Allgemeines zur Thermografie

Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung) wird von sämtlichen Gegenständen in unserer Umgebung abgegeben. Diese Strahlung ist im Vergleich zum sichtbaren Licht sehr langwellig und kann mit dem Auge nicht, bei höheren Strahlungsstärken (z.B. Strahlungsöfen etc.) jedoch mit der Haut wahrgenommen werden.

Im technischen Betrieb lässt sich diese Strahlung durch Systeme mit speziellen, infrarotsensiblen Empfängern erfassen.

Diese Empfindlichkeit und das Auflösungsvermögen dieser Systeme ist sehr groß, so dass auch geringe Temperaturunterschiede über größere Entfernungen zuverlässig gemessen werden können.

Im Prinzip funktionieren solche Systeme wie elektronische Kameras. Mit Hilfe einer speziellen Infrarotoptik wird die von der Umgebung bzw. dem betrachteten Objekt ausgehende Wärmestrahlung abgetastet und in elektrische Signale umgewandelt. Diese Signale werden von der Kameraelektronik weiterverarbeitet, zu einem Bild zusammengesetzt und auf einen Bildschirm ausgegeben. Den einzelnen Bildpunkten werden dabei, der Wellenlänge (Temperatur) der empfangenen Infrarotstrahlung entsprechend, unterschiedliche Graustufen oder Farbtöne zugeordnet. Auf diese Weise wird ein Wärmebild, ein sog. Thermogramm erzeugt, auf dem die unterschiedlichen Temperaturen des Untersuchungsobjektes sichtbar werden. Höhere Temperaturen entsprechen dabei in dieser Auswertung helleren Grau- bzw. gelben bis roten Farbtönen, niedrigere Temperaturen dunklere Grau- bzw. blauen bis violette Farbtöne.

In der Praxis müssen für die erfolgreiche Durchführung einer thermografischen Untersuchung bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein. Grundsätzlich ist eine solche Untersuchung nur möglich, wenn sich das zu untersuchende Objekt durch eine ausreichende Wärmestrahlung von der Umgebung abhebt. Dies bedeutet, dass die Temperaturen im Inneren eines Gebäudes mindestens 10..15°C über der Außentemperatur liegen müssen. Nur unter diesen Bedingungen können sich thermische Effekte mit ausreichender Deutlichkeit ausprägen. Aus diesem Grund sollten thermografische Untersuchungen von Gebäuden nur bei niedrigen Außentemperaturen (Winterhalbjahr) und, zur Vermeidung von Verfälschungen durch die solare Infrarotstrahlung, nur vor Sonnenaufgang durchgeführt werden. Da auch regennasse Fassaden infolge der auftretenden Verdunstungskälte zu Verfälschungen der Untersuchungsergebnisse führen, müssen zudem trockene Witterungsverhältnisse vorherrschen. Die Voraussetzungen waren am Durchführungstag der thermografischen Untersuchungen geben.

Die Thermogramme selbst sind sogenannte Falschfarbendarstellungen. Die wiedergegebenen Farben stehen in keinem Zusammenhang mit der realen Gebäudefarbe oder Oberflächenbeschaffenheit. Sie geben einzig und allein die Temperaturverteilung an der Gebäudeoberfläche wieder und werden nur vom sog. Emissionskoeffizienten der untersuchten Bauteile bestimmt. Dieser kann bei üblichen Baustoffen als konstant angesehen werden. Die Farbzuordnung über den jeweiligen Temperaturmessbereich ist an den Farbbalken ablesbar. Dabei bedeutet schwarz eine Temperatur unterhalb der Minimaltemperatur (Tmin) und weiß eine Temperatur oberhalb der Maximaltemperatur (Tmax). Die Minimal- und Maximaltemperaturen bzw. die Temperaturbereiche sind jeweils angegeben. Das Messsystem versucht grundsätzlich den Messbereich auf die auftretenden Temperaturunterschiede hin abzustimmen. Davon sind sowohl die Größe, wie auch die absolute Lage des Temperaturbereichs betroffen. Es können sich daher Farbverschiebungen zwischen einzelnen Thermogrammen ergeben (gleiche Farben bedeuten dann nicht gleiche Temperaturen). Dies muss bei der Interpretation der Thermogramme unbedingt beachtet werden.