Wärme wird auf drei Arten übertragen: Wärmeleitung, Konvektion - und Wärmestrahlung.
Thermografie macht Wärmestrahlung von Gebäuden (oder anderen Objekten) sichtbar.
Der deutsch-englische Physiker und Astronom Wilhelm Herschel hatte im Jahre 1800 mit einem Prisma und einem Thermometer diese infrarote Wärmestrahlung entdeckt.
Auch die Wärme, die durch Wärmeleitung und Konvektion letztlich zur Aussenhülle eines Gegenstandes
(z.B. Gebäudes) gelangt, wird letzten Endes in den Raum abgestrahlt und kann dann mit Wärmebildkameras sichtbar gemacht werden.
Wie funktioniert die Kamera? Im Prinzip genau so wie jede Digitalkamera oder Videokamera: ein Chip mit möglichst vielen Pixeln wird "beleuchtet",
- nur eben mit dem Unterschied, dass der Chip nicht mit sichbarem Licht, sondern mit Wärmstrahlung "beleuchtet"
wird und für diese Strahlung sensibel ist. Konkret sind dies Wellenlängen um 7-15 Mikrometer, während eine normale Videokamera nur 0,4 bis 1 Mikrometer (= 400-800 bzw. -1000nm)
erfasst, eben das sichtbare Licht.
Daher ist es auch so chancenlos, mit einer normalen Kamera und tiefrotem IR-Filter die thermische Strahlung von Objekten bei Raumtmperatur zu erfassen.
Da normales Glas das langwellige ("ferne") Infrarot nicht durchlässt, besteht die Optik aus elementarem Germanium. Die Optik und der Chip
sind damit auch genau die Bauteile, die diese Kameras (zusammen mit der vergleichsweise geringen Stückzahl) so teuer machen.
Auch die Zahl der Anbieter hält sich in Grenzen, so dass dort noch nicht der grosse Preiskampf entbrannt ist.
Für Thermografieaufnahmen von Häusern ist der Winter - oder zumindest die kältere Jahreszeit - "Saison",
d.h. es sollten Temperaturdifferenzen zwischen den Innenräumen und der Aussenwelt von mind. 10-20 Grad herrschen, am Besten sollte man
(rechtzeitig, d.h. ca.12h, damit sich in der Wand ein thermisches Fliessgleichgewicht einstellt) vor
Thermographieaufnahmen besonders gut einheizen, zB auf 23-24 Grad.
Ausserdem sollte das Gebäude zum Zeitpunkt der Aufnahme (und ein paar h vorher) nicht direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt sein.
Sonst erhält man zwar schöne bunte Aufnahmen von künstlerischem Wert - aber keine, wo die tatsächlichen Wärmebrücken bzw. Fehler in der
Wärmedämmung
sichtbar sind.
An einem kalten Tag mit bedecktem Himmel kann man aber u.U. schon tagsüber und/oder relativ kurz nach Sonnenuntergang vernünftige Messwerte erhalten.
Die bunten Farben auf thermographischen Aufnahmen werden per Software generiert, um auch geringe
Temperaturunterschiede für das menschliche Auge noch gut sichtbar zu machen, es handelt sich um sogenannte "Falschfarben"-Aufnahmen.
z.B. hier ein paar Beispiele: Thermographische Aufnahmen mit Wärmebildkamera: (1) bzw.
Thermographische Aufnahmen: Gebäudethermografie (2).
Oben: Blick über die Stadt Aachen mit Wärmebildkamera von einem Dach aus (Rathaus + Dom sind gut zu erkennen),
rechts ein PKW VW Golf 3 nach 1h Fahrt (anklicken zum Vergrössern + für Temperaturskala).
Weitere thermografische Aufnahmen / Wärmebilder: (hier klicken).
Preise der thermografischen Aufnahmen / Wärmebilder
Früher kam der Thermograf mit kompliziert anmutenden Utensilien: die sündhaft teure Kamera musste zuerst mal mit flüssigem
Stickstoff oder mittels Stirling-Motor (d.h. einer Wärmepumpe) aufwendig heruntergekühlt werden.
Durch technologische Verbesserungen haben die modernen Kameras heutzutage meist ungekühlte bolometrische Detektoren, d.h der Thermograf kommt,
schiesst ein paar Bilder - und fertig ist er. (..zumindest mit den Photos; eine etwaige Auswertung in Form von Gutachten kommt ja ggfs. dazu).
Der Laie ist dann oft etwas enttäuscht oder gar verärgert, dass er für "so wenig Arbeit" dann vielleicht zweihundert oder mehr Euro zahlen muss. Damit kommen wir dann auch schon gleich zum Kapitel:
Preise der Wärmebildkameras
Abgesehen von Aufwand wie Anfahrt und Auswertung der Bilder muss vor allem die immer noch sündhaft teure Kamera quasi in Portionen abbezahlt werden;
kostete eine Wärmekamera (ein Klassiker war vielleicht die Varioscan von Zeiss/Jena) früher ca. 60 000 DM, also nach heutiger Rechnung 30.000 Euro,
so sind die Kameras inzwischen zwar in der Tat etwas billiger und vor allem technisch erheblich ausgereifter
geworden (z.B. wie vorbeschrieben der Wegfall des Problems der Kühlung, Beispiele: DL-700B,
Goratec GTS S150, Electrophysics EZTherm, die vielen neueren Kameras der Hersteller Flir (=Forward Looking InfraRed) und DIAS etc..) - so kosten sie aber immer noch ca. 20 000 Euro und mehr.
D.h. der Preis ist dort bei weitem nicht so gesunken wie etwa bei Computern, was sicherlich auch damit zusammehängt,
dass sie immer noch kein Massenprodukt sind.
Rechts: zwei kalte Cocktails und ein heisser Kaffee
Der Markt für thermografische Dienstleister und Thermografiekameras ist eng, es gibt eben nicht so viel
Nachfrage wie für populäre Güter wie z.B. Autos; abgesehen davon, dass es weltweit nur drei Anbieter
von bolometrischen (d.h. wärmestrahlungsempfindlichen) Detektoren / Aufnahmechips gibt, die letztlich
in allen Geräten verbaut werden.
Auch andere Bauteile in diesen Kameras sind teuer; so bestehen die "Linsen" beispielsweise aus Materialien
wie elementarem Germanium (was die Objektive etwas "ausserirdisch" aussehen lässt ;o), da Glas in diesem Bereich
(4 bis 14µm, d.h. viel langwelliger, als die von Herschel entdeckte IR-Strahlung) IR-undurchlässig ist. Daher kosten Thermografiekameras
(zumindest die, die etwas taugen) eben immer noch sehr viel - soviel wie ein nagelneues Auto.
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