Verborgenes wird sichtbar

Wenn Alexander Weinrich von Weinrich Haustechnik und Stefan Fronius von Fronius Haustechnik wegen einer Notlage zum Kunden gerufen werden, nehmen sie fast immer eine Wärmebildkamera mit. Beide setzen auf die Technik, schnell und zerstörungsfrei Leckagen aufzuspüren, den Verlauf von Leitungen zu erkennen oder Wärmebrücken aufzuspüren. Beide Handwerker sind überzeugte Anwender.

Wärme- oder Kälteverluste lokalisieren

Zu den häufigsten Einsatzbereichen von Wärmebildkameras zählt die energetische Optimierung von Gebäuden oder Anlagen. Werden Wärmeverluste an Wohn-, Bürooder Gewerbegebäuden frühzeitig lokalisiert und beseitigt, wirkt sich das positiv auf die Betriebskosten aus. Zu den häufigen Mängeln gehören Wärmebrücken im Boden-, Sockel- und Dachbereich oder an Bauteilübergängen. Durch Fugen in der Gebäudehülle verursachte Luftundichtigkeiten können im Zusammenspiel mit der Blower-Door-Messung auf dem Display der Infrarotkamera sichtbar gemacht werden. Sieht der Bauherr, Eigentümer oder Anlagenbetreiber auf dem Display Wärmelecks, fällt es meist nicht schwer, ihn für Dämm- und Isoliermaßnahmen zu gewinnen. IR-Kameras sind somit auch ideale Auftrags-Akquisitionswerkzeuge.

Anlagen inspizieren und warten

Ein reibungsloser Haustechnikbetrieb setzt regelmäßige Wartungsarbeiten und Inspektionen voraus. Thermografische Untersuchungen ermöglichen eine schnelle Zustandskontrolle von Rohrleitungen, Ventilen, Heizkörpern, Pumpen und anderen Systembauteilen. Thermisch auffällig belastete Bauelemente werden ebenso entdeckt wie auffällige Vor- und Rücklauftemperaturen bei Heizkreisverteilern, fehlende oder mangelhafte Isolierungen bei Leitungen und Anlagen oder eine durch Verschlammung ineffiziente Wärmeabgabe von Heizkörpern.

Anhand von Vorher/Nachher-Wärmebildern kann man Kunden sowohl das Problem als auch den Erfolg der Maßnahme anschaulich vermitteln. Um die Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit von Anlagen zu steigern und Betriebskosten zu senken, sollten nicht nur bestehende Anlagen regelmäßig kontrolliert werden. Werden auch neue Heizungs- oder Klimaanlagen vor der regulären Aufnahme des Betriebs unter Last untersucht, lassen sich mögliche Fehler frühzeitig aufdecken.

Leitungs- und Leckageortung

Unter Putz oder im Estrich verlegte Leitungen bedeuten im Schadensfall Stemmarbeiten und viel Aufwand. Wird ein Wasserverlust in einer Leitung festgestellt, steht der Installateur nicht nur vor dem Problem, dass der Leitungsverlauf meist unbekannt ist. Das Wasser kann zudem an Stellen aus Wand, Decke oder Boden austreten, die von der eigentlichen Leckage mehr oder weniger weit entfernt sind. Mit der Infrarotkamera lassen sich sowohl Leitungsverläufe bei Wand- oder Fußbodenheizungen lokalisieren als auch Leitungsleckagen anhand von „Hot Spots“ eingrenzen. Weil durchfeuchtete Bauteile ein anderes Wärmeabstrahlverhalten haben als trockene Bereiche, lassen sich diese Leitungslecks an Warm- oder Kaltwasserleitungen ebenso erkennen wie Undichtigkeiten von Abwasserleitungen.

Manchmal lassen sich Schadensstellen aufgrund individueller Randbedingungen wie Konstruktionen, Schichtaufbauten, Isolierungen, unterschiedlichen Verlegungstiefen nicht eindeutig bestimmen. Auch geringere Leitungsisolierungen im Bereich von T-Stücken und Bögen können zu Fehlinterpretationen führen. Dann ist der parallele Einsatz mehrerer Messverfahren empfehlenswert, wie etwa von elektroakustischen Messungen oder Feuchtesensoren. Außerdem sollte die Richtlinie „Leckortung zur Planung, Durchführung und Dokumentation infrarotthermografischer Untersuchungen an wasserführenden Leitungssystemen“ des Bundesverbands für angewandte Thermografie beachtet werden.

Was sollte die Kamera können?

Die Qualität von Wärmebildern ist abhängig von der Leistungsfähigkeit der IR-Kamera. Insbesondere die Auflösung des Kamera-Detektors spielt dabei eine entscheidende Rolle. Je höher diese ist, desto besser ist die Wärmebild-Qualität und desto mehr Details lassen sich erkennen. Sie liegt bei Einsteigerkameras bei 160 x 120 IR-Bildpunkten, was 19 200 einzelnen Messwerten entspricht. Mehr Details sind mit höher aufgelösten IR-Kameras, z. B. mit 320 x 240 oder 640 x 480 IR-Bildpunkten, erkennbar.

Ebenso wichtig ist die thermische Empfindlichkeit, auch NETD-Wert genannt. Sie gibt die kleinste Temperaturdifferenz an, die vom Detektor erfasst werden kann und sollte zwischen 0,1 und 0,05 K bei 30 °C liegen, je kleiner desto besser.

Auch die geometrische Auflösung (IFOV-Wert) entscheidet über die Messgenauigkeit. Sie ist abhängig vom Objektiv und definiert die kleinstmögliche Messfleckgröße. Sie entscheidet darüber, wie genau gemessen werden kann. Hilfreich ist es hier, wenn das Objektiv austauschbar ist, z. B. ein Weitwinkel- und Teleobjektiv.

Zu den Kamera-Einstellmöglichkeiten sollten der Emissionsgrad (materialspezifischer Wärmeabstrahl-Kennwert des Messobjekts) sowie die reflektierte Temperatur gehören.

Was sollte der Thermograf können?

Über die Qualität der Wärmebilder entscheidet nicht nur die Kamera, sondern auch, wer sie bedient (der Thermograf). Er muss die Kamera korrekt bedienen können, mögliche Fehlerquellen und Grenzen der Thermografie kennen sowie die Messergebnisse sauber interpretieren. Das setzt Kenntnisse aus den Bereichen Optik, Wärmestrahlung, Wärmeleitung, Messtechnik, Materialkunde, Bauphysik und durch das Messobjekt bedingtes Fachwissen voraus. Kenntnisse über verwendete Materialien, den technischen und konstruktiven Aufbau des Messobjekts sind unverzichtbar, denn sie helfen, Messfehler zu vermeiden und thermische Auffälligkeiten richtig zu deuten.

Wärmebilder aufnehmen …

Während der Messung sucht der Th ermograf mit der Infrarotkamera die Anlage ab und dokumentiert Auff älligkeiten per Wärmebild, Sichtfoto, schrift lichen Notizen oder Sprachaufzeichnungen. Sowohl die Aufnahme von Wärmebildern als auch deren Interpretation und Auswertung setzt Fachwissen, Know-how und Erfahrung voraus. Übersieht man bestimmte Randbedingungen und Fehlerquellen, sind die Ergebnisse fehlerhaft .

Wichtig bei der Aufnahme sind die Fokussierung und der Bildausschnitt. Zwar lassen sich falsche oder ungünstige Kameraeinstellungen per Soft ware bis zu einem gewissen Grad nachträglich korrigieren. Nicht korrigiert werden können eine mangelnde Fokussierung, der Bildausschnitt sowie die Messung verfälschende Randbedingungen. Zu jeder Th ermografieaufnahme sollte aus derselben Sichtperspektive parallel auch ein Digitalkamera-Foto (Lichtbild) angefertigt werden, um später bei der Auswertung der Th ermogramme lokalisierte Schwachstellen und Leckagen einfacher zuordnen zu können. Schon während der Messung sollten Th ermogramme auf dem Display vorab begutachtet werden, um einen ersten Eindruck zu erhalten. Für diese erste Vor-Ort-Auswertung halten Th ermografiekameras zahlreiche Funktionen bereit, mit denen sowohl das aktuelle als auch alle bereits aufgenommenen und im internen oder externen Bildspeicher enthaltenen Th ermografiebilder ausgewertet werden können. Zu den geräteabhängigen Auswertefunktionen zählen die Anzeige der Temperaturskalierung, die Position und der Wert der Min-/Max-Temperatur, wahlweise die Cursor-/Multipunkt-/Multigebietstemperatur, eine Isothermendarstellung u. a.

Auswertung der Bilder

Die eigentliche Auswertung der Wärmebilder erfolgt entweder mithilfe einer App direkt beim Kunden oder mit der zum Kamera-Lieferumfang gehörenden Auswertesoft ware im Büro. Deren Funktionen zur Analyse und Berichterstellung sind umfangreicher und detaillierter: Th ermogramme können modifiziert, optimiert, analysiert, Digitalfotos gegenübergestellt oder überlagert und zu einem nachvollziehbaren Th ermografiebericht zusammengestellt werden.

Sinnvolle Ergänzung für SHK-Techniker

Die Th ermografie hat sich im SHK-Bereich als zuverlässige und wirtschaft liche Messmethode zur Inspektion, Leckagesuche, Bauwerksdiagnostik, für die Auft ragsakquise oder Qualitätskontrolle und für viele weitere Zwecke etabliert. Die berührungslose, zerstörungsfreie Messung hilft u. a. Reparaturmaßnahmen einzugrenzen, Gebäudeschäden zu vermeiden, die Haustechnik instand zu halten. Th ermografiekameras sind eine sinnvolle Ergänzung der herkömmlichen Messwerkzeuge von SHK-Technikern und eine wertvolle Hilfe.

Bilder: Testo

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