Das Wort Thermografie leitet sich aus den Wörtern “thermo” (Wärme) und “Fotografie” ab. Anders als bei einem herkömmlichen Foto wird die emittierte Infrarotstrahlung von Objekten bildlich festgehalten. Auf einer thermografischen Abbildung ist also nicht die sichtbare Szene abgebildet, sondern die Wärme der Objekte innerhalb der Szene.
Wie funktioniert eine Thermografie
Eine Thermografie dient in aller Regel dazu, Temperaturunterschiede visuell darzustellen und vereinfacht die Wahrnehmung und kognitive Verarbeitung beim Menschen. Das einfachere Pendant zu einer Thermografie ist ein Pyrometer bzw. ein Infrarot-Messgerät. Beide funktionieren gleich, nur mit dem Unterschied, dass bei einer Thermografie ganz viele Infrarotmesspunkte farblich abgebildet werden. Bei einem Pyrometer gibt es lediglich einen einzigen Infrarotmesspunkt.
Was muss man beachten?
Bei einer Thermografie gibt es einige Dinge zu beachten. Anders als bei einem herkömmlichen Foto, gilt es eine thermografische Abbildung zu interpretieren.
Ähnlich wie bei einem Pyrometer, haben die Messpunkte einer Thermografie eine gewisse Auflösung. In der Regel ist die Große bei zirka 1 qm. Dies hängt jedoch von der Auflösung der Kamera und der Distanz zum Betrachtungsobjekt ab. Ausgegeben wird der Temperaturwert der betroffenen Fläche. Da in der Regel die Temperatur über die Fläche des Messpunkts nicht gleich ist, sondern variiert, gibt die Thermokamera den Temperaturmittelwert an. Desto mehr Pixel eine Thermokamera hat, umso detaillierter und genauer wird die Thermografie. Dies mündet darin, dass bei einer hochauflösenden Thermokamera sogar die Setz- und Lagerfugen um Mauerwerk als “Wärmebrücken” erkannt werden können.
Ein weiteres wichtiges Merkmal ist der Fokus bzw. die Bildschärfe. Gute Thermokameras haben einen manuellen Fokus, damit der Abstand zwischen Messobjekt und Betrachter variieren kann. Insbesondere bei unterschiedlichen Szenarien wie Außenaufnahmen von Gebäuden und Leckageortung innerhalb von Gebäuden benötigt einen unterschiedlichen Fokus. Nicht besser ist es, wenn das Objektiv zwischen Standard (30° und Weitwinkel (> 40°) gewechselt werden kann. Dies erhöht die Genauigkeit ungemein und sorgt für eine möglichst präzise Interpretation der thermografischen Abbildung.
Was haben die Farben zu bedeuten?
Die Farbpunkte geben an, wie warm oder wie kalt ein Objekt ist. Durch die Varianz der verschiedenen Temperaturwerte eines Objekts können wir die Umrisse erkennen und das abgebildete Objekt interpretieren. Die gängigsten Farbspektren sind Eisen und Regenbogen. Darüber hinaus gibt es noch viele weitere Farbspektren. Alle haben sie aber eines gemein, innerhalb einer definierten Skala geben sie eine Farbe für eine bestimmte Temperatur an. Die Farbe des Bildpunktes in Verbindung mit dem gewählten Farbspektrum gibt sozusagen den entsprechenden Temperaturwert wieder. Dadurch ist es im Nachgang bei der Auswertung möglich, innerhalb einer Thermografie jeden Temperaturwert eines jeden Bildpunktes auszulesen.
Wichtig ist dabei zu beachten, dass die Farbe Orange nicht einem festen und globalen Temperaturwert entspricht. Dieselbe Farbe Orange kann für 50 °C oder für 15 °C stehen. Damit wir etwas Erkennbares auf einer Thermografie erkennen können, muss das Farbspektrum in seinem Detailgrad auf die Betrachtungsszene abgestimmt sein. Daher ist eine Thermografie immer nur mit der dazugehörigen und in der Regel im Bild befindlichen Skala aussagekräftige.
Emissionsfaktor
Wie bereits eingangs erwähnt, strahlt jedes Objekt eine Temperatur ab. Eine Thermokamera kann dadurch nur die Oberfläche eines Objekts visualisieren, nicht jedoch in das Objekt hineinschauen.
Der Emissionsfaktor gibt an, wie stark das jeweilige Objekt Wärme abstrahlt. Glänzende und metallische Oberflächen haben einen niedrigen Emissionsfaktor unter zirka 0,20, wohingegen Haut oder weiße Tapete einen Emissionsfaktor über 0,90 haben. Desto höher der Emissionsfaktor, umso niedriger ist die wiedergegebene Temperatur.
Das bedeutet, dass eine thermografische Abbildung immer nur für einen bestimmten Untergrund korrekt die Temperatur wiedergeben kann. Wird zum Beispiel eine Thermografie in einem Bad erstellt und sind Fliesen sowie Tapete erkennbar, erscheint es so, als würde die Temperatur von Fliesen und Tapete nicht die gleiche sein. In der Regel sind sie das aber. Die unterschiedliche Darstellung derselben Temperatur liegt am Emissionsfaktor der Materialien. Somit kann nur für eine Oberfläche die richtige Temperatur ausgegeben werden.
