Thermografie – das bildgebende Verfahren zur Temperaturmessung!

Dabei handelt es sich um ein Verfahren zur Messung der Oberflächentemperatur von Objekten. Vor allem im Bauwesen wird es gerne zur Auffindung von Isolierschwachstellen eingesetzt. Die Intensität der Infrarotstrahlung wird an einem bestimmten Punkt gemessen. Meistens geht wertvolle Wärme durch mangelhafte Isolierung an Fenster, Türen, Fassaden oder Dächern verloren.


Womit erfolgt die Messung und wie funktioniert das genau?

Eine Wärmebildkamera wandelt Infrarotstrahlung in elektrische Signale um. Dann wird daraus ein Bild aus sogenannten Falschfarben erstellt. Dafür ist keine externe Lichtquelle notwendig.


Seit wann ist diese Technik bekannt?

Diese Technik beruht auf der von Herschel 1840 erfundenen Wärmebildern. Dabei wurde die Verteilung der Temperatur auf Oberflächen gemessen. Dafür war jedoch immer noch ein gewisser Kontakt mit dem zu messenden Objekt notwendig. Erst Samuel Pierpont Langley hat 1880 das Bolometer zur kontaktlosen Temperaturmessung erfunden. Diese Erfindung wurde wegen der militärischen Geheimhaltung erst 1950 veröffentlicht. Im Laufe der Zeit hat diese Technik einen starken Wandel durchlaufen. Unsichtbares Infrarotlicht wird aus einiger Entfernung vom Objekt in elektrische Signale umgewandelt. Diese werden sodann von einem Programm am Computer ausgewertet. Thermografie bedeutet eigentlich Infrarotthermografie.


Welche physikalischen Gegebenheiten müssen vorliegen?

Die Objekttemperaturen liegen bei ca. 300 K. Die Umgebungstemperatur beträgt in der Regel ca. 20 Grad Celsius. Die Kameras arbeiten im eingeschränkten Wellenlängenbereich, sodass das Ergebnis durch die Entfernung des Objektes zur Kamera nicht gestört werden kann. Natürlich muss Streustrahlung durch das Sonnenlicht oder seitliche Strahler vermieden werden.


Welche Arten gibt es?

Grundsätzlich wird zwischen aktiver und passiver Variante unterschieden.

Bei der passiven Methode wird die Verteilung der Temperatur an der Oberfläche eines Objektes gemessen. Dieses Verfahren wird hauptsächlich im Bauwesen zur Auffindung von Wärmebrücken bei Häusern oder Geräten eingesetzt. Auf diese Art und Weise werden Defekte oder Verlustwärmequellen festgestellt. Diese Methode wird aber auch zur indirekten Prozessüberwachung beim Spritzguss eingesetzt. Die eingetragene Wärme am Bauteil wird damit beobachtet, um prüfen und wenn nötig nachregeln zu können.


Das aktive Verfahren dient zur Aufdeckung von Strukturfehlern oder verborgener Strukturen. Dabei liegt der Fokus auf der Abweichung der Wärmeleitfähigkeit. Das macht es notwendig, dass das Bauteil thermisch behandelt werden muss. Der Wärmefluss wird dann „verfolgt“. Bei dieser Art von Thermografie wird zwischen der periodischen (Lock-in-Thermografie) sowie der einmaligen (Impuls-Thermografie) Anregung unterschieden.


Fazit

Die Thermografie ist eine gängige, effiziente und kostengünstige Form der Auffindung von Schwachstellen. Diese kommt bei der Renovierung oder Modernisierung von Häusern zum Tragen. Das aktive Verfahren wird oft bei der Arbeit in Gewölben und Kellern eingesetzt, um zugemauerte Weinkeller oder Tunnel zu finden. Diese wurden als Lager verwendet und später zugemauert. Bei Renovierungen sollen diese dann wieder voll genutzt werden.