"Ein universelles Messverfahren"
Um mit der Wärmebildkamera nicht nur "schöne bunte" Bilder vom zu untersuchenden Gebäude zu erstellen, sondern auch von Architekten, Energieexperten, Statikern und Betreibern auswertbare - korrekte Schlussfolgerungen zulassende - Wärmebilder zu erstellen, müssen zahlreiche Bedingungen erfüllt sein.
Die im Einleitungsteil genannten Bedingungen und die Bedingungen für die Messungen beziehen sich hauptsächlich auf folgendes:
Daraus ergibt sich, dass die Gebäudethermografie nur in der Heizsaison und bei angemessen kaltem (unter 5 °C) Wetter durchgeführt werden kann.
Anforderungen an das Wärmebildkamerasystem Bei der Erstellung hochwertiger, auswertbarer Wärmebilder sind auch an die Wärmebildkamera selbst sehr hohe Anforderungen zu stellen, deren Einhaltung unerlässlich ist, um nur erkennbare, fehlerhafte Stellen aufzeigende Wärmebilder zu erhalten. Die Wärmebildkamera muss mindestens die ersten sechs Punkte der folgenden Liste erfüllen:
Neben der geometrischen Auflösung bestimmt die Anzahl der Bildpunkte der Wärmebildkamera die Bildqualität bzw. genauer gesagt die Detailgenauigkeit der Messung, die mit der Wärmebildkamera erreicht werden kann. Während bei digitalen Kameras von 5, 6, 7 oder sogar über 10 Megapixeln (10 Millionen Bildpunkten) gesprochen wird, beträgt die Anzahl der Bildpunkte bei Matrix-Wärmebildkameras typischerweise 320×240 (also 76.800) Bildpunkte. Es gibt auch Kameras mit geringerer Leistung - häufig sind Typen mit einer Auflösung von 160×120 Bildpunkten (nur 19.200 Bildpunkte) anzutreffen -, die daher nur für die Darstellung kleinerer Flächen mit akzeptabler Detailgenauigkeit geeignet sind. Unsere gezeigten Wärmebildbeispiele verdeutlichen "anschaulich" die Bedeutung der Einhaltung der genannten vielfältigen Regeln.
Einfluss des Windes. Links eine thermografische Untersuchung bei starkem Wind: Der Wind trägt die Wärme von der rechten Wand ab, wodurch sie kühler wird; es scheint, als ob die Wärmedämmung der Wand in der Mitte des Wärmebildes besser wäre. Rechts dieselbe Messung bei Windstille: Es ist zu erkennen, dass die Wärmedämmung der rechten Wand genauso schlecht ist wie die der Wand in der Mitte des Wärmebildes (und mit denselben starken Wärmebrücken). Anmerkung zu beiden Wärmebildern: Der linke Teil des Gebäudes ist nicht beheizt (Treppenhaus)
Auswirkung intensiver Tageserwärmung. Links ist der Temperaturgradient der Außenwand ideal (stationärer Zustand), die Innentemperatur (messbar) der Wand beträgt 21 °C, die Außentemperatur (messbar) der Wand beträgt 3 °C. Rechts nach intensiver Tageserwärmung in der Nacht, Innentemperatur (messbar) der Wand 21 °C, Außentemperatur (messbar) der Wand 8 °C. Anmerkung: Der horizontale Abschnitt auf der rechten Abbildung ist eine Folge der Tageserwärmung. Die Abbildung zeigt den abendlichen (nach dem Abkühlen der Außentemperatur) Temperaturgradienten. Die erhöhte Temperatur der Außenwand führt zu der falschen Schlussfolgerung, dass die Wärmedämmung schlecht ist oder eine Wärmebrücke vorhanden ist, obwohl wir die gleiche Wandstruktur wie auf der linken Abbildung angenommen haben
Auswirkung fehlender Heizung. Ein Raum oder eine Wohnung in einem Haus (oben links) ist nicht beheizt. In einem solchen Fall (dieser Raum oder diese Wohnung) können natürlich keine Wärmedämmungs- oder andere architektonische Fehler nachgewiesen werden
Der Einfluss des Emissionsfaktors auf den Blickwinkel. Da der Emissionsfaktor unter anderem vom Blickwinkel abhängt, müssen wir berücksichtigen, dass bei einem Winkel, der stark von einem rechten Winkel abweicht, eine zunehmende Reflexion beobachtet wird. Dieser Effekt tritt hauptsächlich bei der Messung von stark gekrümmten Oberflächen auf, aber auch bei der Messung der oberen Etagen hoher Gebäude stoßen wir auf dieses Problem: Anscheinend werden die oberen Etagen immer kühler (obwohl sie in Wirklichkeit eher wärmer werden). Die Erklärung dafür ist, dass der theoretisch bis zu –273 °C kalte Himmel ohne Wolken immer stärker auf der äußeren Oberfläche des Gebäudes reflektiert wird, auch wenn der Emissionsfaktor der aus etwa 95 Prozent silikathaltigen Baumaterialien bestehenden Wände hoch ist, da dies nur bei senkrechter Beobachtung der Oberfläche so hoch ist.
Der Einfluss der Pixelanzahl und thermischen Auflösung einer Wärmebildkamera auf die Detailgenauigkeit eines Einfamilienhauses. Das links gezeigte Wärmebild ist professionell (640×480 Pixel, 50 mK Temperaturauflösung), während das rechts gezeigte Bild mit einer weniger leistungsfähigen Kamera (120×160 Pixel, 100 mK Temperaturauflösung) aufgenommen wurde.
Typische Gebäudeschäden und -fehler
Wenn die zuvor beschriebenen Messbedingungen eingehalten wurden, müssen wir nur noch lernen, wie die erhaltenen Messergebnisse (grafisch dargestellt, also als Wärmebilder) ausgewertet und analysiert werden sollen. Im Folgenden behandeln wir daher das Auftreten und die Erkennbarkeit der häufigsten strukturellen und gebäudetechnischen Probleme. Dabei gehen wir insbesondere auf folgende Probleme ein: Wärmebrücken, Mängel in der Wärmedämmung, Entdeckung verborgener Gebäudekonstruktionen und gebäudetechnischer Elemente; Untersuchung von Kondensation, kapillarer Feuchtigkeit und Wasserschäden; Suche nach Lecks und Undichtigkeiten; Quantifizierung der Heizkosten; sowie Luftdichtigkeitsprüfungen.
Rahne Eric (PIM Kft.) pim-kft.hu, termokamera.hu
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