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Thermografie in der Solartechnik

Thermografie Aufnahme in der Solartechnik
Macht Wärmeverluste und Abstrahlung sichtbar: Thermografie

Die Thermografie ist die Sichtbarmachung der Wärmestrahlung eines Objekts mittels einer Infrarotaufnahme. Auf diese Weise können selbst kleinste Temperaturschwankungen festgestellt werden. Die Messung erfolgt mit einer Kamera, die im Prinzip wie eine handelsübliche Kamera für Bildaufnahmen funktioniert, allerdings mit einem anderen Wellenbereich arbeitet. Dieser ist derart eingeschränkt, dass die atmosphärische Strahlung zwischen der Kamera und dem Objekt nicht erfasst wird, um die Messung nicht zu verfälschen.

Die mit dem Sensor empfangenen Signale werden anschließend über einen Computer ausgewertet und mit Standardwerten verglichen. In der Praxis kommt die Thermografie unter anderem bei Gebäuden zur Anwendung, um deren Wärmeemission festzustellen und bei Solaranlagen, um deren Funktionalität zu prüfen und fehlerhafte Bauelemente zu ermitteln.

Thermografieaufnahmen von Solaranlagen

Die Thermografie untersucht Solaranlagen auf Ihre Wärmeverluste
Wärmeverluste von Flach- und Röhrenkollektoren via Thermografie sichtbar machen

In der Solartechnik Photovoltaik dient die Thermografie der Analyse von Solaranlagen. Mit der Untersuchung soll die Anlage auf fehlerhafte Bauteile, beschädigte Zellen, defekte Leitungen und die Verschaltung überprüft werden. Auch Probleme durch Verschattungen werden auf diese Weise aufgedeckt. Die Ergebnisse der Messung geben Aufschluss über eventuelle Leistungsschwächen, welche die Wirtschaftlichkeit der Solaranlage einschränken. Selbst Defekte in einzelne Zellen können mit der Thermografie sichtbar gemacht werden, die für den Betreiber der Solaranlage langfristig finanzielle Verluste bedeuten würden.

In der Solartechnik der Solarthermie sind Schäden an den Solarkollektoren auch ohne eine Wärmebildaufnahme einfach zu erkennen. Undichte (evakuierte) Flachkollektoren sind meist milchig und trüb, bei beschädigten Vakuumröhrenkollektoren kommt es zu einer chemischen Reaktion an der Abdeckkappe der Röhren (die Verchromung verfärbt sich hin zu einem milchigen grau). Dennoch eignen sich Wärmebildaufnahmen exzellent für den Vergleich zwischen Flachkollektor und Vakuumröhrenkollektor mit einer Isolierung nach dem Thermoskannenprinzip: Das Bild verdeutlich die auftretenden Wärmeverluste beider Kollektorarten.

Links: Flachkollektoren mit warmer Oberfläche und hohen Wärmeverlusten.

Mittig: Photovoltaik-Module für Solarstrom

Rechts: Solarkollektoren von Paradigma (CPC Vakuum-Röhrenkollektoren) mit hervorragender Wärmeisolierung durch das Thermoskannenprinzip.

Infrarotaufnahmen von Gebäuden

Die Messung der Wärmestrahlung von Gebäuden erfolgt nach DIN EN 13187. Die Aufnahme zeigt sowohl Wärmequellen als auch Schwachstellen, an denen Wärme ausstrahlt und somit verloren geht. Das Ergebnis der Thermografie kann als Grundlage für die Sanierung herangezogen werden und gibt Aufschluss, welche Maßnahmen erforderlich sind. Der Vorteil einer thermografischen Aufnahme ist, dass sie auch versteckte Mängel anzeigt, die bei einer Begehung nicht erkennbar wären. Konkret geht es darum, mögliche Schwachstellen im Mauerwerk zu erkennen, auch Heizelemente im Boden und in den Wänden, eventuell undichte Leitungen, Mängel in der Baukonstruktion und feuchte Bauelemente werden sichtbar, die Einfluss auf die Wärmedämmung haben.

Voraussetzungen für die Bauthermografie

Um in der Bauthermografie eindeutige Ergebnisse zu erhalten, muss sich die Innentemperatur des Gebäudes um mindestens 15°C von der Außentemperatur unterscheiden. Daher werden die Aufnahmen vorzugsweise in den Wintermonaten erstellt. Einfallendes Sonnenlicht kann die Ergebnisse der Thermografie verfälschen, da es das Mauerwerk großflächig von außen erwärmt. Die Messungen sollten daher morgens vor Sonnenaufgang oder in den späten Abendstunden erfolgen. Regen und Wind können ebenfalls zu Verfälschungen führen, es muss daher trocken sein und die Windgeschwindigkeit sollte zwei Meter pro Sekunde nicht überschreiten.

Innerhalb des Gebäudes sollte für die Thermografie eine maximale Raumtemperatur herrschen. Zu diesem Zweck wird es einige Stunden vor der Messung kontinuierlich beheizt, wobei Fenster und Außentüren verschlossen bleiben. Je größer der Temperaturunterschied zwischen Innen- und Außenbereich ist, umso besser sind die Ergebnisse des energetischen Gutachtens verwertbar.

Fördermöglichkeiten

Gemäß Energieeinsparverordnung sind für thermografische Aufnahmen unter bestimmten Voraussetzungen Förderungen möglich, sofern diese notwendiger Bestandteil eines Gutachtens sind. Auskunft erteilt das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA).