möchten, den erforderlichen Wirkungsgrad bei dieser Größe und die Betriebsbedingungen, unter denen dieser Wirkungsgrad aufrechterhalten werden muss.
Porengröße vs. Filtrationsrate: Sind sie dasselbe?
NEIN.Die Porengröße beschreibt eine physikalische Eigenschaft poröser Medien, während die Filtrationsrate beschreibt, wie der Filter unter definierten Bedingungen gegen Partikel abschneidet.
Dieser Unterschied ist besonders wichtig fürSintermetallfilterIhre vernetzte Porenstruktur kann Partikel durch eine Kombination aus Oberflächeninterzeption und Tiefeneffekten zurückhalten. Daher können maximale Porengröße, mittlere Poreneigenschaften, Mediendicke, Permeabilität und Filtrationseffizienz allesamt relevant sein.
ASTM E128 bietet eine Methode zur Bestimmung dermaximaler Porendurchmesser und Durchlässigkeit von starren porösen Filternund umfasst ausdrücklich Filter aus Sintermetall.[2]
Blasenpunktverfahren werden ebenfalls häufig zur Charakterisierung von Porengrößeneigenschaften eingesetzt. ASTM F316 beschreibt Blasenpunkt- und Mittelflussporenprüfungen für Membranfilter innerhalb seines definierten Anwendungsbereichs.[3]
Praktische Auswirkungen:Bei der Beschaffung eines porösen Metallfilters sollte man nicht davon ausgehen, dass „10 µm Porengröße“ und „10 µm absolute Filtration“ austauschbare Spezifikationen sind.
Einblicke in die Beschaffung
Was sollte in einer Angebotsanfrage für Industriefilter enthalten sein?
Eine gute Angebotsanfrage sollte dem Filterhersteller genügend Informationen liefern, um Filtermedien und Geometrie auf der Grundlage des realen Prozesses zu empfehlen, und nicht nur auf der Grundlage einer Mikronzahl.
1.Flüssigkeit oder Gas:Welches Medium wird gefiltert?
2.Partikelziel:Welche Partikelgröße muss kontrolliert werden?
3.Effizienz:Ist eine nominelle Entfernung akzeptabel oder ist ein definiertes Effizienz-/Beta-Verhältnis erforderlich?
4.Strömungsbedingungen:Erforderlicher Durchfluss und maximal zulässiger Druckabfall.
5.Betriebsgrenzen:Druck, Temperatur und chemische Umgebung.
6.Mechanische Details:Abmessungen, Anschluss, Abdichtungsmethode und Einbauausrichtung.
7.Wartungsstrategie:Einweg, rückspülbar, ultraschallreinigbar oder chemisch reinigbar.
Wann man welchen Filtertyp nicht wählen sollte
Wann eine absolute Filtration unnötig sein kann
Ein Filter mit hoher Effizienz kann die Kosten und den Druckverlust erhöhen, ohne einen nennenswerten Mehrwert zu bieten, wenn die Anwendung lediglich die Entfernung grober Partikel oder eine Vorfiltration erfordert. In solchen Fällen kann ein gut gewählter Filter mit Nennleistung wirtschaftlicher sein.
Wann ist die nominelle Filtration eine schlechte Wahl?
Eine nominelle Angabe ist riskant, wenn nachgelagerte Komponenten empfindlich auf Partikelverunreinigungen reagieren oder Ihre Qualitätsvorgabe einen definierten Rückhaltegrad erfordert. Wenn ein unzureichender Partikelrückhalt Anlagen beschädigen, ein Produkt verunreinigen oder teure Ausfallzeiten verursachen kann, sollten Sie quantitative Effizienzdaten anfordern, anstatt sich auf eine nominelle Mikron-Angabe zu verlassen.
Wichtig:Die Auswahl sollte auf dem Prozessrisiko und der nachgewiesenen Leistung basieren, nicht auf der Annahme, dass „absolut immer besser“ oder „nominal immer günstiger“ ist.
5 häufige Fehler beim Vergleich von Industriefiltern
1. Vergleich von Mikronzahlen ohne Vergleich der Effizienz
Ein 5 µm Filter eines Anbieters ist nicht automatisch gleichwertig mit einem5 µm Filtervon einem anderen Lieferanten.
2. „Absolut“ wird unter allen Bedingungen als 100%ige Entfernung betrachtet.
Fragen Sie nach der tatsächlichen Effizienz, dem Beta-Verhältnis oder validierten Retentionsdaten, anstatt sich nur auf die Terminologie zu verlassen.
3. Verwechslung von Porengröße und Partikelrückhaltevermögen
Dies kommt besonders häufig beim Kauf von Sintermetall und anderen porösen Materialien vor.
4. Vernachlässigung des Druckabfalls
Eine feinere Filtration kann den Strömungswiderstand erhöhen. Ein Filter, der die Partikelzielvorgabe erfüllt, aber einen zu hohen Differenzdruck erzeugt, kann dennoch eine schlechte Systemwahl darstellen.
5. Kauf zum Anfangspreis statt zum Gesamtpreis
Filterlebensdauer, Reinigungsfähigkeit, Ausfallzeiten, Energieverbrauch, Austauschhäufigkeit und Schutz nachgeschalteter Geräte können wichtiger sein als der Kaufpreis der Filterpatrone.
Häufig gestellte Fragen
1. Was ist der Hauptunterschied zwischen absoluter und nominaler Filtration?
Die absolute Filtration beschreibt eine genauer definierte Partikelrückhalteleistung bei der angegebenen Mikrongröße, während die nominale Filtration im Allgemeinen einen ungefähren oder vom Hersteller definierten Abscheidegrad angibt. Der praktische Unterschied liegt daher nicht nur in der Mikronzahl, sondernwie effizient und konsistent Partikel dieser Größe zurückgehalten werden.
2. Entfernt ein 10-Mikron-Absolutfilter 100 % der Partikel, die größer als 10 Mikron sind?
Lassen Sie sich nicht allein vom Wort „absolut“ täuschen. Fragen Sie den Lieferanten nach dem Wirkungsgrad bei 10 µm, dem Beta-Verhältnis (falls zutreffend) und der Testmethode. Technische Hinweise führender Filterhersteller betonen, dass Wirkungsgrad und Partikelgröße gemeinsam betrachtet werden müssen.[5][6]
3. Was bedeutet das Beta-Verhältnis bei der Filtration?
Das Beta-Verhältnis vergleicht die Anzahl der Partikel einer bestimmten Größe oder größer vor einem Filter mit der Anzahl nach dem Filter. Ein höheres Beta-Verhältnis bedeutet eine höhere Abscheideleistung bei dieser Partikelgröße. Beispielsweise entspricht β = 200 einer Abscheideleistung von 99,5 % und β = 1000 einer Abscheideleistung von 99,9 %.[6]
4. Ist die Porengröße gleichbedeutend mit der Filtrationsrate?
Nein. Die Porengröße ist eine physikalische Eigenschaft des porösen Mediums; die Filtrationsleistung beschreibt das Partikelrückhaltevermögen. Für starre poröse Filter bietet ASTM E128 ein standardisiertes Verfahren zur Bestimmung des maximalen Porendurchmessers und der Permeabilität und schließt Sintermetalle mit ein.[2]
5. Wann sollte ich einen Absolutwertfilter verwenden?
Verwenden Sie einen Filter mit absoluter oder anderweitig quantitativ bewerteter Effizienz, wenn eine nachgelagerte Kontamination vorhersehbar kontrolliert werden muss – beispielsweise, wenn Partikel empfindliche Bauteile beschädigen, einen Prozess stören oder den erforderlichen Reinheitsgrad beeinträchtigen können. Je schwerwiegender die Folgen eines Partikeldurchbruchs sind, desto wichtiger werden die verifizierten Rückhaltedaten.
6. Ist ein Absolutfilter immer teurer als ein Nominalfilter?
Der Kaufpreis mag höher sein, aber der günstigste Filter ist nicht immer die kostengünstigste Option. Berücksichtigen Sie Lebensdauer, Schmutzaufnahmekapazität, Arbeitsaufwand für den Filterwechsel, Prozessausfallzeiten, Druckverlust, Reinigung oder Wiederverwendung sowie die Kosten von Folgeverschmutzungen. Die Gesamtbetriebskosten sind in der Regel aussagekräftiger als der reine Filterpatronenpreis.
7. Wie vergleiche ich die Mikron-Angaben verschiedener Hersteller?
Fragen Sie jeden Hersteller, ob die Angabe nominal, absolut, porengrößenbezogen oder effizienzbezogen ist. Vergleichen Sie anschließend die tatsächliche Effizienz bei der angegebenen Partikelgröße, dem Testverfahren, dem Differenzdruck, der Durchflussrate, der Schadstoffaufnahmekapazität, dem Material und den Betriebsgrenzen. Eine gemeinsame Angabe „5 µm“ beweist keine gleichwertige Leistung.
8. Welche Informationen muss ich für einen kundenspezifischen Sintermetallfilter angeben?
Geben Sie das zu filternde Gas oder die Flüssigkeit, die Zielpartikelgröße, den erforderlichen Wirkungsgrad, den Durchfluss, den Betriebsdruck und die Betriebstemperatur, den zulässigen Druckverlust, das bevorzugte Material, die Abmessungen, die Anschlussart, den Einbauraum und das Reinigungsverfahren an. Für kritische Anwendungen geben Sie bitte auch das erforderliche Prüf- oder Validierungsverfahren an. Dies ermöglicht dem Filterhersteller, die optimale Lösung für Ihre Bedürfnisse zu finden.Filtrationseffizienz, Permeabilität, mechanische Festigkeit und Lebensdauer.
Technischer Support
Sie sind sich nicht sicher, welche Filterleistung Ihre Anwendung benötigt?
HENGKO entwickelt und fertigt poröse Metallfiltrationskomponenten für industrielle Gas- und Flüssigkeitsanwendungen. Teilen Sie uns Ihr Medium, die gewünschte Partikelgröße, den erforderlichen Wirkungsgrad, die Durchflussrate, den Druck, die Temperatur, den zulässigen Druckverlust und die Installationsanforderungen mit. Unser Ingenieurteam unterstützt Sie bei der Auswahl der passenden Porenstruktur, Filtrationsleistung, des geeigneten Materials und der optimalen Filtergeometrie für Ihre Anwendung.
Referenzen
Die Zitatnummern im Artikel verlinken zur entsprechenden Quelle weiter unten. Klicken Sie auf den Quellentitel, um die Originalseite mit den Quellenangaben zu öffnen.
[1] ISO 16889:2022. Hydraulik – Filter – Mehrfachdurchlaufverfahren zur Bewertung der Filtrationsleistung eines FilterelementsInternationale Organisation für Normung. Umfasst Mehrfachdurchgangsprüfung, Schadstoffaufnahmekapazität, Partikelabscheidung und Differenzdruckeigenschaften.
[2] ASTM E128-99(2019). Standardprüfverfahren zur Bestimmung des maximalen Porendurchmessers und der Permeabilität von starren porösen Filtern für den LaborgebrauchASTM International. Anwendbar auf starre poröse Filter aus Materialien wie Sintermetall.
[3] ASTM F316-03(2019). Standardisierte Prüfverfahren zur Bestimmung der Porengrößeneigenschaften von Membranfiltern mittels Blasenpunkt- und MittelflussporenprüfungASTM International. Beschreibt die Blasenpunkt- und die Mittelfluss-Porenmethode im Rahmen des Anwendungsbereichs der Norm für Membranfilter.
[4] Pall Corporation. Grundlagen der Filtration Teil 1: Auswirkungen von Verunreinigungen und Leistungsbewertungen von Filtern verstehenTechnische Diskussion über Filtrationseffizienz und Beta-Verhältnis zur Kontrolle von Partikelverunreinigungen.
[5] Donaldson Company, Inc. Grundlagen der Filterung für Lebensmittel- und GetränkeverarbeiterErläutert den Zusammenhang zwischen der Mikron-Nenngröße und der Effizienz und diskutiert nominale versus absolute Filternennwerte.
[6] Parker Hannifin. Techniktipps – Grundlagen der FlüssigkeitsfilterprüfungTechnische Hinweise zu Mikron-Nennwerten, nominaler und absoluter Terminologie, Filtereffizienz und dem Bedarf an quantifizierten Leistungsdaten.
Quellentransparenz
Dieser Artikel kombiniert allgemeine Prinzipien der Filtrationstechnik mit anerkannten Normen und technischen Ressourcen von ISO, ASTM International, Pall, Donaldson und Parker Hannifin. Aussagen, die sich auf eine spezifische externe Quelle beziehen, sind mit nummerierten Zitaten gekennzeichnet, die auf den Abschnitt „Literaturverzeichnis“ verlinken.
Die Filterleistung kann je nach Filtermaterialstruktur, Partikeleigenschaften, Fluideigenschaften, Durchflussrate, Differenzdruck, Belastungsbedingungen und Prüfverfahren variieren. Bei kritischen Anwendungen sollten Sie die Prüfdaten des Herstellers und die geltenden Normen überprüfen, anstatt einen Filter allein anhand der Mikron-Nenngröße auszuwählen.
Veröffentlichungsdatum: 18. August 2026
