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- 1 - St. Antonius-Gymnasium Lüdinghausen Schuljahr 2010 Thema

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St. Antonius-Gymnasium Lüdinghausen
Schuljahr 2010
Thema: Wie kann man mit Thermographieaufnahmen den energetischen Zustand von
Gebäuden bestimmen und analysieren?
Eine Vergleich von Strohlehmhaus (Biologisches
Zentrum) und Wiesenpavillion (St. – Antonius – Gymnasium).
Verfasser: Benedikt Böcker
Fach: Physik
Fachlehrer: Herr Zienow
Thermografie
-1-
1. Deckblatt
2. Inhaltsverzeichnis
2
3. Einleitung
3
3.1 Was ist Infrarotstrahlung
3
3.2 Was ist Thermografie?
4
3.2.1
Physikalische Gesetzmäßigkeiten
5
3.2.1.1 Plancksches Strahlungsgesetz
6
3.2.1.2 Stefan- Bolzmann-Gesetz
6
3.2.1.3 Wiensche Verschiebungsgesetz
7
3.3 Einsatzgebiete der Thermographie
8
3.3.1
Zivile Verwendung
9
3.3.2
Militärische Verwendung
10
4. Hauptteil mit Auswertung
11
4.1 Bilder des Strohlehmhauses mit Auswertung
12
4.2 Bilder des Wiesenpavillions mit Auswertung
14
4.3 Bilder Altbau mit Auswertung
14
4.4 Vergleich der drei Gebäude und Vorschläge zur Verbesserung
16
5. Literaturverzeichnis und Quellenangabe
-2-
18
3.Einleitung
3.1 Was ist Infrarotstrahlung?
Infrarotstrahlung, welche auch als Wärmestrahlung bezeichnet wird, ist Teil der optischen
Strahlung und damit Teil des elektromagnetischen Spektrums. Sie schließt sich in Richtung
größerer Wellenlängen an das sichtbare Licht an. Ihr Wellenlängenbereich reicht von 780 nm
bis 1 mm. Man unterscheidet drei Arten der Infrarotstrahlung:
a) Die kurzwellige IR-A-Strahlung mit einem Wellenlängenbereich von 780 bis 1400 nm,
b) die IR-B-Strahlung (1400 bis 3000 nm) und
c) den langwelligen Teilbereich, die IR-C-Strahlung (3000 nm bis 1 mm).
Die wichtigste natürliche Quelle für IR-Strahlung ist die Sonne. Infrarotstrahlung hat einen Anteil
von 50% an der Sonnenstrahlung, die den Erdboden erreicht. Außerdem gibt die durch die
Sonnen erwärmte Erde IR-Strahlung ab.
Die Entdeckung bzw. der Nachweis der IR-Strahlung gelang dem deutsch-britischem
Astronomen William Herschel (* 15. November 1738 in Hannover; † 25. August 1822 in Slough)
erstmalig im Jahre 1800, als er das Sonnenlicht mit einem Prisma spektral zerlegte und dabei
jenseits des roten, d.h. im langwelligsten Bereichs des sichtbaren Lichts (380 bis 780 nm
Wellenlänge) eine nicht sichtbare aber wärmende Strahlung feststellte.
Jeder Körper, dessen Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunktes von -273,15 °C liegt, gibt
Infrarotstrahlung ab. Die abgestrahlte Energiemenge und die Wellenlängenverteilung der
Strahlung hängen von der Temperatur des Körpers ab. Je wärmer ein Körper ist, umso mehr
Energie in Form von IR-Strahlung gibt er ab und umso kürzer ist die Wellenlänge der Strahlung.
Infrarotstrahlung mit relativ niedriger Intensität empfinden wir als angenehm wärmend. Bei
höheren Intensitäten kann es jedoch zu gesundheitlichen Schädigungen (z.B. Augenschäden
und Verbrennungen) kommen, vor denen man sich schützen muss.
-3-
3.2 Was ist Thermografie?
Die Thermografie ist ein bildgebendes Verfahren, mit dem man berührungslos die Temperatur
eines Körpers messen kann.
Um dies zu ermöglichen werden spezielle Wärmebildkameras benötigt, die die unsichtbare
Wärmestrahlung von Körpern in Bilder umsetzt.
Diese Kameras ähneln vom Aufbau her herkömmlichen Kameras, jedoch empfangen ihre
Fotosensoren nicht das, auch für den Menschen sichtbare Licht, mit dem Wellenbereich von
380 bis 780 nm, sondern den langwelligeren Bereich von780 nm bis 1 mm.
Ein gravierendes Problem dieser Messtechnik ist aber, dass die Aufnahmefrequenz der
Kameras deutlich hinter der von Videokameras liegt. So war in den Anfängen die Erfassung
schnell ablaufender Bewegungsprozesse kaum oder nur unter hohem materiellem, sowie
finanziellem Aufwand möglich, da die Bildfrequenz nur wenige Hz bis höchstens 50 Hz betrug.
Heute, etwa 60 Jahre nach Erfindung der Infrarotkamera, gibt es im High-End-Sektor Systeme
die über 1000 Bilder je Sekunde Aufnehmen und vor allem auswerten können. Dies wurde
maßgeblich durch die großen Fortschritte im Bereich der Prozessortechnik realisiert, da die
Auswertung von über 1000 Bildern pro Sekunde der Kamera ein hohes Maß an Rechenleistung
abverlangt.
Aufgenommen werden die Bilder zunächst in Graustufenbildern, die in bis zu 256 Graustufen (8
bit) enthalten. Da das menschliche Auge aber nicht in der Lage ist, solch feine Veränderungen,
im Bezug auf die Helligkeit, zu unterscheiden, werden die Bilder, der Einfachheit halber und
besser für das menschliche Auge erkennbar, in Falschfarben - Darstellung umgewandelt. Dazu
sind fast alle gängigen Wärmebildkameras in der Lage.
In den so eingefärbten Bildern
weist die „Helligkeit “ auf thermische Anomalien hin. Die
Einfärbung ist meistens so, dass der am hellsten dargestellte Bereich im Bild auch gleichzeitig
der heißeste ist, was in den meisten Fällen mit der Farbe Weiß dargestellt wird.
Zwischentemperaturen werden mit Gelb- und Rottönen dargestellt und die kälteren Bereiche
auf dem Objekt mit Blautönen. Dadurch entstehen für das Auge besser zu unterscheidende
Kontraste, wodurch also auch eine verbesserte Einordnung der Temperatur gewährleistet ist
Die Auflösung kommerzieller Thermographiekameras ist wesentlich niedriger als die von
normalen Videokameras, die den sichtbaren Spektralbereich des Lichtes aufnehmen.
So liegt die Auflösung in den meisten Fällen nicht über 384 x 288 Pixeln. Dank neuer Technik
ist es jedoch heute möglich auch Detektoren von bis zu 640 x 480 Pixeln einzusetzen.
-4-
Weiterhin gibt es die Möglichkeit durch Micro Scanning die Auflösung auf bis zu 1280 x 960
Pixel zu verbessern. Das Zusammenspiel aus Objektiv, Auflösung und Gesichtsfeld, dem
Bildausschnitt, den die Kamera aufnimmt, bestimmt den kleinsten Messfleck, den das
Thermographiesystem definieren kann.
Die
Objektiv-Linsen
von
Thermographiekameras
bestehen
aus
einem
kristallinen
Halbleitermaterial. In den meisten Fällen ist dies Germanium oder Zinkselenid.
Bei
der
Aufnahme
von
Thermographiebildern
kann
es
aufgrund
von
typischen
Emissionswellenlängen, die von der Umgebung und deren Temperatur hervorgerufen werden,
nutzen Wärmebildkameras den mittleren IR-Bereich, die IR-B-Strahlung (1400 bis 3000 nm).
Dieser Bereich ist auch für die Messung und bildliche Darstellung von Temperaturen im
Umgebungstemperaturbereich
geeignet,
wenn
der
Emissionsgrad
bekannt
ist.
Der
Emissionsgrad streut allerdings, abhängig vom Material, sehr zwischen 0,012 und 0,98.
Dadurch können gewissen Messungenauigkeiten entstehen. Durch die Verwendung eines
einheitlichen Klebestreifens, dessen Emissionsgrad wir zu Anfang mit 0.95 bestimmt haben und
dann anschließend auf jede zu untersuchende Fläche geklebt haben, können solche
Messungenauigkeiten stark herabgesetzt werden.
Die Atmosphäre aber besitzt wegen ihrer spezifischen Gaszusammensetzung keinen
Emissionsgrad da sie für die Infrarotstrahlung transparent ist. Sonnenstrahlung und künstliches
Licht stören bei den Aufnahmen nicht.
3.2.1 Physikalische Gesetzmäßigkeiten
Für die Aufnahme und Auswertung von Thermografischen Bildern sind folgende drei
Gesetzmäßigkeiten nötig.
3.2.1.1 Plancksches Strahlungsgesetz
Das Plancksche-Strahlungsgesetz beschreibt den allgemeingültigen Zusammenhang zwischen
Strahlungsintensität, Objekttemperatur und Wellenlänge des ausgesandten Lichts.
Die Herleitung dieser Gesetzmäßigkeit gelang dem deutschen Physiker Max Planck
(* 23. April 1858 in Kiel; † 4. Oktober 1947 in Göttingen) im Jahr 1900. Hierbei zeigte sich aber,
dass es mit der klassischen Physik nicht möglich war diese Herleitung zu beweisen. Planck
führte ein neues Postulat ein, welches den Energieaustausch zwischen schwingungsfähigen
Systemen und elektromagnetischen Strahlungsfeldern nicht als kontinuierlichen Fluss, sondern
in Form vieler kleiner Pakete (Energiepakete, die später als Quanten bezeichnet werden)
definiert. Diese Erkenntnis gilt heute als Geburtsstunde der modernen Quantenphysik.
-5-
Die Grundlage hierfür ist: „Nach dem kirchhoffschen Strahlungsgesetz sind für jeden Körper bei
jeder Wellenlänge das Absorptionsvermögen und das Emissionsvermögen für thermische
Strahlung proportional zueinander. Ein Schwarzer Körper ist ein hypothetischer Körper, der bei
jeder Wellenlänge die auf
ihn treffende Strahlung vollständig absorbiert. Da sein
Absorptionsvermögen bei jeder Wellenlänge den größtmöglichen Wert annimmt, nimmt auch
sein Emissionsvermögen bei allen Wellenlängen den maximal möglichen Wert an. Ein realer
Körper kann bei keiner Wellenlänge mehr thermische Strahlung aussenden als ein Schwarzer
Körper, der daher eine ideale thermische Strahlungsquelle darstellt. Da das Spektrum des
Schwarzen Körpers außerdem von keinen anderen Parametern als der Temperatur abhängt,
insbesondere von keinen Materialeigenschaften, stellt er eine für zahlreiche Zwecke nützliche
Referenzquelle dar.“ (Zitat: Wikipedia; Stichwort: Plancksches Strahlungsgesetz; Grundlagen
und Bedeutung 26.5.2010)
3.2.1.2 Stefan - Bolzmann - Gesetz
Das Stefan-Bolzmann-Gesetz stellt einen Zusammenhang zwischen Strahlungsintensität und
Objekttemperatur dar, was für Gesamtstrahlungsmessgeräte von großer Bedeutung ist, da
diese sonst nicht in der Lage wären, Temperaturmessungen durch zu führen.
Dieses Gesetz beruft sich darauf, dass jeder Körper, dessen Temperatur über dem Absoluten
Nullpunkt liegt, Wärmestrahlung aussendet. Bei dieser Betrachtung gibt es einen idealisierten,
einen schwarzen Körper, der in der Lage, ist die Strahlung die in trifft, vollständig zu
absorbieren. Dieser idealisierte Körper besitzt einen Absorptionsgrad der gleich 1 ist. Mit Bezug
auf das kirchhoffsche Strahlungsgesetz erreicht auch sein Emissionsgrad ε den Wert 1. Hiermit
ist festgelegt, dass der schwarze Körper bei einer bestimmten Temperatur die maximale
thermische Leistung abgibt.
So gibt das Stefan-Bolzmann-Gesetz an, was für eine Strahlungsleistung P ein schwarzer
Körper der Fläche A und der absoluten Temperatur T emittiert.
Das Gesetz lautet:
Dabei ist „σ“ die Stefan-Bolzmann-Konstante. Laut diesem Gesetz ist die Strahlungsleistung
eines schwarzen Körpers proportional zur vierten Potenz der absoluten Temperatur.
Die Stefan-Bolzmann-Konstante ist eine Naturkonstante die Gemäß CODATA 2006 (Committee
on Data for Science and Technology: In Paris ansässige Organisation, die das Ziel hat, eine
Verbesserung der Qualität, Zuverlässigkeit und Zugänglichkeit interessanter Daten aus den
Feldern der Wissenschaft und Technologie zu gewährleisten) einem Zahlenwert von:
-6-
entspricht.
Legende zur Formel (Zitat: Wikipedia; Stichwort: Stefan-Bolzmann-Konstante)
nicht mit σ zu verwechseln
kB
Boltzmann-Konstante
h
Plancksches Wirkungsquantum
c
Lichtgeschwindigkeit
W
Watt
Leistung
m
Meter
Länge
K
Kelvin
Absolute Temperatur
3.2.1.3 Wiensches Verschiebungsgesetz
Das Wiensche Verschiebungsgesetz stellt den Zusammenhang zwischen Strahlungsmaximum
und Objekttemperatur dar.
Die von schwarzen Körpern abgegebene Wärmestrahlung ist ein Gemisch elektromagnetischer
Wellen, welches sich aus einem breiten Wellenbereich zusammensetzt. Die Verteilung der
Strahlungsintensität
auf
die
einzelnen
Wellenlängen
wird
durch
das
plancksche
Strahlungsgesetz beschrieben. Diese weist ein deutliches Maximum auf, dessen Lage man mit
dem wienschen Verschiebungsgesetz bestimmen und errechnen kann.
Hierbei gilt besonders: Je höher die Temperatur eines strahlenden Körpers ist, desto kürzer ist
die Wellenlänge, bei der das Intensitätsmaximum erreicht wird.
Die gebräuchlichste Formulierung des wienschen Verschiebungsgesetzes lautet:

λmax: Wellenlänge, bei der die größte Strahlungsintensität auftritt, in µm

T: absolute Temperatur der strahlenden Fläche in K
(Zitat: Wikipedia; Stichwort: Wiensches Verschiebungsgesetz; 26.5.2010)
-7-
3.3 Einsatzgebiete der Thermographie
Im Großen und Ganzen kann man den Wärmebildkameras zwei große Einsatzgebiete
zuordnen. Die Zivile und die Militärische Verwendung, wobei die letztere bedeutend an der
Entwicklung beteiligt war.
Gegen Mitte des 20. Jahrhunderts war es nach intensiven Arbeiten zur militärischen Nutzung
der Infrarottechnik gelungen, erste Infrarot-Sichtgeräte zu bauen. Mit einigem zeitlichen und
technologischen
Abstand
waren
dann
in
den
60er
Jahren
auch
die
ersten
Thermographiekameras für den nichtmilitärischen Bereich verfügbar. Parallel hierzu, jedoch mit
deutlich größerer Vielfalt der verfügbaren Geräte, vollzog sich die Entwicklung der
Infrarotkameras zu einem verbreiteten Verfahren der Temperaturmessung in der Industrie.
3.3.1 Zivile Verwendung
Hauptsächlich werden die IR-Kameras im zivilen Bereich, bei der Feuerwehr, dazu benutzt
Brandherde ausfindig zu machen, sowie Glutnester im Gebäude sowie auch im Freiland
aufzuspüren
und
zu
löschen.
Weitere
Anwendungsgebiete
sind
thermografische
Automationslösungen, wie zum Beispiel die Brandfrüherkennung, Solarzellenfertigung, in der
Metallindustrie die Schlackeerkennung, Walzgutüberwachung, in der Automobilindustrie auf
Bremsprüfständen,
Rückscheibenheizungsüberwachung,
und
auch
die
Kontrolle
von
Schweißnähten.
Im Offshore-Bereich werden IR-Kameras in der Materialprüfung eingesetzt.
Des
Weiteren
werden
IR-Kameras
gern
im
Bauwesen
eingesetzt
um
eine
Schwachstellenanalyse an der äußeren Gebäudehülle, Taupunktermittlungen in Wohnräumen
oder Leitungssuche, d.h. Aufspüren von Strom- , Heizungs- oder Wasserleitungen,
durchzuführen.
Firmen die sich auf Anlageninspektionen spezialisiert haben nutzen diese Technologie um
Isolationen zu Bewerten und um eine Verringerung von Energieverlusten zu erreichen.
Beispiele dafür sind unter Anderem die Isolationskontrolle von Fernwärmeleitungen oder
Schmelztöpfen für flüssiges Metall.
In
der
Elektroindustrie
Optimierung
von
Hochspannungsanlagen
werden
Schaltschränke,
Leistungshalbleitern
mit
die
und
Wärmebildkameras
überwacht umso Risikopotentiale von vorne herein zu
vermindern. Die Polizei nutzt Wärmebildkameras um diese
an Hubschraubern zu befestigen und so z.B. eine
Personensuche in Wäldern durchführen zu können.
1 Polizeihubschrauber mit Wärmebild kamera vorne über den Kufen angebracht.
-8-
3.3.2 Militärische Verwendung
Das Militär nutzt Wärmebildkameras auf viele verschiedene Art und Weisen. Für die
Infanteristen als Nachtsichtgeräte, sowie als Waffenaufsatz. Bei der
Marine
und
der
Luftwaffe
werden
Wärmebildkameras
als
Zielsuchgeräte verwendet sowie um bei Nacht den Überblick zu
behalten.
Außerdem
werden
spezielle
IR-Sensoren
auf
Sprengköpfe angebaut um den vorher per Laser markierten punkt
zielgenau zu treffen.
Aber genau so wie es IR-Kameras auf bemannten Fahrzeugen gibt,
gibt es die selbigen auch auf unbemannten. Drohnen benutzen
solche Kameras um sich selbstständig fort zu bewegen.
2 Wärmebildkamera vorne
an der Nase des Hubschraubers
4. Hauptteil
4.1 Bilder des Strohlehmhauses mit Auswertung
Raumtemperatur: 16,5 °C
Außentemperatur: -1 °C
Aufnahme der Wände
 kein Unterschied je nach Himmelsrichtung
 gleichmäßige Temperaturverteilung
 Durchschnittswert der Temperatur: 0,6 °C
Man kann von gleichmäßiger Dämmung durch die
Stroh-Lehm-Wand sprechen
Fenster auf der Südseite
 Wand im unteren Teil gleichmäßig
 in der oberen Hälfte jedoch wärmer,
Ursache dafür könnte Wärmestau
sein. Also ganz natürlicher Prozess.
 Dies
gilt
auch
für
die
Fenster
(Baumaterial: Holz ; K Fensterglas= 1,1).
 sehr auffällig im oberen Bereich
schlecht verarbeitet → hohe Wärmeverluste
-9-
Altfenster der Westseite
 Wand Temperatur gleichmäßig (s.o.)
 Fensterrahmenfuß und – seiten fast gleich,
Nordseite mit Eingangstüren
 gute Dämmung der Wand
 Türen
haben
halbwegs
guten
Rahmen (Holz)
 Fensterglas ist gut isolierend und
 Die
Einfassung
der
Fenster
fehlerhaft → Hohe Wärmeverluste
im oberen Bereich
 Türfutter, bestehend aus Holz, bietet
so gut wie keine Wärmedämmung, da dies nicht besonders dick ist → Hohe
Wärmeverluste
Ostwand mit Bank und Windradmast
 Wärmedämmung
im
Wandbereich
gleichmäßig (s.o.)
 Fenster wieder im Oberen Teil und am
Rahmen Fehlerhaft
Fenster Ostseite mit Klebestreifen
 Fensterglas
auch
bei
hoher
Raumtemperatur noch kalt
 Klebestreifen noch nicht ganz abgekühlt
 Äste auf dem Bild sind durch Reflektion der
IR-Strahlung auf dem Fensterglas entstanden
- 10 -
4.2 Bilder des Pavillons mit Auswertung
Raumtemperatur: 17°C
Außentemperatur: -3°C
Interessantes Phänomen, Gesicht
 Gesicht durch Reflektion der IR-Strahlung
auf dem Fensterglas entstanden → IR-Bild daher
an dieser Stelle verfälscht
 Obwohl Innentemperatur 17°C beträgt, hat
der Messpunkt auf dem Fensterrahmen nur eine
Temperatur von 8,5°C → Hohe Wärmeverluste
Südseite Fensterrahmen im Pavillon
 Auch
hier
nur
4,6°C
auf
dem
Fensterrahmen aus Aluminium (guter Wärmeleiter)
→ hoher Wärmeverlust
Fenster zur Südseite
 Temperatur
auf
Fensterglas
gut,
gleichmäßiges Bild, Unregelmäßigkeit als gelber
Fleck (Herkunft unbekannt, evtl. Reflektion)
 Fensterrahmen und Fensterfassung wieder
sehr Wärmeleitend → hier sieht man wieder die
hohen Energieverluste
Südfenster
 Fensterglas gut
 Rahmen der Fenster mangelhaft
 der Baum auf dem Fensterglas ist nicht
real. Es handelt sich wiederum um eine Reflektion
von IR-Wärmestrahlung. Diese Reflektion könnte
auch
dafür
verantwortlich
sein,
das
Temperatur im Fadenkreuz nur -0,1 °C beträgt.
- 11 -
die
Westseite des Pavillons
 relativ gleichmäßige Temperaturverteilung im
Wandbereich
 Dach
bietet
schlechtes
Temperaturbild
(Eisenkonstruktion)
 Muster zwischen roten und gelben Bereichen
entsteht durch Innenleben der Wand (Wandskelett)
 Muster bringt Hinweis auf schlechte Isolation
der Wand, sowie des Daches
Eingangstür des Pavillons
 Türrahmen und Türfassungen sind aus gut
leitendem Aluminium → hohe Wärmeverluste
 im oberen Bereich Wärmestauung
 Türgriff, als gelber Balken zu erkennen, weniger
warm, da er nur an zwei kleinen Stellen Kontakt mit
dem Rest der Tür hat.
 Blau-grüner
Mülleimer
- 12 -
Punkt
rechts
unten
ist
der
4.3 Bilder Altbau mit Auswertung
Raumtemperatur: Unbekannt
Außentemperatur: -3 °C
Südseite Alte Turnhalle (Lehrerzimmer) und Aula
 sofort zu erkennender Unterschied zwischen
beheizten (Lehrerzimmer) und unbeheizten (Aula)
Räumen
 schlechte
Isolation
im
oberen
Fensterbereich
 jeweils in der Mitte zwischen zwei Fenstern
ist eine kleine Erwärmung fest zu stellen, diese
stammt wahrscheinlich von den Stützträgern in der Decke des Lehrerzimmers, welche
die Wärme an die Außenwand weiterleiten (Wärmebrücken)
 auffällig ist auch die Verzierungslinie, die einen Stein dünner ist als der Rest der Wand
und dadurch sofort ins Auge fällt als ein weißer Strich → hohe Wärmeverluste
Bibliothek und Büro des Schulleiters
 erneut
schlechte
Dämmung
im
Fensterbereich und an der Wand des Sekretariats
 normales, gleichmäßiges Bild im Büro
 Wände der Bibliothek, da wahrscheinlich
nur wenig beheizt, nicht besonders warm
Temperaturbild der Altbauwand Nordseite
 sehr gleichmäßige Gebäudedämmung im
Bereich der Wand
 wiederholt schlechte Wärmeeigenschaften
im Verzierungsband
Aufnahme des Altbaus von der Nordseite
 Hotspots
wahrscheinlich
wieder
von
den
stammt
von
der
Stützträgern der Aula
 Hotspot
links
unten
Schulhofbeleuchtung,
- 13 -
4.4 Vergleiche der drei Gebäude und Vorschläge zur Verbesserung
Abschließend kann man zu den drei Gebäuden sagen, dass sie alle eine Schwachstelle haben.
Bei allen drei Bauten sind die größten „Energieverschwender“ die Türen und Fenster.
Beim Strohlehmhaus könnten die Fenster durch Doppel - oder Dreifachverglasung, sowie
einen fachgerechten Einbau wesentlich verbessert werden. Mit den neuen Scheiben sollte man
dann gegebenen falls auch die Fensterrahmen ersetzen. Dabei sollte man besonders auf die
Art den Einbau der Fenster und es Glases achten. Bei den Türen wäre dieselbe
Verfahrensweise angebracht. Das Glas der Tür sollte entweder ausgetauscht oder richtig mit
Silikon fixiert werden, damit die warme Luft nicht durch die schmalen Ritzen zwischen Scheibe
und Rahmen durchziehen kann. Das Türfutter aus Holz sollte man eventuell dünner wählen, um
eine drei-Schicht-Variante anzubringen welche aus zwei Holzplatten und einer Platte
Dämmschaum oder Styropor besteht. Damit wäre der Wärmeverlust im Türbereich schon um
ein Vielfaches reduziert.
Der Wiesenpavillon am St. Antonius-Gymnasium hat ein ähnliches Problem wie das StrohLehm-Haus. Die Türen und Fenster sind in diesem Fall aus sehr gut wärmeleitendem
Aluminium. Die von den Heizungen, im Innenraum, abgegebene Energie wird auf direktem
Wege durch das Aluminium nach draußen geleitet. So kommt von der aufgewandten Energie
nur ein Bruchteil in frage um den Raum zu heizen. Hier würde sich das Anbringen von Holzoder Plastikrahmen mit Kerndämmung auf jeden Fall lohnen. Genau so wäre ein Austausch der
Türen im Eingangsbereich von großem Vorteil, da diese Konstruktion ebenfalls aus Aluminium
besteht. Außerdem ist hier ein Austausch der Glasscheiben von großem energetischem Vorteil.
Im Vergleich zum Stroh-Lehm-Haus ist auch das Dach des Pavillons nicht gerade
energiesparend isoliert. Es besteht aus Metall und leitet die Wärme dementsprechend gut nach
draußen. Ähnlich die Wände. Sie sind beim Pavillon, den Thermographieaufnahmen zufolge,
isoliert, jedoch gibt es durch den Konstruktionsaufbau Wärmebrücken. Hier würde sich eine
nachträgliche Außendämmung lohnen.
Der Altbau weist wie auch die andern beiden Gebäude Probleme an den Fenstern auf.
Diese sollten nach Möglichkeit überprüft werden. Besonders im Fenstersturz ist deutlich eine
Erwärmung festzustellen, die wahrscheinlich durch Ausführungsmängel während des Einbaus
entstand. Hervorgerufen durch Undichtigkeiten geht hier ein großer Teil der Energie verloren.
Genauso sollte die Rahmenkonstruktion der Fenster überarbeitet und durch Kerndämmung
aufgewertet werden.
Der Verzierungsstreifen in der Mitte des Gebäudes ist, bedingt durch die Reduzierung um einen
Ziegel in der Breite der Wände energetisch gesehen, ein kleineres Manko. Nur die Hotspots in
dieser Leiste, hervorgerufen durch die Deckenträger, dienen als hervorragende Wärmebrücke
und leiten die Wärme nach außen.
Die Wände sonst am Gebäude sind jedoch energetisch gesehen effizient.
- 14 -
Literaturverzeichnis
Wikipedia mit den Stichworten: Wärmebildkamera
Thermografie
Infrarotstrahlung
Google mit Stichworten:
Thermografie
Wärmebildkamera
Militärische und zivile Nutzung der Wärmebildtechnik
Material und Quellenangabe:
http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmebildkamera
http://de.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann-Gesetz#Nicht-schwarze_Strahler
http://de.wikipedia.org/wiki/Plancksches_Strahlungsgesetz
http://de.wikipedia.org/wiki/Wiensches_Verschiebungsgesetz
http://www.infratec.de/de/thermografie/infrarotkameras/theorie/grundlagen.html
http://www.bfs.de/de/uv/ir
http://www.google.de/imgres?imgurl=http://www.tzonline.de/bilder/2009/01/30/64774/1054598875hubschrauber_neu_475px.9.jpg&imgrefurl=http://www.tzonline.de/aktuelles/muenchen/polizeihubschrauber-einsatz-rettet-verletzte-hundebesitzerin64774.html&usg=__iEmuZL6LVsSoqWVXvF02Ueddwts=&h=356&w=475&sz=33&hl=de&start=
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