Wärmebildverfahren

Wärmebildverfahren, auch Thermografie genannt, sind bildgebende Verfahren zur Erfassung und Visualisierung nicht sichtbarer Infrarotstrahlung, die von Oberflächen abgegeben wird. Aus der gemessenen Strahlung lässt sich über das Plancksche Gesetz und die Oberflächenemissivität eine Temperaturverteilung ableiten. Typische Wellenlängen liegen im Bereich der Infrarot-8–14 Mikrometer. Infrarotkameras nutzen ungekühlte Mikrobolometer oder, seltener, gekühlte Detektoren, um Unterschiede in der Oberflächentemperatur abzubilden.

Die thermografische Messung kann passiv erfolgen, bei der nur die eigene Strahlung des Objekts verwendet wird, oder aktiv, bei der eine äußere Wärmequelle zur Verstärkung von Wärme- oder Abkühlungsunterschieden angelegt wird. Um quantitative Temperaturen zu erhalten, sind Emissivität, Umgebungsstrahlung und Reflektionen zu berücksichtigen und oft kalibrierte Referenzen erforderlich. Die Resultate erscheinen als Thermogramm, in dem Temperaturunterschiede farblich codiert sind und in Verbindung mit Kalibrierung eine Temperaturverteilung abbilden.

Anwendungsbereiche finden sich in der Industrie (Instandhaltung elektrischer Anlagen, Maschinenauslastung, Leckage- und Wärmeverluste in Anlagen), im Bauwesen (Wärmedämmung, Leckagen), in Forschung und Entwicklung sowie in der Medizin und Sicherheit. Die Methode eignet sich zur schnellen Ortsbestimmung von Hotspots, ist jedoch nicht zwingend für genaue Absolute-Messwerte geeignet, ohne sorgfältige Kalibrierung.

Vorteile liegen in der berührungslosen Erfassung großer Flächen sowie in der schnellen Visualisierung von Temperaturunterschieden; Einschränkungen ergeben sich durch Emissivität, Reflexionen, Oberflächenbeschaffenheit, Umgebungsbedingungen und Geräteleistung. Es existieren internationale Standards für Thermografie, z. B. ISO-Normen, die Messungen im Bereich Wartung, Inspektion und Prüfungen regeln. Sicherheitstechnisch handelt es sich um eine nicht ionisierende, unbedenkliche Technik.