Thermografie

Thermografie als die Standardanwendung von IR-Imagern

Die bildgebende Thermografie ist die Standardanwendung von IR-Imagern, bei der kontaktlos ohne aktive Beleuchtung mittels der vom Objekt emittierten Infrarotstrahlung die Oberflächentemperatur bestimmt wird. Die bildgebende Thermografie findet gerade in der Gebäudeinspektion großen Einsatz, wo sie zur Ermittlung und Dokumentation der Energieeffizienz der Gebäude verwendet wird. Außerdem kann mittels bildgebender Thermografie eine Inspektion von Produktionsanlagen und Schaltschränken durchgeführt werden.

Bildgebende Thermografie zur Gebäudeinspektion

Thermografiebild eines Gebäudes mit deutlichen Temperaturunterschieden
© Fraunhofer IMS
Gebäudeinspektion durch Thermografie

Die bildgebende Thermografie in der Gebäudeinspektion ist der große Anwendungsbereich von günstigen ungekühlten Infrarotsensoren. Zum Schonen von Ressourcen werden Gebäude durch die Verwendung neuartiger Dämmungstechnologien immer energieeffizienter gebaut oder modernisiert. Zur Dokumentation der Energieeffizienz der Gebäude werden u. a. Wärmebildkameras verwendet. Neben der Dokumentation werden auch Schwachstellen in der Isolierung aufgedeckt, um diese beseitigen zu können. So kann die Wärmedämmung von Gebäuden einfach und schnell bewertet werden. Das Verfahren eignet sich auch, um verdeckte Konstruktionselemente wie z. B. Träger in Wandkonstruktionen in Gebäuden erkennen zu können.

Damit bereits kleinste Temperaturunterschiede und somit geringe Schwachstellen in der Isolierung erkannt werden, müssen Infrarotsensoren mit einer besonders guten thermischen Auflösung (NETD < 60 mK) eingesetzt werden. Hier ist das Thermografiebild eines Gebäudes mit deutlichen Temperaturunterschieden gezeigt. Die Schwachstellen in der Isolierung sind deutlich zu erkennen.

Bildgebende Thermografie zur Inspektion von Anlagen

Thermografiebild eines geöffneten Schaltschranks mit deutlichen Temperaturunterschieden
© Fraunhofer IMS
Thermografiebild eines geöffneten Schaltschranks
Bild eines geöffneten Schaltschranks
© Fraunhofer IMS
Schaltschrank

Wärmebilder erlauben es durch die Sichtbarmachung der örtlichen Temperaturverteilung an Geräten und Bauteilen Fehler in Anlagen frühzeitig zu erkennen. Zum Beispiel können elektronische Komponenten oder Elektroanlagen mittels bildgebender Thermografie kontinuierlich oder periodisch überwacht werden. Defekte Bauteile oder Anschlüsse (z. B. Kurzschlüsse oder hohe Übergangswiderstände) werden zuverlässig durch eine atypische Temperatursignatur erkannt. So kann ggf. die Fehlerursache beseitigt werden, bevor Anlagen ausfallen oder irreparabler Beschädigungen erleiden.

Die kontaktlose Inspektion mittels Wärmebildkameras kann hierbei aufwändige manuelle Messmethoden ersetzen. Sie erlaubt eine Anlagenüberwachung die sowohl deutlich effizienter als auch sicherer ist, da kein direkter Kontakt notwendig ist und stets ein Sicherheitsabstand eingehalten werden kann. Bei einer kontinuierlichen Überwachung werden Wärmebilddaten direkt automatisiert ausgewertet  und so konfiguriert, dass bei einer Abweichung eine Alarm-Meldung ausgelöst wird. Es kann somit bereits vor Ausfall der Anlage eingegriffen und die Ursache des Anlagenfehlers frühzeitig behoben werden.  

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