Thermografie
Thermografie ist ein Verfahren, das mithilfe einer Wärmebildkamera beispielsweise die Temperatur an Objekten messen und bildlich darstellen kann. Untersucht werden können damit u. a. Wärmebrücken im Rahmen einer Beratung zur Energieeffizienz.
Thermografie kurz erklärt
Thermografie nutzt Infrarotstrahlung, um Temperaturunterschiede in Oberflächen sichtbar zu machen. Im Bereich der Immobilien können diese z. B. den Außenwänden eines Hauses im Vergleich zu den Fenstern auftreten. Um die Intensität der Infrarotstrahlung erfassen zu können, wird bei der Thermografie eine Thermografiekamera verwendet. Sie wandelt für Menschen unsichtbare Infrarotstrahlung in elektrische Signale um und erstellt ein Bild in Falschfarben. Wärmere Flächen werden hierbei hell, kältere dunkel dargestellt. Je dunkler es also auf dem Bild der Thermografiekamera an den Außenwänden Ihres Hauses ist, desto mehr Wärmeenergie geht verloren. Insgesamt ist die Thermografie eine vielseitige Technik, die in verschiedenen Bereichen eingesetzt wird, um wichtige Informationen zu Wärmeverlusten zu liefern.
So funktioniert eine Thermografiekamera
Eine Thermografiekamera ist prinzipiell wie eine normale elektronische Kamera für sichtbares Licht aufgebaut, allerdings unterscheidet sie sich in der Funktionsweise je nach zu erkennender Wellenlänge. Für langwellige Infrarot-Strahlung ist ein empfindlicher Detektor mit geeigneter Optik notwendig. Insgesamt ist die Technik sehr aufwendig und dementsprechend kostspielig. Je nach Qualität variieren die Preise stark.
Infrarotkamera
Infrarotkameras nutzen Infrarotstrahlung, um Wärmebilder zu erzeugen. Sie erkennen Temperaturunterschiede und machen sie sichtbar. In der Gebäudethermografie werden Infrarotkameras eingesetzt, um Wärmelecks aufzuspüren und Energieverluste zu minimieren. In der Industrie können sie zur Überwachung von Maschinen und elektrischen Anlagen eingesetzt werden, um mögliche Ausfälle oder Überhitzungen frühzeitig zu erkennen.
Multispektralkamera
Multispektralkameras erfassen nicht nur das sichtbare Lichtspektrum, sondern auch andere Wellenlängenbereiche des elektromagnetischen Spektrums. Sie können gleichzeitig mehrere Bilder aufnehmen, die jeweils unterschiedliche Informationen liefern. Die Kombination der Bilder ermöglicht detaillierte Analysen. Multispektralkameras werden unter anderem in der Landwirtschaft, Archäologie oder Umweltüberwachung eingesetzt. In der Landwirtschaft können sie beispielsweise Pflanzenkrankheiten oder Stresszustände frühzeitig erkennen.
Die Thermografie wird häufig zur Untersuchung der Qualität von Gebäudehüllen eingesetzt. Dabei werden bei niedriger Außentemperatur und normaler Beheizung des Gebäudes Wärmebilder aufgenommen. Eine schlechte thermische Qualität der Gebäudehülle führt zu höheren Temperaturen an der Fassade. Auf Wärmebildern lassen sich minderwertig konstruierte oder defekte Stellen, an denen viel Wärme verloren geht, gut identifizieren. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Untersuchung von Innenräumen. Hier können mit einer Wärmebildkamera Bereiche identifiziert werden, in denen viel Wärme entweicht und die Gefahr von Schimmelbefall oder Feuchteschäden besteht. Auch überhöhte Temperaturen in Innenräumen können interessant sein, da sie auf fehlerhafte Kabelverbindungen oder schlecht gedämmte Leitungen der Zentralheizung und Warmwasserversorgung hinweisen.
Bei Photovoltaik-Anlagen wird die Thermografie eingesetzt, um mögliche Defekte oder Hotspots zu identifizieren. Hierzu werden entweder Aufnahmen vom Boden oder auch Aufnahmen unter Einsatz von Drohnen gemacht. So kann man auch schwer zugängliche Anlagen oder große Freiflächenanlagen relativ einfach thermografieren. Durch regelmäßige thermografische Inspektionen können potenzielle Probleme wie verschmutzte oder beschädigte Solarzellen, fehlerhafte Verkabelung oder unzureichende Kühlung erkannt werden. So lassen sich Ausfälle oder Leistungseinbußen verhindern.
Die Thermografie wird in der Industrie zur Überwachung und Optimierung von elektrischen Anlagen und Maschinen eingesetzt. Sie ermöglicht die Erkennung von Fehlstellen in Bauteilen, die unterhalb der Oberfläche liegen und nicht sichtbar sind. Das Verfahren basiert auf der Analyse des Wärmeflusses bzw. der Wärmeleitfähigkeit in den Bauteilen. Dabei wird das Prüfobjekt erwärmt oder aufgeheizt und anschließend mit einer Infrarot-Kamera die Temperaturverteilung an der Oberfläche beobachtet. Fehlstellen im Material führen zu Störungen im Wärmefluss, die durch Temperaturunterschiede sichtbar werden. Diese Unterschiede können mithilfe der Thermografiekamera erkannt und ausgewertet werden.
Auch in der Landwirtschaft findet Thermografie vielfältige Anwendung. Sie kann beispielsweise zur Überwachung des Pflanzenwachstums und zur Erkennung von Stresszuständen eingesetzt werden. Durch die Analyse von Thermogrammen können Landwirt:innen frühzeitig Anzeichen von Krankheiten, Schädlingsbefall oder unzureichender Bewässerung erkennen.
Darüber hinaus hilft Thermografie auch in der Tierhaltung. Durch die Aufnahme von Wärmebildern können mögliche Gesundheitsprobleme, wie Entzündungen, Verletzungen oder Durchblutungsstörungen, frühzeitig erkannt werden.
Die Thermografie findet in der Medizin vielfältige Anwendungsbereiche. Ein Beispiel ist die Früherkennung von Brustkrebs, bei der thermische Abweichungen aufgenommen werden, die auf einen Tumor hinweisen können. Die berührungslose und schmerzfreie Untersuchung macht die Thermografie zu einer guten Ergänzung zur Mammographie. Darüber hinaus wird sie auch zur Diagnose von Entzündungen, Durchblutungsstörungen und Nervenschädigungen eingesetzt. Bei Gelenkerkrankungen wie Arthritis oder der Diagnose von Nervenverletzungen nach einem Trauma kann die Thermografie ebenfalls hilfreich sein.
