"Ein universelles Messverfahren"
Mit thermografischen Methoden besteht die Möglichkeit, Wärmebrücken, Mängel in der Wärmedämmung, verborgene Bauteile und gebäudetechnische Elemente, Kondensation, kapillare Feuchtigkeit, Wassereintritte, Leckagen und Undichtigkeiten genauer zu untersuchen.
Wenn die in früheren Ausgaben detaillierten thermografischen Messbedingungen eingehalten wurden "(Produktionstrend 2011/5.)", müssen wir nur noch wissen, wie die erhaltenen Messergebnisse (grafisch dargestellt, also als Wärmebilder) ausgewertet und analysiert werden müssen. Deshalb behandeln wir im Folgenden das Auftreten und die Erkennbarkeit der häufigsten strukturellen und gebäudetechnischen Mängel. Wärmebrücken, Mängel in der Wärmedämmung Wärmebrücken lassen sich relativ einfach erkennen: Dort, wo auf einem Außenbild – in der Regel klar abgegrenzt – die höchste Temperatur festgestellt wird (und keine lokale externe Wärmequelle oder Reflexion vorhanden ist), befindet sich eine Wärmebrücke (oder Riss). In Innenraumbildern deuten die kältesten Stellen in den meisten Fällen auf Wärmebrücken hin. Ebenso einfach festzustellen (bei gleicher äußerer oder innerer Beschichtung) ist, welches Bauteil über bessere oder schlechtere Wärmedämmeigenschaften verfügt. Sehen wir uns an, was alles untersucht werden kann:
Verborgene Bauteile und gebäudetechnische Elemente
Diese Messungen müssen unter Ausnutzung verschiedener Wärmevorgänge, die mit unterschiedlichen Wetterbedingungen und Tageszeiten zusammenhängen, durchgeführt werden. Der "Trick" kann darin bestehen, die Messung nach dem Aufwärmen tagsüber (bei anschließender sonnenloser Zeit) durchzuführen (basierend auf Unterschieden in der Wärmekapazität), oder die Messung basierend auf der Wärmeabgabe aufgrund nächtlicher oder winterlicher Abkühlung. In jedem Fall müssen die Unterschiede in der Wärmekapazität und Wärmeleitung zwischen den zu untersuchenden (gesuchten) Materialien und ihrer Umgebung entsprechend genutzt werden.
Ein Beispiel dafür ist, dass bei geeignetem Wärmeaustausch Stahl- und Holzüberbrückungen in Wänden mit thermografischen Geräten sichtbar werden. (Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit von Stahl und der geringen Wärmeleitung und -kapazität von Holz werden sie zwischen Beton oder Ziegel sichtbar.) Auf der gleichen Grundlage können auch unterschiedliche Baumaterialien (Umbauten, Anbauten, Aufstockungen, Vermauerungen) sichtbar gemacht werden, oder sogar Wandstärken können bestimmt werden (zum Beispiel zur Untersuchung der Kaminmauer).
Entdeckung verborgener Bauteile und gebäudetechnischer Elemente. Links: Kartierung von Holzbalken unter Putz aufgrund der Unterschiede in der Wärmeleitfähigkeit von Holz und Mauerwerk, rechts: Bewertung des Verschleißes der Kaminmauer aufgrund der Dickeabhängigkeit der Wärmedämmfähigkeit des Mauerwerks
Es ist auch möglich, mit thermografischen Geräten die Lage von Heizungsrohren und Warmwasserleitungen aufzudecken. Diese Untersuchungen müssen unbedingt in der Aufheizphase durchgeführt werden, bevor sich eine homogene Temperaturverteilung auf der Oberfläche einstellt. Mit dieser Methode kann nachträglich – zerstörungsfrei – die Verlegung der Heizung (Positionierung), die Rohrdichte (zum Beispiel bei Fußbodenheizung, Wandheizung), sowie die Länge und Dichtheit der Rohre, die Luftundurchlässigkeit der Heizkörper und Rohre überprüft werden.
Kondensation
Die Luft im Gebäude enthält immer eine gewisse Menge Feuchtigkeit in Form von Dampf. Die Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit der Luft hängt von ihrer Temperatur ab. Der Taupunkt ist die Temperatur, bei der der in der Luft enthaltene Wasserdampf als Kondenswasser an Oberflächen dieser Temperatur ausfällt. Dies kann natürlich auch innerhalb der Wand passieren, da die Wand selbst luft- und dampfdurchlässig ist und der Temperaturgradient zwischen Außen- und Innentemperatur genau die Temperatur erreichen kann, die dem Taupunkt entspricht. Mögliche Ursachen für Feuchteschäden durch Kondensation sind: * unzureichende Wärmedämmung (vor allem an Zimmerecken oder Stahlbetondecken erkennbar) * mangelhafte Gebäudenutzung (unzureichende Heizung oder Belüftung).
Nachdem bekannt ist, bei welcher Temperatur und Luftfeuchtigkeit an einem bestimmten Ort (Wänden) Kondensation aufgrund des Erreichens des Taupunkts auftritt, können anhand der folgenden Umgebungsparameter durch interne Wärmebildaufnahmen bestimmt werden, wo Kondensation und Schimmelbildung zu erwarten sind. Darüber hinaus kann je nach Aufbau der Wand nicht nur die Gefahr der Kondensation (und Schimmelbildung) nachgewiesen werden, sondern es kann auch berechnet werden, wie lange es dauern würde, bis das Baumaterial oder die Wärmedämmung durchfeuchtet ist, unter Beibehaltung der aktuellen Raumnutzung. (Die Durchfeuchtung würde natürlich fast zum vollständigen Verlust der Isoliereigenschaften führen und sollte daher unbedingt gestoppt werden.)
Die für die Auswertung unbedingt erforderlichen Parameter:
Kapillare Feuchtigkeit und Wassereintritte
Bei thermografischen Untersuchungen kann durch die durch die notwendige Verdunstungswärme verursachte Wärmeabfuhr ein Temperaturabfall auftreten. Diese Art der Untersuchung erfordert natürlich eine besonders hochauflösende Wärmebildkamera. Mit dieser Methode können folgende Phänomene identifiziert werden:
Lecks und Undichtigkeiten
Die thermografische Lecksuche basiert auf den physikalischen Gesetzmäßigkeiten der Wärmeleitung: Wenn die Temperatur des Mediums (meist Wasser) in den Rohrleitungen höher ist als die Umgebungstemperatur (Heizungs- oder Warmwasserrohre, Fußbodenheizung usw.), tritt Wärmeleitung durch die umgebenden Materialien bis zur äußeren (sichtbaren) Oberfläche auf. Somit wird neben der Position der Leitung auch die durch das austretende Fluid im umgebenden Material verursachte Temperaturerhöhung mit Hilfe von Thermografiegeräten sichtbar. Es gilt immer, dass Undichtigkeiten nur mit thermografischen Geräten entdeckt werden können, wenn an der Stelle des Lecks ein Temperaturunterschied entsteht, der durch Wärmeleitung auf der beobachtbaren Oberfläche spürbar wird. Um kleine Lecks zu erkennen, muss daher (bei Verwendung maximaler Temperaturen) der Austritt des Mediums mit Druckerhöhungsinstrumenten erhöht werden. Lecks in Kaltwasserleitungen können nur entdeckt werden, wenn heißes Wasser angeschlossen werden kann.
Da das austretende Medium natürlich innerhalb des umgebenden Materials abfließt und sich in vorhandenen Hohlräumen sammelt, entsteht die größte Temperaturerhöhung dort, wo das Medium in größeren Mengen verbleiben kann und die entsprechende Wärmemenge an das umgebende Material abgeben kann. Daher zeigt sich die größte Wärmeentwicklung nicht immer dort, wo sich das Leck befindet, sondern dort, wo das austretende Medium zusammenläuft.
Die Lokalisierung von Lecks wird zusätzlich erschwert, wenn die Oberfläche, die mit einer Wärmebildkamera sichtbar (und somit messbar) ist, glänzend (spiegelnd, poliert, glasiert) ist, da aufgrund der wärmeabstrahlenden Eigenschaften der Oberfläche (niedriger Emissionsfaktor) die zu detektierenden geringen Temperaturunterschiede kaum wahrnehmbar sind. Ein ganz anderes Problem ergibt sich, wenn undichte Rohre in mehrschichtigen Verkleidungen (z. B. hinter der Wärmedämmung) verborgen sind. In diesem Fall macht die Existenz der Wärmedämmung die Lokalisierung des Lecks unmöglich, es sei denn, das austretende Medium fließt auch über die Isolierung hinweg zur zu messenden Oberfläche.
Rahne Eric (PIM Kft.) pim-kft.hu, termokamera.hu
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