Werkzeug

29.01.2014

Energie sparen! Wärmebildkameras visualisieren Energieverluste

von Gastautor

Sandro Kiener
Dualer Student BWL-Handel im 2. Lehrjahr

Thermografie ermöglicht das Aufspüren von Energieverlusten an Gebäuden und elektrischen Bauteilen. Das bildgebende Verfahren misst die für das menschliche Auge unsichtbare Infrarotstrahlung im mittleren und langwelligen Bereich. Aus den Messwerten lässt sich ein Temperaturverlauf berechnen. An der Farbgebung des Wärmebildes ist ablesbar, wo die erfassten Temperaturen sich besonders stark von der Umgebungsluft unterscheiden. Die Anwendung der Technik ist vielfältig. In der Baudiagnostik werden Wärmebildkameras ebenso eingesetzt, wie bei der Fehlersuche an elektrischen und elektronischen Bauteilen. Und helfen so Kosten zu sparen. Denn Mängel an Gebäudeisolierungen, undichten Heizungsrohren oder defekten elektronischen Bauteilen lassen sich räumlich exakt einkreisen. Instandsetzungsarbeiten können dadurch effizient geplant und durchgeführt werden. Denn unnötige Montagearbeiten zum Auffinden der defekten Bereiche werden verhindert.

Thermografie in der Baudiagnostik

Die energetische Sanierung von Gebäuden erfordert eine umfassende Baudiagnostik. Dies betrifft sowohl den Ist-Zustand von Isolierungen und Fensterflächen als auch die Endkontrolle umgesetzter baulicher Maßnahmen, wie z. B. die Überprüfung neu aufgebrachter Dämmschichten an der Gebäudefassade. Hierzu leistet die Thermografie einen wichtigen Beitrag. Bilder einer Wärmebildkamera erlauben die Visualisierung von Wärmeverlusten und das Auffinden von Feuchtigkeit in Dämmungen, am Dachstuhl sowie an (Innen-)Wänden. Auch bei der Lokalisierung von Wärmebrücken spielt die Technik ihre Vorteile aus. Die Baudiagnostik mittels Wärmebildkamera beschränkt sich jedoch nicht nur auf den Bereich der Wärmedämmung. Auch Lecks in Dächern, Wasserleitungen und in Fußbodenheizungen lassen sich aufspüren, ohne Wände bzw. Bodenplatten „auf Verdacht“ aufstemmen zu müssen. Zudem können Trocknungsvorgänge, z. B. beim Verlegen von Estrich, sicher überprüft werden.

Thermografie von einem Haus

Wärme-Lecks auf der Spur.

Leichte Bedienung durch intelligente Elektronik

Dank elektronischer Systeme ist die Anwendung von Wärmebildkameras einfach erlernbar. Die meisten Geräte verfügen über eine Ein- und Mehrpunktmessung, so dass entweder ein einzelner Spot oder eine größere Fläche überprüft werden können. Für die korrekte Messung muss zusätzlich noch das Material der Oberfläche angegeben werden. Denn die verschiedenen Stoffe unterscheiden sich in Bezug auf ihr Abstrahlungsverhalten, auch Emission genannt. Das bedeutet, jeder Stoff sendet eine unterschiedliche Menge elektromagnetischer Strahlung aus. Um Messungenauigkeiten zu vermeiden, muss daher der Emissiongrad für das zu messende Material, z. B. Beton, vorher eingegeben werden. Die Messelektronik errechnet dann aus der reflektierten Strahlung die exakte Oberflächentemperatur.

Auswertung von Infrarotbildern für die Baudiagnostik

Mit Hilfe der gemessenen Temperaturdifferenzen in Bezug auf die Umgebungsluft, lässt sich beispielsweise die Wirksamkeit von Thermofenstern und Wärmedämmungen überprüfen. Schadhafte Dämmungen und Feuchtigkeitseinschlüsse können so leicht ausfindig gemacht werden. Anhand der Thermografieaufnahme lassen sich die Temperaturdifferenzen bereits mit einem Blick erkennen. Je dunkler der Farbton ist, desto höher ist die Temperaturdifferenz zur Umgebungsluft. So signalisiert grüne Farbe eine perfekt funktionierende Dämmung, während Rot auf hohe Energieverluste schließen lässt. Am Farbverlauf lässt sich auch erkennen, wo genau Wärme entweicht. Bei Fassadenisolierungen können sich z. B. an schlecht isolierten Übergängen zwischen Fensterrahmen und Außendämmung unerwünschte Wärmebrücken bilden. Kritisch sind häufig auch Durchführungen von Rohren und Kabelstrecken. Durch das Wärmebild lassen sich auch differenzierte Aussagen treffen. So zeigen die Aufnahmen beispielsweise, dass ein Glasdach absolut wasserdicht ist, jedoch viel Heizenergie an die Umgebung abgibt und somit „die Landschaft heizt“. Bei Fußbodenheizungen kann die Dichtheit und Wärmeverteilung in einem Schritt überprüft werden. Finden sich „undefinierte“ Wärmespots zwischen den Wasserrohren, so liegt ein Leck vor. Der Reparaturbereich lässt sich räumlich eng einkreisen.

Fehler in der Elektronik

Doch nicht nur in der Gebäudetechnik hat sich die bildgebende Methode durchgesetzt. Auch in der Elektrotechnik und Elektronik finden Wärmebildkameras einen breiten Einsatzbereich. Hier können per Spotmessung lokale Überhitzungen sichtbar gemacht werden. Und so Leitungen, Schaltschränke und elektronische Bauteile überprüft werden. Auch das gezielte Aufspüren von defekten Anschlüssen und Leitungen erleichtert Reparaturarbeiten. Eine regelmäßige thermografische Überprüfung elektrischer Anlagen schützt vor teuren Schäden.

Oft lassen sich Defekte bereits im Vorfeld durch eine abweichende Temperaturverteilung an einzelnen Bauteilen erkennen. So zählen Sicherungen, Schalttafeln und Beleuchtungsanlagen zu den typischen Zielobjekten für Kontrollmessungen per Wärmebildkamera. Denn bei allen genannten Komponenten können sich anbahnende Störungen meist im Vorfeld erkannt und teure Folgeschäden vermieden werden. Sollte ein Defekt bereits vorliegen, hilft die Technik, die betroffenen Komponenten schnell aufzufinden. So lässt sich die Arbeitszeit bei Wartungs- und Reparaturarbeiten entscheidend reduzieren. Auch bei der Entscheidung, ob elektronische Baugruppen bei Volllast eine zusätzliche Kühlung benötigen oder nicht, hilft die Kontrolle per Infrarottechnik. Bei der Planung von Elektroanlagen kann in der Praxis so schnell ein Soll- /Ist-Abgleich von Temperaturverläufen erfolgen.

So findet Ihr die beste Lösung für Ihre Anforderungen

Aus Sicht der Wärmebildkamera

Hier heizt das Haus die Umgebung.

Zur Auswahl der passenden Wärmebildkamera sollten in der Hauptsache vier Faktoren berücksichtigt werden. Hierzu zählen die Kameraauflösung, die Wärmeempfindlichkeit, zusätzliche Kamerafunktionen sowie der Funktionsumfang der mitgelieferten Software. Bei der Auflösung von Kameras gilt die Grundregel: Je höher die Auflösung desto größer die Genauigkeit. Zudem ermöglichen hohe Auflösungen auch die Aufnahme größerer Flächen pro Bild. Ähnlich verhält es sich mit dem Faktor Wärmempfindlichkeit. Je höher diese ist, desto exaktere Aussagen lassen sich, z. B. in Bezug auf Bauschäden, machen. Speziell bei der Überprüfung von Wärmedämmungen sind hohe Empfindlichkeiten anzuraten. So lassen sich z. B. Wärmebrücken leichter eingrenzen.

Viele Wärmebildkameras sind ab Werk mit sinnvollen Zusatzfunktionen ausgestattet. Die meisten Modelle erlauben die Aufnahme von Digitalfotos und Wärmebildern. Oft sind auch gemischte Darstellungen möglich, bei denen das Wärmebild ins Digitalfoto eingeblendet wird oder beide Aufnahmearten zu einem „Fusions-Bild“ verarbeitet werden. Diese Bildverschmelzungen erleichtern auch Nicht-Technikern, wie z. B. Bauherren, das Verständnis von Gutachten. Beim Speichern der Bilddaten und dem Erstellen von Dokumentationen sowie Gutachten kommt die verwendete Software ins Spiel. Ein praxisgerechtes Softwarepaket erleichtert die Zuordnung der Daten und spart erheblich Arbeitszeit. Auch hier hilft die Technik, Kosten zu reduzieren.

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Schlagwörter: Baudiagnostik, Energieeinsparung, Infrarotbilder, Isolierung, Thermografie, Wärmebild, Wärmebildkameras

2 Antworten zu “Energie sparen! Wärmebildkameras visualisieren Energieverluste”
  1. Tolle Sache – guter Artikel ABER
    bei sotwas denk ich immer an den Liedertext …Wer soll das Bezahlen, wer hat soviel Geld….
    Einstiegspreise von über 800 € und Höchstpreise bei über 30.000€ machen die Geräte für den Zwischendurchnutzer leider wenig Sinn.
    Für den professionellen Einsatz als Energieberatung oder zur Fehlersuche ist das natürlich ganz was anderes – aber sonst…..

    Grüßle Funny ;)

  2. avatar Sandro Kiener sagt:

    Hallo Funny,
    ich geb dir vollkommen Recht was den Preis angeht, denn 800€ Einstiegspreis ist ganz schön viel Geld.
    Aber die Kameras sind eher als Investition zu betrachten, sie sollen ja helfen “Wärmelecks” zu entdecken und somit Kosten zu sparen.
    Auf längere Zeit, oder für größere Betriebe könnte sich so eine Kamera also schon lohnen :wink:

    Grüße Sandro

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