architektur FACHMAGAZIN Ausgabe 7 2021
Neue Gebäude werden potenziell immer energieeffizienter. Mit voranschreitender technischer Innovation und durchdachter Planung ist es so heute durchaus möglich, Bauwerke zu errichten, die im Betrieb nahezu energieneutral oder in einigen Fällen sogar energiepositiv sind – also mehr Energie erzeugen, als sie für den eigenen Betrieb benötigen. Noch nicht ganz so weit sind wir jedoch im Bereich der grauen Energie. Also jener Energie, die zum Gewinnen von Rohstoffen, zum Herstellen und Verarbeiten von Bauteilen, dem Transport sowie zur Entsorgung benötigt wird. Doch auch hier gibt es Bewegung. Alternative und regionale Baustoffe bieten z.B. großes Einsparungspotenzial. Immer mehr Architekten erkennen zudem die Möglichkeit, den Gebäudebestand selbst als Rohstofflager zu nutzen. Der Vorteil liegt auf der Hand: Was nicht von Grund auf neu produziert werden muss, verursacht auch weniger neue CO2-Emissionen. So werden dem Recycling von Baustoffen und Materialien, sowie recyclinggerechten Bauweisen, in Zukunft eine immer wichtigere Rolle zukommen. Man sieht also, die Architektur hat nach wie vor viele Optimierungsmöglichkeiten beim Thema Energie und unsere Auswahl an Projektberichten soll einen gelungenen Umgang mit einigen davon widerspiegeln.
Neue Gebäude werden potenziell immer energieeffizienter. Mit voranschreitender technischer Innovation und durchdachter Planung ist es so heute durchaus möglich, Bauwerke zu errichten, die im Betrieb nahezu energieneutral oder in einigen Fällen sogar energiepositiv sind – also mehr Energie erzeugen, als sie für den eigenen Betrieb benötigen.
Noch nicht ganz so weit sind wir jedoch im Bereich der grauen Energie. Also jener Energie, die zum Gewinnen von Rohstoffen, zum Herstellen und Verarbeiten von Bauteilen, dem Transport sowie zur Entsorgung benötigt wird. Doch auch hier gibt es Bewegung. Alternative und regionale Baustoffe bieten z.B. großes Einsparungspotenzial. Immer mehr Architekten erkennen zudem die Möglichkeit, den Gebäudebestand selbst als Rohstofflager zu nutzen. Der Vorteil liegt auf der Hand: Was nicht von Grund auf neu produziert werden muss, verursacht auch weniger neue CO2-Emissionen. So werden dem Recycling von Baustoffen und Materialien, sowie recyclinggerechten Bauweisen, in Zukunft eine immer wichtigere Rolle zukommen. Man sieht also, die Architektur hat nach wie vor viele Optimierungsmöglichkeiten beim Thema Energie und unsere Auswahl an Projektberichten soll einen gelungenen Umgang mit einigen davon widerspiegeln.
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edv<br />
rekte Messwerte liefert, ist eine in der Regel<br />
zweijährliche Inspektion und Kalibrierung<br />
erforderlich. Dabei werden die einzelnen<br />
Temperaturbereiche, das Objektiv sowie<br />
der Umgebungstemperaturausgleich der<br />
Kamera überprüft und gegebenenfalls neu<br />
kalibriert. Die dafür anfallenden Kosten<br />
liegen zwischen 500 und 1.500 Euro. Zum<br />
Servicepaket des Anbieters sollten auch<br />
eine kostenfreie Servicehotline, ein Auswertungssoftware-Updateservice<br />
sowie ein<br />
umfangreiches Schulungsangebot gehören,<br />
das sowohl Einstiegskurse, als auch anwendungsorientierte<br />
Schulungen oder Zertifizierungen<br />
umfasst.<br />
IR-Profikameras im Vergleich<br />
Namhafte Anbieter wie Avio/NEC, Flir, Fluke,<br />
Testo oder InfraTec haben gleich mehrere<br />
Modelle aus der mittleren und oberen<br />
Leistungsklasse im Programm. Deshalb sollte<br />
man bei der Kameraauswahl auf wichtige<br />
Bild- und Messdaten achten: Neben der<br />
Detektorauflösung bestimmt die thermische<br />
Auflösung und die geometrische Auflösung<br />
(siehe Glossar) die Qualität des Thermogramms.<br />
Das Seh- oder Bildfeld gibt in vertikaler<br />
und horizontaler Richtung den Erfassungsbereich<br />
der jeweiligen Optik an. Die<br />
Bildfrequenz sollte etwa um die 50 Hz (und<br />
höher) liegen und ist vor allem für die zeitliche<br />
Betrachtung thermischer Vorgänge<br />
wichtig. Weitere wichtige Parameter bei der<br />
Messung sind, neben dem Spektralbereich<br />
(Standard: 7,5-14 µm), der erfasste Temperaturbereich,<br />
der im TGA-Bereich zwischen<br />
20° und +500°C liegen sollte, sowie vor allem<br />
die thermische Auflösung (NETD-Wert,<br />
siehe Glossar). Die Genauigkeit gibt die<br />
Messabweichung an; sie liegt bei ±2% oder<br />
±2K. IR-Profikameras für den Baubereich<br />
sollten standardmäßig mit einem für die<br />
Fassaden- und Innenraumthermografie geeigneten<br />
Weitwinkelobjektiv (z.B. 8-15 mm)<br />
mit großem Sehfeld ausgeliefert werden,<br />
Damit IR-Kameras stets korrekte Messwerte<br />
liefern, ist eine in der Regel zweijährliche<br />
Inspektion und Kalibrierung erforderlich.<br />
© InfraTec<br />
das optional durch Standard- (z.B. 30-50<br />
mm) und Teleobjektive (z.B. 60-130 mm) erweiterbar<br />
sein sollte. Eine automatische Objektiverkennung<br />
macht den Objektivwechsel<br />
komfortabler und beugt Messfehlern vor,<br />
doch nicht alle Kameras haben sie. Damit<br />
man auch ein umfangreicheres Objekt ohne<br />
Akkuwechsel erfassen kann, sollten die Akkulaufzeiten<br />
zwischen 3 und 5 Stunden liegen.<br />
Anbieterangaben sind jedoch mit Vorsicht<br />
zu genießen, denn sie basieren meist<br />
auf einem praxisfremden Nutzungsprofil.<br />
Deshalb sollte eine Ladestandsanzeige vorhanden<br />
und bei längeren Einsätzen ein geladener<br />
Ersatzakku immer in der Nähe sein.<br />
Zum Standard-Lieferumfang einer IR-Kamera<br />
sollten in jedem Fall ein Netzteil, eine<br />
Ladestation, ein Netz- und USB-Kabel, ein<br />
stabiler Transportkoffer sowie eine Auswertungs-Software<br />
gehören. Darüber hinaus offerieren<br />
einige Anbieter ein umfangreiches<br />
optionales Zubehör, wie etwa Wechseloptiken,<br />
Filter, Stative, Kamera-Schutzgehäuse,<br />
Datenkabel und anderes mehr. Die Preise<br />
für IR-Profikameras liegen aktuell zwischen<br />
etwa 5.000 und 35.000 Euro – und mehr. •<br />
Profi-Kameras sollten über ein umfangreiches<br />
optionales Zubehör verfügen, wozu insbesondere<br />
mehrere Wechseloptiken, Filter und<br />
Vorsätze gehören. © InfraTec<br />
Zu den vielen Zusatzfunktionen von IR-Profikameras<br />
gehört die Funkübertragung von<br />
Messwerten, etwa von Feuchtefühlern. © Testo<br />
Thermografie-Glossar<br />
Detektor: Optoelektronisches Bauelement das Wärmestrahlung in ein elektrisches<br />
Signal umwandelt und dadurch messbar macht. Detektoren handgeführter Thermografiekameras<br />
bestehen aus Mikrobolometer-Focal Plane Arrays (FPA) – einer Matrix<br />
aus winzigen Strahlungsdetektor-Zellen. Je dichter das Matrixraster ist und je mehr<br />
Detektorzellen vorhanden sind, desto höher ist die Bildauflösung. Die Anzahl der auf<br />
dem Sensor in X- und Y-Richtung verteilten Detektorzellen ist deshalb ein wichtiges<br />
Qualitätskriterium.<br />
Geometrische Auflösung: Auch IFOV (Instantaneous Field of View), ist abhängig vom<br />
Kameraobjektiv und definiert die kleinstmögliche Messfleckgröße. Das ist jene Fläche<br />
auf dem Messobjekt, die aus einem Meter Entfernung einer einzelnen Detektorzelle in<br />
einem Wärmebild zugeordnet werden kann. Multipliziert man den IFOV-Wert mit der<br />
Objektentfernung und einem Korrekturwert für die verwendete Optik, erhält man die<br />
Messfleckgröße in Millimetern. Sie entscheidet bei kleinen Objektstrukturen bzw. großen<br />
Entfernungen darüber, wie genau gemessen werden kann.<br />
Resolution Enhancement: Kombination aus optomechanischem und rechnerischem<br />
Verfahren zur Verbesserung der nutzbaren geometrischen Auflösung des Wärmebilds<br />
gegenüber der nativen Detektorauflösung, so dass beispielsweise aus ursprünglichen<br />
1.024 x 768 IR-Pixeln die 4-fache Pixelanzahl, nämlich 2.048 x 1.536 IR-Pixel erzeugt<br />
wird. Dabei werden keine Messdaten interpoliert, sondern echte Messwerte generiert.<br />
Thermische Auflösung: … auch NETD (Noise Equivalent Temperature Difference), teilweise<br />
auch thermische Empfindlichkeit genannt, gibt die kleinste Temperaturdifferenz<br />
an, die vom Detektor erfasst werden kann. Sie liegt bei Mittelklasse-Kameras zwischen<br />
0,06 und 0,03 Kelvin bei 30°C. Bei Profigeräten liegt sie unter 0,03 Kelvin. Je kleiner<br />
dieser Wert ist, desto geringer ist die Gefahr des die Bildqualität beeinträchtigenden<br />
„Bildrauschens“.<br />
Anbieter<br />
www.bosch.de, www.catphones.com, www.flir.de, www.fluke.de, www.hikmicrotech.com,<br />
www.infratec.de, www.irpod.net, www.milwaukeetool.de, www.opgal.com, www.panasonic.de,<br />
www.pce-instruments.com, www.reichelt.de, www.testboy.de, www.testo.de, www.<br />
thermal.com, www.trotec.de, www.umarex-laserliner.de
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