Thermografie – Wärmebilder selbst gemacht

Sie können diese Wärmebildkamera mieten und selbst Wärmebilder aufnehmen. In diesem Artikel erkläre ich, wie selbst aussagekräftige Wärmebilder zum Beispiel von Ihrem Haus oder Ihrer Heizung anfertigen können und welche Vor- und Nachteile Thermografie-Aufnahmen haben.

Übersicht

Wärmebildkamera mieten

Wärmebildkamera

Wofür ist die Wärmebildkamera geeignet?

Was ist Thermografie?

Eine Wärmebildkamera macht berührungslos Temperaturunterschiede sichtbar. Eine Wärmebildkamera erzeugt ähnlich einer normalen Digitalkamera ein Wärmebild und macht unsichtbare Wärmestrahlung sichtbar. Dieses Verfahren nennt man Thermografie.

Eben weil eine Wärmebildkamera unsichtbares sichtbar macht, ist es sehr interessant und lohnend, abgesehen von der „professionellen Anwendung“, mit einer Wärmebildkamera „zu spielen“: Es gibt in der Umgebung viele interessante Dinge zu entdecken. Einiges interessantes möchte ich hier kurz vorstellen.

Alle Thermografie-Aufnahmen auf dieser Seite wurden mit dieser Wärmebildkamera (Bild oben) erstellt. Diese Wärmebildkamera können Sie mieten – die Kosten der Thermografie sind damit überschaubar.

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Wofür ist die Wärmebildkamera geeignet?

Eine Wärmebildkamera zeigt Oberflächen-Temperaturunterschiede grafisch. Eine Infrarotkamera ist deshalb gut geeignet, unterschiedlich warme Gegenstände oder unterschiedlich warme Bereiche sichtbar zu machen. Deshalb ist eine Wärmebildkamera gut geeignet, um Wärmebrücken (das heißt Bereiche mit großem Wärmeverlust und damit kalte Stellen im Haus) sichtbar zu machen.

Wärmebilder / Thermografie ist deshalb gut geeignet, auch verdeckte konstruktive Merkmale in Gebäuden zu entdecken, wie z.B.

  • verdeckt verlegte Heizungsrohre
  • Mängel in der Wärmedämmung von Heizungsanlagen
  • ungedämmte Rolladenkästen oder
  • Wärmebrücken durch Fensterstürze, Geschossdecken und undichte Fugen.

Thermografie kann aber noch viel mehr.

Mit Thermografie lassen sich aber auch elektrische Geräte überprüfen, auch kann die Kamera helfen „Stromfresser“ wie z.B. warme Steckernetzteile und Geräte im Standby-Betrieb einfach zu erkennen: Die entstehende Abwärme verrät den permanenten, schleichenden Stromverbrauch.

Dieses Beispiel zeigt zwei Wasserfässer aus Kunststoff mit unterschiedliche Füllstand, hier zwei Fotos im sichtbaren Spektrum:
Wasserfässer mit unterschiedlichem Füllstand
 Wasserfässer

Diese beiden Fotos zeigen eine Thermografie der Wasserfässer, das im rechten Foto sind beide Aufnahmen überlagert:

 

Wartung oder Inspektion einer Photovoltaikanlage mit einer Wärmebildkamera

Eine Photovoltaik-Anlage erzeugt Solarstrom – aber ob alle PV-Module wirklich ihren Dienst tun, ist unklar: Ist eine größere Anzahl von PV-Generatoren auf dem Dach installiert, dann fällt es unter Umständen nicht auf, wenn ein Generator nicht richtig funktioniert.

Photvolatik Anlage

Photovoltaik-Anlage im sichtbaren Spektum

Mit der Thermografie kann ein PV-Modul sichtbar gemessen werden, dass wenig oder keinen Solarstrom liefert, denn ein PV-Modul, dass weniger Strom liefert als andere PV-Module heizt sich in der Sonne stärker auf im Vergleich zu einem PV-Modul, das Strom liefert (die „funktionierenden“ PV-Module sind kälter als diejenigen, die nicht funktionieren). In der Thermografie-Aufnahme ist zu sehen, dass der 2. PV-Generator von rechts deutlich wärmer ist als der PV-Generator ganz rechts.

 

 

 

Thermografie einer Photovoltaikanlage

Photovoltaik durch eine Wärmebildkamera betrachtet

Das mag auf den ersten Blick paradox erscheinen, ist aber leicht erklärbar: Ein Photovoltaik-Modul erzeugt einen elektrischen Strom. Mit diesem Strom kann an anderer Stelle z.B. Wärme erzeugt werden. Über den Solarstrom wird also „Wärme abgeführt“. So ist leicht nachvollziehbar, dass ein identisches PV-Modul, das keinen Solarstrom erzeugt, sich im Vergleich zu einem Strom erzeugenden PV-Modul stärker aufwärmt.

 

Ist die Bedienung der Wärmebildkamera schwierig?

Die Bedienung der Kamera ist auch für Ungeübte kein Problem. Die Kamera wird zusammen mit einer Kurz-Bedienungsanleitung geliefert, so dass Sie innerhalb kurzer Zeit mit der Kamera arbeiten können.
Es ist empfehlenswert (… und auch sehr interessant!) zu Beginn mit der Kamera etwas „herumzuspielen“. Beispielsweise können Sie nach Sonnenuntergang spazieren gehen und sich Ihren Wohnort einmal mit Infrarot-Augen ansehen. Sie erkennen z.B:, ob ein Auto in den letzten Stunden gefahren ist (warmer Motor!) oder ob auf einer Parkbank vor kurzer Zeit jemand gesessen hat. Es ist außerdem interessant zu sehen, wie Sie Ihren Finger- bzw. Handabdruck auf einem Tisch durch die IR-Kamera sehen können, selbst wenn Ihre Hand dort nur wenige Sekunden war. Aber das Wichtigste ist: Mit diesen Experimenten machen Sie sich gleichzeitig mit der Infrarotkamera vertraut. Sie lernen schnell, was geht und was nicht geht.

Was muss ich beachten, wenn ich Infrarot-Bilder von meinem Haus machen möchte? Muss ich auf eine bestimmte Wetterlage warten?

Eine Wärmebildkamera macht Temperaturunterschiede (z.B. durch Wärmebrücken [Kältebrücken] oder undichte Ritzen) sichtbar.

Um so größer der Temperaturunterschied zwischen Innen und Außen ist, um so besser!
Bei großen Temperaturunterschieden (z.B. >20°C) zwischen Innen und Außen werden zusätzlich auch Bereiche schwächerer Temperaturunterschiede sichbar, die an wärmeren Tagen nicht erkennbar wären.

Es ist sinnvoll, viele Wärmebilder bei verschiedenen Wetterlagen zu machen:

a) bei windigem Wetter lassen sich undichte Ritzen, und Lücken in Dämmstoff-Schichten auch hinter Wandverkleidungen von der Innenseite gut erkennen. Diese „zugigen Ritzen“ sind bei der „klassischen Gebäudethermografie“ von Außen nicht oder kaum sichtbar.
b) Im Sommer oder bei Sonnenschein kann die Wärmedämmung von Innen untersucht werden:
Gerade im Dachbereich kann mit Hilfe der Thermografie bei Sonnenschein ein hervorragendes Ergebniss erzielt werden: Die heißen Dachziegel erwärmen die Luft hinter den Ziegeln – Wind drückt >50°C warme Luft durch Fugen in das Innere es Hauses. Dieser Wetterlage lassen sich Schwächen in der Wärmedämmung sehr gut erkennen, vor allem undichte Fugen werden sehr verräterrisch durch durch die durchströmende warme Luft erwärmt und damit sichtbar. ⌣

Im Gegensatz dazu wird die „Klassische“ Wärmebild-Aufnahme von Häusern bei ruhiger Wetterlage durchgeführt. Für diese Art der Thermografie von Häusern (Außen-Aufnahmen) gilt deshalb:

a) Das Haus sollte in den letzten ca. 12 Stunden vor Aufnahme beheizt sein. Die Außentemperatur unter 8°C sein (um so kälter, um so besser werden Wärmeverluste des Hauses sichtbar)

b) Die Aufnahmen sollten nachts oder am frühen Morgen gemacht werden, da Sonnenlicht Dach und Wände schnell erwärmt und das Ergebnis verfälscht wird.

c) Dach und Wände sollten nicht durch Regen nass sein.

Mit Außen-Aufnahmen lassen sich z.B. Wärmebrücken wie ungedämmte Rolladenkästen, oder warme Bereiche in Dach und Fassade gut erkennen, ebenso übermäßig warme Bereiche, z.B. durch mangelhaft gedämmte Heizungsrohre in der Außenwand.

Kann ich Schimmel oder feuchte Wände mit einer Wärmebildkamera erkennen?

Schimmelpilze an der Wand oder der Decke entstehen durch Feuchtigkeit. Eine Thermografiekamera kann helfen, die Ursachen für Schimmel (-> die Feuchtigkeit) zu finden: Es gibt unterschiedliche Quellen für Feuchtigkeit, wobei es manchmal nicht eindeutig ist, wo die Feuchtigkeit her kommt. Mögliche Ursachen sind z.B.

  • Diffusion direkt aus dem Erdreich
  • Defekte Wasserleitung oder Abfluss im Bereich der feuchten Stelle
  • Kondensation

Der letzte Punkt -Kondensation- lässt sich mit Hilfe einer Wärmebildkamera nachweisen: Als Faustformel gilt, dass bei Temperaturen unter 12°C mit Kondensation zu rechnen ist. Messen Sie eine Oberflächentemperatur in diesem Bereich, dann ist die Kondensation von Feuchtigkeit wahrscheinlich.

 

Welche Nachteile / Grenzen hat Thermografie von Gebäuden?

Wie bei jedem Messverfahren gibt es auch bei der Thermografie ein paar Spaßbremsen. Aber auch hier gilt: Problem erkannt, Problem gebannt! Ich möchte Sie hier auf die Limitierungen hinweisen, damit Sie sich selbst ein (Wärme- ;-)Bild machen und diese typischen Fehler vermeiden können.
Dieser Absatz ist noch nicht fertig, Erweiterung kommt in Kürze!

Technische Limitierungen:

  • Mangelnde Temperaturunterschiede
  • Reflektierende Oberflächen: Fensterscheiben und metallische Oberflächen (insbesondere glänzende, polierte Metallteile wie z.B. Zierleisten oder der Kühlergrill von Autos) aber auch glatte Oberflächen wie Fliesen reflektieren Wärmestrahlung der Umgebung, ähnlich einem Spiegel.
  • Die (berührungsfrei) gemessene Temperatur ist meist ungenauer als mit berührenden Verfahren

 

Typische Interpretationsfehler:

  • Wärmebilder zeigen die Oberflächentemperatur eines Bauteils, unabhängig davon aus welchem Grund das Bauteil eine bestimmte Wärme hat. So ist es z.B. möglich, dass eine durch Sonnenlicht erwärmte Fläche fälschlicherweise als Wärmebrücke erkannt wird.
  • Unterschiedliche Werkstoffe haben unterschiedliche Wärmespeicher-Eigenschaften. Selbst längere Zeit nach Sonnenuntergang kann die Oberflächentemperatur deshalb variieren, obwohl kein unterschiedlicher Wärmedurchgangs-Widerstand (u-Wert) besteht.
  • Unterschätzen des Wärmeverlustes von „kalten“ Oberflächen: Um so wärmer eine Oberfläche ist, um so größer ist deren Wärmeverlust – pro Quadratmeter! Das bedeutet: Eine große, „kalte“ Oberfläche kann größere Wärmeverluste verursachen, als eine „warme“, aber kleine Oberfläche. Beispiel: Sind auf einem W&quml;rmebild eines Hauses warme (ungedämmte) Rolladenkästen und eine relativ kühle Fassade zu sehen, dann kann der absolute Wärmeverlust der Fassade trotzdem größer sein als der Wärmeverlust der Fenster – die Fassade ist viiiel größer!

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