Thermografie

Einführung in die Theorie

Thermograf bei der Arbeit

Die Gebäudethermografie ist ein Messverfahren, das die unsichtbare thermische Strahlung in eine sichtbare Abbildung, das Thermogramm, umwandelt. Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung) wird von allen Gegenständen abgegeben. Im Vergleich zum sichtbaren Licht, ist die Strahlung jedoch langwelliger und kann nicht mit dem Auge wahrgenommen werden.

Elektromagnetisches Spektrum

Durch spezielle, infrarotsensible Kamerasysteme, lässt sich die Strahlung erfassen. Die Empfindlichkeit und das Auflösungsvermögen geeigneter Systeme ist sehr groß, so dass auch geringe Temperaturunterschiede (< 0,05 °C) über größere Entfernungen zuverlässig festgestellt werden können. Dabei nutzt man den Effekt aus, dass die Atmosphäre für bestimmte Wellenlängen der Infrarotstrahlung besonders gut durchlässig ist und die Aufnahme dadurch auch über größere Entfernungen möglich ist.

Mit Hilfe einer speziellen Infrarotoptik wird die von dem betrachteten Objekt bzw. der Umgebung ausgehende Wärmestrahlung abgetastet und in elektrische Signale umgewandelt.

Strahlengang in der Thermografiekamera

Diese Signale werden in dem in der Kamera integrierten Rechner weiterverarbeitet, zu einem Bild zusammengesetzt und auf einem Bildschirm ausgegeben. Den einzelnen Bildpunkten werden dabei, der empfangenen Infrarotstrahlung entsprechend, unterschiedliche Farbtöne (die so genannten Falschfarben) zugeordnet.

Höhere Temperaturen entsprechen dabei roten Farbtönen, niedrigeren Temperaturen werden blaue Farbtöne zugeordnet. Die Farbkodierung orientiert sich damit am menschlichen Temperaturempfinden. Eine Farbskala an der Seite der Thermogramme verdeutlicht die Zuordnung der Farben zu den Oberflächentemperaturen. Die gemessenen Strahlungsintensitäten werden also letztlich wieder zu einem Bild aufgearbeitet.

Das Thermogramm selbst lässt sich auf einem Datenträger abspeichern und dann später am PC auswerten. Im Rahmen einer ausführlichen Auswertung lassen sich dann unter Zuhilfenahme unterschiedlicher Verfahren, z.B. Isothermen (Linien gleicher Temperatur), Temperaturverteilungen etc., sowohl qualitative als auch quantitative Aussagen ableiten. Ebenso ist es mit Hilfe eines Druckers möglich, die gespeicherten Thermogramme auszudrucken.

Software, zur Auswertung von Thermografien

Zusammenfassend betrachtet, ermöglicht die Thermografie die berührungslose Erfassung der Oberflächentemperaturverteilung der untersuchten Objekte und gestattet so die Beurteilung wärmetechnischer Eigenschaften. Bei einem energetisch ungünstigen Bauteil, das die Wärme gut leitet, stellt sich eine hohe Oberflächentemperatur auf der Außenseite ein. An Undichtigkeitsstellen entweicht warme Luft aus dem Gebäude und zeichnet sich als „Fahne“ auf der Thermografie ab. Mängel in der Wärmedämmung, wie z.B. Wärmebrücken, Luftundichtigkeiten, aber auch fehlerhafte Baukörperanschlüsse (Decken-, Wand-, Fensteranschlüsse) können so erfasst werden. Weiterhin kann das Transmissionsverhalten verschiedener Heizungssysteme (Radiatoren, Fußboden- und Wandheizung) transparent gemacht und - falls erforderlich - optimiert werden.

Die Gebäudethermografie dient in erster Linie dazu, Temperaturunterschiede und damit Schwachstellen am Gebäude aufzudecken. Diese Temperaturunterschiede auf der äußeren Oberfläche deuten auf Bauteile mit unterschiedlicher Wärmeleitung und damit mit unterschiedlich guten Dämmeigenschaften hin. Stark unterschiedliche Oberflächentemperaturen weisen auf Wärmebrücken hin.

Weitere Informationen

Sollten Sie darüberhinaus noch etwas tiefer in die Materie einsteigen wollen, so besuchen Sie doch bitte den kostenfreien Internet-Kurs der Energieagentur NRW, an dessen Erstellung wir wesentlich mitgewirkt haben.