Wärmebildkameras in der Praxis: 12 oft gestellte Fragen
Das Einsatzgebiet von Wärmebildkameras geht weit über die Thermografie einer Gebäudehülle zur Energieberatung hinaus. So lassen sich die Geräte auch im Sanitär- und Heizungsbereich einsetzen, um beispielsweise Schäden oder den Verlauf von Leitungen zu lokalisieren. In der Praxis tauchen dazu immer wieder Fragen auf.
Wofür eignen sich Wärmebildkameras?
Bauthermografie ist die schnellste Methode, Energieverluste in einem Gebäude aufzuspüren. Die Wärmebildkamera zeigt auf, wo Energieverluste auftreten. Bei der Energieberatung hilft sie, Schäden und Energieverluste an der Gebäudehülle zu ermitteln, wozu auch potenzielle Probleme an Türen und Fenstern zählen. Auch Wärmebrücken an fehlerhaft eingebauten Fensterrahmen und Fensterbänken können mittels Thermografie klar erkennbar dargestellt werden. Ein anderer Einsatzbereich ist die Elektrothermografie, während sich günstigere Modelle mit geringeren Auflösungen eher für den Outdoor- und Lifestylebereich eignen.
Kann eine Thermografiekamera Wasserschäden detektieren?
Feuchte und trockene Gebäudemasse haben unterschiedliche Temperaturwerte. Mit Infrarotaufnahmen lassen sich daher Probleme durch Feuchtigkeit früher erkennen und orten als mit herkömmlicher Ausrüstung. Auch nicht oder nur schwer begehbare Stellen können so zuverlässig inspiziert werden. Ist später die Ursache für ein Feuchtigkeitsproblem behoben, lässt sich mit der Kamera der Trocknungsprozess überwachen und erkennen, wann die Feuchtigkeit vollständig verschwunden ist. Neuerdings gibt es auch Wärmebild-Feuchtemessgeräte, die potenzielle Feuchtigkeitsprobleme direkt auch visuell im Wärmebild darstellen können. Der Anwender sieht sofort, wo er die Sonden des Geräts auf Wand-, Boden- oder Deckenoberfläche platzieren muss, um Probleme und Feuchtigkeitsniveaus am besten zu bestimmen.
Wie präzise sollte eine Wärmebildkamera sein?
Egal für welche Infrarotkamera man sich auch entscheidet, sie muss exakte und reproduzierbare Ergebnisse liefern. Anwender sollten stets darauf achten, dass die Kamera die industriespezifischen Präzisionsstandards erfüllt: ± 2 °C oder 2 % des abgelesenen Wertes. Wärmebildkameras mit einer größeren Unsicherheit sind eher etwas für den Lifestyle- als für den Profibereich.
Welche Detektorauflösung brauche ich für meine Anwendung?
Das Einsatzspektrum ist vielseitig, und ähnlich groß ist mittlerweile die Bandbreite an Wärmebildkameras auf dem Markt. Dabei ist entscheidend, wie hoch die Auflösung des IR-Detektors ist. Noch wichtiger ist die thermische Empfindlichkeit der Kamera. Wenn die Detektorauflösung niedrig ist, erhält der Anwender niemals hochauflösende Bilder, selbst wenn das LCD-Display der Kamera generell mehr Pixel darstellen kann. Erkundigen sollte man sich stets nach der Detektorauflösung und -pixelzahl. Dieser Wert stellt die tatsächliche Auflösung der Kamera dar. Und nur hier gilt: je mehr Pixel, desto schärfer das Wärmebild.
Preislich beginnt das Angebotsspektrum im Bereich um die 250 Euro und endet mit Profikameras mit hoher Auflösung im fünfstelligen Bereich. Daraus wird deutlich, dass ein Gerät im unteren Preissegment nicht sämtliche Probleme detektieren kann, die eine Kamera mit einer ungleich höheren Auflösung und thermischen Empfindlichkeit sichtbar macht. Während man beispielsweise bei Anwendungen im Elektrohandwerk auch mit geringeren Auflösungen thermische Auffälligkeiten finden kann, sollte für Bauthermografie eine reine IR-Auflösung von 320 x 240 nicht unterschritten werden. Auch wesentlich höhere Auflösungen und Bildverbesserungsfunktionen können bei Bau-Außenaufnahmen sinnvoll sein.
Welche Bildverbesserungsfunktionen sind sinnvoll?
Beispielsweise die patentierte MSX-Echtzeit-Bildoptimierung. Sie ergänzt die Wärmebilder mit Details, die von der integrierten Digitalkamera erfasst werden, sodass sich Zahlen, Buchstaben, Strukturen sowie andere wichtige Merkmale deutlich auf dem Wärmebild erkennen lassen, ohne dass dessen Qualität darunter leidet.
Für höhere Auflösungen bieten sich Meta-Auflösungs-Verfahren (Superresolution) wie die UltraMax-Bildverbesserung an. UltraMax nutzt die natürliche Bewegung des menschlichen Körpers, um eine Bilderserie zu erfassen, in der jedes Einzelbild im Vergleich zu den anderen leicht versetzt ist. Dies führt zu einem erhöhten Datensatz, der wesentlich größer ist als das ursprüngliche Ausgangsbild. Diese Daten werden zu einem UltraMax-Bild kombiniert, das deutlich mehr Pixel des Zielobjekts enthält – und dadurch eine höhere Bildauflösung ermöglicht als der Kameradetektor eigentlich aufweist.
Das Ergebnis ist eine Vervierfachung der Wärmebildpunkte, einschließlich der vollständigen radiometrischen Messdaten. Eine Kamera mit einer Detektor-Auflösung von 320 x 240 Pixeln kann dadurch dank UltraMax Bilder in der Größe 640 x 480 Pixel erzeugen. Genauso können native 640 x 480-Pixel-Kameras UltraMax-Wärmebilder in einer Größe von bis zu 1,2-Megapixeln erzeugen. Die Daten werden auch verwendet, um ein klareres Bild zu erzeugen, da das Bildrauschen durch einen Vergleich ähnlicher Bereiche in den verschiedenen Ausgangsbildern verringert werden kann.
Welche Rolle spielt der Reflexionsgrad?
Um exakte und reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten, müssen als „Eingaben“ in der Kamera der Emissionsgrad und die reflektierte Temperatur erfasst werden. Diese Werte ermöglichen korrekte Messergebnisse.
Ein Beispiel für potenzielle Fehler: Verschiedene Materialien geben Wärmestrahlung unterschiedlich stark wieder ab. Ein Emissionsgrad für Holz kann z. B. bei 0,94 liegen (Buchenholz). Blanke oder polierte Metalloberflächen verfügen dagegen über besonders niedrige Emissionsgrade (z. T. nur 0,3). Wer nun ein solches Metallobjekt thermografiert, seine Kamera aber noch auf eine Holzvertäfelung kalibriert hat, erhält keine exakten Temperaturdaten, sondern lediglich bunte Bilder.
Welche Bedeutung haben Ergonomie und Gewicht der Kamera?
Eine leichte, ergonomische Kamera eignet sich für den häufigen Einsatz über längere Zeit. Daher sollte der simple Aspekt Gewicht ein Kaufkriterium sein. Bereits ein Mehrgewicht von wenigen hundert Gramm kann darüber entscheiden, ob eine Kamera im 20-minütigen Einsatz den Rücken und Arm belastet oder nicht. Der Anwender sollte daher auf ein geringes Gewicht achten, wenn er beabsichtigt, die Kamera häufig und über einen längeren Zeitraum zu verwenden. Und je kleiner, leichter und ergonomischer eine Kamera ist, umso praktischer lässt sie sich in einer Tasche am Arbeitsgürtel deponieren, damit die Hände zum Arbeiten frei sind.
Wie intuitiv sollte die Bedienung der Kamera sein?
Die Benutzerfreundlichkeit einer Kamera wird auch stark von den Bedienelementen (Tasten, Knöpfen usw.) bestimmt. Oftmals verbessert eine zusätzliche Taste oder ein Tastenfeld die Kamerabedienung eher als eine Reduzierung der Tastenanzahl bei gleichbleibender Funktionalität. Einige Kameras lassen sich sogar über Bildschirmtasten oder einen Zeigestift bedienen (bei berührungsempfindlichen Displays). Diese sind zwar häufig etwas teurer, aber der funktionale Zugewinn kann enorm sein und sollte nicht unberücksichtigt bleiben.
Wie wichtig sind mobile Datenstellen?
Mobile Datenschnittstellen erleichtern und beschleunigen die Arbeit. Die WLAN-Funktion der Kamera können Anwender nutzen, um die Infrarotaufnahmen vor Ort zur Speicherung oder Schärfeprüfung auf ein Notebook, ein Smartphone oder einen Tablet-PC zu übertragen. Flir Systems bietet darüber hinaus eine sogenannte Meterlink-Funktion. Dabei werden Messergebnisse einer Stromzange oder eines Feuchtemessgeräts automatisch per Bluetooth ins Thermografie-Bild integriert. Früher musste das händisch notiert und später dem korrekten Infrarotbild zugeordnet werden.
Wie zukunftssicher und nachrüstbar ist die Kamera?
Das Design des Infrarotdetektors, automatisierte Herstellungsprozesse und spezielle optische Komponenten entscheiden darüber, ob eine Kamera leicht zu aktualisieren ist oder nicht. Bei vielen Infrarotkameras kann die Firmware für eine Erhöhung der Pixelzahl und Auflösung im Infrarotbereich aktualisiert werden. Dies gilt ebenfalls für eine Vielzahl von integrierten Funktionen und Komponenten. Wenn ein Interessent eine Kamera kauft, die diese Aktualisierungsmöglichkeiten bietet, dann erwirbt er eine Kamera mit einem nachhaltigen Nutzwert.
Falls eine Aktualisierung nicht möglich ist, kann der Hersteller z. B. auch gefragt werden, ob er bei einem späteren Neukauf einer moderneren Kamera die gebrauchte in Zahlung nimmt. Dies kann für den Anwender von Interesse sein, wenn er eine Funktion nutzen möchte, die seine Produktivität erhöht oder dabei hilft, einen Wettbewerbsvorteil zu erzielen. Diese Funktionen können z. B. hochauflösende Infrarotkameras bieten, die zudem eventuell über ein integriertes globales Positionierungssystem (GPS) oder eine Schnittstelle für den kabellosen Zugriff verfügen.
Welche Funktionen sollte eine Infrarot-Auswertungssoftware bieten?
Die meisten Infrarotkameras werden mit einer kostenfreien Software ausgeliefert, mit der Bilder analysiert und Protokolle erstellt werden können. Diese Einsteigerprogramme sind meist sinnvoll und hilfreich. Viele Benutzer merken jedoch schnell, dass sie eine Software benötigen, die weitere Funktionen bietet. Der Anwender sollte daher darauf achten, dass die Software der Kamera die Möglichkeit zur Aktualisierung bietet. Funktionen, die Software für Wärmebildkameras leisten können (Auszug):
- Berichtserstellung als PDF oder Word-Dokument
- Bildbearbeitung in Word
- Sofortige Protokollerstellung
- Bewegliches Bild-im-Bild/Fusion
- Protokollanpassung
- Trending
- Archivierung
- Formeln
- Pfeilwerkzeug
- Digitaler Zoom
Wie wichtig sind Schulungen?
Bei der Thermografie handelt es sich um ein Messverfahren, bei dem es auch auf die Kompetenz des Anwenders ankommt. Wie bei anderen Messverfahren bietet es sich für den Nutzer an, eine gewisse Grundlage durch eine spezielle Schulung zu erlernen. Anwender, die noch nicht viel Erfahrung mit Infrarotkameras haben, sollten einen etablierten Hersteller von Infrarotkameras wählen, der eine Schulungseinrichtung für alle möglichen Infrarotkameras betreibt und Kursteilnehmer aus allen Branchen in einem breiten Spektrum an Anwendungen unterrichtet. Eine Schulung noch vor dem Kauf einer Infrarotkamera konnte bereits vielen Kaufinteressierten bei der Entscheidung für das eine oder andere Infrarotkameramodell helfen.
