Gebäude Thermographie: Bau-Thermographie mit der Drohne -vielseitig, schnell, zuverlässig und aussgekräftig

Wärmebrücken an Gebäuden sind seither nicht nur ein Faktor in Bezug auf den Energieverlust bzw.-Verbrauch eines Gebäudes, vielmehr sind sie das Resultat von Bauschäden und nicht selten die Ursache für Folgeschäden, beispielsweise Schimmelbefall.

Im Bereich des Wohnungsbaus kommt oftmals die Blower-Door- Technologie zum Einsatz. Nachdem im Gebäude bei einer möglichst großen Differenz zwischen Innen-und Außentemperatur ein Unterdruck erzeugt wird, werden dadurch Raum für Raum gezielt die Wärmebrücken und ggf. Luftundichtigkeiten auf der Gebäudeinnenseite mit Hilfe der IR-Wärmebildtechnik sichtbar gemacht. Bei großen  Zweck- und Industriegebäuden oftmals its das oftmals nur schwer oder gar nicht möglich.

Deutlich sichtbare Wärmebrücken

Bei großen Fassaden und Dachflächen bietet sich daher die externe Gebäudethermographie an, solange die relevante Fassadenfläche nicht durch z.B. optischen Vorsatzverkleidungen verdeckt ist. Leichter gesagt, als getan: Um hochauflösende Thermogramme aufzunehmen benötigt man eine Infrarot-Wärmebildkamera mit einem entsprechenden Teleobjektiv oder man muss relativ nahe an das Objekt heran.  Bei niedrigen Fassaden ist das durchaus zu machen. Mit der Höhe des Gebäudes steigt auch der Aufwand mit der konventionellen Thermographie. Zusätzlich bedarf es eines Hubsteigers oder Gerüstes und trotz allem muss die Aufnahme mit einem vernünftigen Abstand erfolgen. Absperrungen und Behinderungen im Umfeld des jeweiligen Gebäudes sind notwendig, der Zeitbedarf ist erheblich. Wenn dann auch noch eine Dachfläche senkrecht von oben zu thermographieren ist, wird es mit konventionellen Mitteln beinahe unmöglich.

Frisch verputztes Mauerwerk bei frostigen Außentemperaturen

Genau wie bei der Inspektion von PV-Anlagen mittels Drohnen-Thermographie von oben, wenden wir diese Technologie bei der externen Gebäudethermographie erfolgreich ein.  Allerdings, im Gegensatz zur Inspektion von PV-Anlagen, sind Sonnenschein und angenehm warme Temperaturen Rahmenbedingungen, die dafür im Normalfall gänzlich ungeeignet sind. Der Winter ist der ideale Zeitraum zum Aufspüren von Baumängel. In der Theorie ist vor allem die Nacht am besten für die Aufnahme der Wärmebilder geeignet. In der Praxis lässt sich dies allerdings ohne größeren Aufwand nur mit handgehaltenen Systemen realisieren, da für UAVs zunächst einmal grundsätzlich ein Nachtflugverbot gilt. Also ist, ohne zusätzliche Ausnahmegenehmigung der Betrieb einer Drohne erst ab 30 Minuten vor dem Sonnenaufgang bis 30 Minuten nach dem Sonnenuntergang möglich. An bewölkten und dennoch kalten Tagen steht somit dem Drohneneinsatz für die Gebäudethermographie grundsätzlich nichts im Weg, solange man nicht in einem gemäß der LuftVO erlaubnisbedürftigen Bereich unterwegs sein muss. Meine Erfahrungen vor allem mit den Landesluftfahrtbehörden und auch einzelner Luftverkehrskontrollstellen an Airports zeigen, dass bei einem verständigen Miteinander immer Wege für eine Freigabe, manchmal sogar überraschend kurzfristig, gefunden werden können.

Übersichtsthermogramm

Die wesentlichen Rahmenbedingungen für eine erfolgreiche Befliegung sind aber vor allem die richtige Vorbereitung der Messung der Wärmestrahlung. So ist das Gebäude möglichst über einen Zeitraum von 3 Tagen und Nächten direkt vor der Befliegung entsprechend zu heizen. Der Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außentemperatur soll mindestens 20K /20°C betragen. Zudem sind alle Fenster geschlossen zu halten. Dadurch wird eine Erwärmung der Fassadenoberfläche durch das Vorbeiströmen von warmer Luft vor allem seitlich und oberhalb der Fenster und somit Fehlinterpretationen vermieden. Vorhandene Rollläden und Außenjalousien sind idealerweise offen zu halten, zumindest müssen aber alle im gleichen Zustand sein geschlossen oder offen.

Obwohl die Thermographie eine sehr vielseitige und zuverlässige, strahlungsbasierte/radiometrische Messmethode ist, gibt es einige Materialien, deren Emissionsgrad (= Mass für die Eigenschaft einer Materie Wärme auszustrahlen) im Wellenlängenbereich „normaler“ IR-Wärmebildkameras sehr gering ist. Dazu zählen insbesondere blanke und glänzende Metalloberflächen. In Zahlen veranschaulicht bedeutet das, dass eine neuwertige, glänzende Zinkblechoberfläche einen Emissionsgrad von nur etwa 8% aufweist, was im Umkehrschluss bedeutet, dass bis zu 92% der auf der Oberfläche eintreffenden Strahlung reflektiert wird und somit vom Ergebnis abgezogen werden muss. Auch wenn diese Berechnung direkt in der Kamera erfolgt, ist das Messergebnis nur theoretisch. Das Grundrauschen ist zu groß für ein relevantes Ergebnis in der Praxis. Solche Materialien sind quasi Infrarot-Spiegel und werden von Thermographen genau als solche, für Messungen an unzugänglichen Stellen, verwendet. Im Gegensatz dazu, weist ein Dach aus fast schwarzem, oxidiertem Kupferblech einen Emissionsgrad von über 80% auf und ist damit recht gut messbar. Bei Interesse finden sie hier den jeweiligen Emissionsgrad für viele Materialien.

DJI-S-1000+ mit Workswell Wiris 640

Die Befliegung selbst ist in der Regel schnell erledigt. Je nach Umfang und Größe des Gebäudes dauert der Einsatz bei überschaubaren Objekten zwischen wenigen Minuten und einer halben Stunde. Grundsätzlich gilt:  Je freistehender das Gebäude umso einfacher. Da wir quasi zunächst die Obeflächen nur „abscannen“ geht die Erfassung sehr schnell. Die Auswertung der Daten erfolgt dann im Anschluß wieder im „Warmen“. Bei der Analyse können wir dann auch Materialspezifisch vorgehen und z.B. den Emissionsgrad entsprechend dem Material das von Interesse ist, einstellen. So ist sichergestellt, dass wir mit dem Datensatz (Wärmebilder) einer einzigen Befliegung ein große Bandbreite an spezifischen Auswertungen anbieten können.

Für weitere Informationen und zur Beratung stehe ich Ihnen persönlich zur Verfügung! Rufen Sie mich unter 08104 8889810 an, oder schreiben Sie eine Email an info@videographics.de.

2017-12-08T10:18:58+00:00 07/12/2017|