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Thermografie

Thermografie E&U Service GmbHThermografie E&U Service GmbH

Thermografie ist die optische Darstellung der Wärmeverteilung auf Oberflächen. Dabei macht sich die Thermografie die Tatsache zunutze, dass alle Gegenstände in Umgebungen mit Temperaturen über dem absoluten Nullpunkt (-270 °C) Strahlen in Form elektromagnetischer Wellen aussenden. Diese werden durch die vom Körper produzierte Eigenwärme und durch von anderen Körpern reflektierende Wärmemengen verursacht. Diese Strahlen werden mit Hilfe einer Wärmebildkamera erfasst und auf einem Monitor als sichtbares Bild, dem Thermogramm, dargestellt.

Da die Strahlungsintensität von der Temperatur des strahlenden Körpers abhängt, lassen sich den von der Kamera erfassten Signalen entsprechende Temperaturen zuordnen. Diese werden dann auf dem Thermobild durch unterschiedliche Farben sichtbar gemacht.

Das Einzigartige dieses Verfahrens ist, dass das zu untersuchende Objekt nicht verändert wird, da die Messung völlig berührungslos erfolgt. Dies ist z. B. bei der Thermodiagnose an elektrischen Anlagen von großer Bedeutung, da es eine problemlose Inspektion der gesamten Anlage unter Betriebsbedingungen, also unter Last ermöglicht und die Stromschlagsgefahr vermeidet.

Schwachpunkte bei elektrischen Anlagen sind die Schraub- und Klemmverbindungen, die entweder nicht korrekt angezogen sind oder die sich im Laufe der Zeit auch lockern können. Dabei ergibt sich ein erhöhter Übergangswiderstand, der zur Erwärmung führt. Dieser kann schon frühzeitig thermografisch entdeckt werden, lange bevor eine thermische Schädigung ( z.B. Kabelbrand ) der Teile beginnt.

Anwendungsmöglichkeiten bei Windkraftanlagen

Um eine hohe Verfügbarkeit der Windenergieanlagen zu gewährleisten, kommt der vorbeugenden Wartung und Instandhaltung im Rahmen der technischen Betriebsführung wachsende Bedeutung zu.
Die Thermografie ist ein geeignetes Verfahren, um wichtige Informationen über den Zustand verschiedener Anlagenkomponenten zu erlangen und so rechtzeitig entsprechende Instandsetzungsmaßnahmen zu planen.

Bei Windenergieanlagen kann man eine Vielzahl von Anlagenteilen mit Hilfe der Thermografie unter Last prüfen. Dazu gehören sämtliche Kabelverbindungen, Muffen, Schütze, Sicherungen, Steuerungselektronik aber auch Lager und Hydrauliksysteme lassen sich effektiv mit Hilfe thermografischer Abbildungen untersuchen.

Der Untersuchungsumfang an elektrischen Anlageteilen bezieht sich im Wesentlichen auf nachfolgend aufgeführte Komponenten:

Trafostation

  • Trafoanschlüsse
  • Niederspannungsanschlüsse
Windenergieanlage
  • NH Sicherungsschaltleisten
  • Parallelschalteinrichtung
  • Niederspannungsanschlussklemmen
  • Kompensationsschütze
  • NH Sicherungstrenner
  • Verbindungsmuffen bzw. Klemmkästen an den Turm - Turm Verbindungen
  • Generatorschütze

Anwendungsmöglichkeiten bei Gebäuden

In der Praxis zeigen bestimmte Gebäudeteile häufig Abweichungen von der zu erwartenden Oberflächentemperaturverteilung. Diese Anomalien können auf einer Reihe von Faktoren beruhen: Ein Temperaturanstieg in einer Wand kann z. B. auf Feuchtigkeit hindeuten, denn Feuchtigkeit bedingt erhöhte Wärmeabgabe. Ebenso tritt erhöhte Wärmeabstrahlung regelmäßig am Fensterrahmen und am Fensterglas selbst auf, da diese Bauteile konstruktionsbedingt schlechtere Dämmeigenschaften haben als Wände. Aber auch durchfeuchtete oder fehlende Wärmedämmung, mangelhafte Fensterdichtungen oder einfach ein geöffnetes Fenster wird durch einen entsprechenden Temperaturanstieg sichtbar.

Durch Thermografie kann allerdings nur die Oberflächentemperatur eines Bauwerkes dargestellt werden. Sie kann nicht durch Gegenstände hindurch- oder in Bauwerke hineinschauen. Ein Gebäude, das von Bäumen, Gebüsch oder Efeu abgeschirmt wird, erschwert demnach die Messungen bzw. macht eine Analyse unmöglich.

Um verwertbare Ergebnisse zu erreichen, muss ein Temperaturunterschied zwischen Innenraum- und Außenlufttemperatur von mindestens 10 Grad Celsius herrschen. Auch manche Witterungsverhältnisse können thermografische Messungen erschweren bzw. unmöglich machen. Von Regen durchnässte Wände machen das Orten und Darstellen von Dämmungsmängeln äußerst schwierig. Direkte Sonneneinstrahlung würde die Ortung kleiner thermischen Abweichungen verfälschen. Thermische Anomalien, deren Ursache nicht offensichtlich sind, sollten möglichst mit einer zweiten Untersuchungsmethode, wie z. B. durch Feuchtigkeitsmessungen von außen und innen, identifiziert und analysiert werden. Diese Untersuchung ist vor allem dann zu empfehlen, wenn ernsthafte Fehler durch das Thermoscanning aufgedeckt worden sind.

Als Ergebnis einer thermografischen Gebäudeuntersuchung bekommt der Hauseigentümer detailliert Aufschluss, wo Wärmebrücken vorhanden sind.