Geometrische Auflösung bei Infrarot- Kameras: Thermografie des Rathauses

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Erst bei näherem Aufnahmeabstand können Temperaturen bei der Thermografie richtig gemessen werden.
Erst bei näherem Aufnahmeabstand können Temperaturen bei der Thermografie richtig gemessen werden. - © Ingenieurbüro Filos
Auch im vierten Teil unserer Serie werden die Grenzen der Thermografie beleuchtet – diesmal am Beispiel des Wiener Rathauses. Hier erfahren Sie mehr zur Auflösung einer Infrarotkamera und den damit verbundenen Problemen.

Thermografie ist ein Messverfahren, das das thermische Verhalten von Objekten in den Mittelpunkt stellt. In unserer Serie erfahren Sie wöchentlich mehr dazu. Alle Bilder der Serie wurden mit einer Wärmebildkamera von Infratec (Variocam HiRes 1785 inspect 775/30mm; Objektiv: Weitwinkel 65×51°; IFOV 2mrad) mit einer thermischen Empfindlichkeit von < 30 mK aufgenommen. Außerdem wurden sie in derselben Nacht (gegen 02.00 Uhr) aufgenommen, um wetterbedingte Unterschiede möglichst ausschließen zu können.

Wie in Teil 2 und Teil 3 bereits gezeigt wurde, gibt es einige Grenzen bei der Thermografie. Beispielsweise bei der Außenthermografie, da bei neuen Gebäuden (wie der WU) oft nur die Oberflächentemperatur der Vorhangfassaden, nicht aber die der dahinterliegenden Wärmedämmung erfasst werden kann. Weiters können auch Glasfassaden die Messung verfälschen, denn die Hauptproblematik spiegelnder Fassaden (wie beim Finanzzentrum) liegt darin, dass die Wärmestrahlung reflektiert wird, und daher nicht die tatsächliche Temperatur einer Oberfläche ermittelt werden kann.

Wärmebildaufnahmen vom Wiener Rathaus: Geometrische Auflösung

Das untenstehende Bild zeigt das Wiener Rathaus in der Gesamtübersicht, der Abstand zwischen Kamera und Rathaus beträgt circa 70 Meter. Infrarotkameras haben im Vergleich zu gewöhnlichen Digitalkameras viel geringere Auflösungen. Obwohl für diese Aufnahmen eine Profikamera nach neuestem Stand der Technik verwendet wurde, werden hier die Grenzen der sogenannten geometrischen Auflösung deutlich.

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Ein wesentliches Anwendungsgebiet der Infrarotthermografie stellt die Ermittlung von Temperaturen dar, die sogenannte quantitative Thermografie. Nicht zu verwechseln mit der qualitativen Thermografie, bei der absolute Temperaturen nicht wichtig sind, sondern das Erkennen von Temperaturunterschieden im Vordergrund steht.

Das obige Bild ist selbst für qualitative Betrachtungen gerade noch geeignet, weil man prinzipiell Temperaturunterschiede erkennen kann. Absolute Temperaturen sind aber aufgrund der großen Entfernung nicht mehr genau ermittelbar. Im linken Bereich des Bildes ist ein kleines Rechteck markiert, dessen Maximaltemperatur mit +6,1°C angezeigt wird.

Erst aus näherem Aufnahmeabstand lässt sich die Temperatur richtig ermitteln (siehe Bild unten). In diesem Fall beträgt die maximale Temperatur innerhalb des Rechtecks tatsächlich 11,6°C.

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Die Abweichung kommt dadurch zustande, weil die geometrische Auflösung des Infrarot-Detektors der Kamera zu gering ist. Man muss also den Aufnahmeabstand (wie in diesem Fall verringern) oder ein Teleobjektiv verwenden.

Fotos: Ingenieurbüro Filos

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