Es folgt die Beschreibung einer Feldstudie der Universität Minnesota, einem typischen Beispiel der Studien, die Camfil Farr durchführen kann.
Dr. Peter Raynor, der Universität Minnesota, verglich in einer unabhängigen Studie die Leistung von elektrostatischen und mechanischen Filtermedien im alltäglichen Einsatz.
Diese Studie wurde über einen 19-wöchigen Zeitraum von Dr. Raynor und Soo Jae Chae (beide von der Universität Minnesota, Schule für öffentliche Gesundheit, Abteilung für Umwelt- und Arbeitssicherheit) durchgeführt und von Johns Manville gesponsert.
Ergebnis der Studie war, daß im alltäglichen Gebrauch mechanische Fiberglas-Filtermedien wesentlich leistungsfähiger sind als elektrostatisch aufgeladene synthetische Filtermedien.
Im Juni 2001 wurden MERV 14 steif-gefaltete Fiberglas-Filtermedien in einer 60 000 cfm (etwa 1700 m³/min) HVAC-Anlage im "Basic Sciences and Biomedical Engineering"-Gebäude der Universität Minnesota installiert. Im gleichen Gebäude wurde in einer angrenzenden identischen 60 000 cfm HVAC-Anlage MERV 14 steif-gefaltete Filter aus elektrostatisch-behandelten synthetischen Filtermedien eingebaut. Jede Einheit bestand aus dreißig 24 Zoll (ca. 61cm) mal 24 Zoll mal 12 Zoll Filtern.
Die HVAC-Anlagen verwendeten 100%ige Außenluft desselben Ursprungs, ohne Umluft. Jede Einheit hatte dreißig 24 Zoll mal 24 Zoll mal 2 Zoll Vorfilter, die regelmäßig bei Druckabfall ausgetauscht wurden.
Dr. Raynor und S. J. Chae entwickelten ein Verfahren, das Luftmessungen vor und nach den Filtern während des normalen Betriebs der Anlagen ermöglichte. Die Partikel im Luftstrom wurden klassifiziert und in spezifischen Bereichen von 0,117µm bis 3,05µm gezählt. Die ersten Daten wurden direkt nach Filtereinbau und Neustart der Anlagen gemessen. Die letzte Messung fand nach 134 Tagen statt. Die HVAC-Anlagen reagierten rechnergesteuert auf den Luftbedarf des Gebäudes. Der Druckabfall über die Testfilter wurde stündlich vom Rechner aufgenommen.
Die synthetischen Filter zeigten über die ersten 12-14 Wochen der Studie hinweg für alle Partikelgrößen-Bereiche einen wesentlichen Leistungsabfall. Die mechanischen Filter zeigten hingegen während der gesamten Studie eine stetige Leistungseffizienz. Da 99% aller Schwebeteilchen unter 1µm groß sind, sollte ein Leistungsabfall in diesem Bereich als kritisch beurteilt werden. Selbst bei Partikelgrößen über 1µm fiel die Effizienz der Grobfaserfilter.
Bei 1.0µm-Partikelgröße wiesen die synthetischen Filter z.B. am Anfangstag eine Effizienz von 93% auf, am 134. Tag allerdings 75%, nach zwischenzeitlichem Fall auf 70%. Im Vergleich dazu behielten die mechanischen Filter während des gesamten Zeitraums eine 93%ige Effizienz. Vier der jeweiligen Filter wurden vor Einbau und nach Ausbau 134 Tage später gewogen. Die mechanischen Filter zeigten eine Gewichtszunahme von 7,1g/sqf (ca. 76,4g/m²), die synthetischen hingegen nur 4,8g/sqf (ca. 51,7g/m²). Der Druckabfall der mechanischen Filter nahm von 0,15Pa bis 0,24Pa zu, der der synthetischen von 0,16Pa bis 0,23Pa.
Zusätzliche Informationen zu dieser Studie können in folgendem Dokument gefunden werden: "Effects of Particle Loading on Electrically Charged Filters in an HVAC System" präsentiert bei der AFS Indoor Air Quality – Filtration Konference November 14-15, 2002 in Cincinnati, OH von Peter Raynor Ph.D. Oder direkt über die Filterabteilung bei Johns Manville 001-303-978-3053.