Wärmebrücken entdecken: Beliebte Wärmebildkameras im Vergleich

Wärmebildkameras können Wärmebrücken entdecken und so Heizkosten sparen. Wie die Geräte arbeiten und was bei der Produktwahl zu beachten ist, erklären wir in unserer Kaufberatung.

Aufgrund steigender Heizkosten wird es für viele Menschen immer wichtiger, sparsam und effektiv zu heizen. Doch sogenannte Wärmebrücken wirken dem entgegen. Dabei handelt es sich um Stellen im Dach oder an der Fassade, die viel Wärme von innen nach außen abgeben. Wegen baulicher Defizite oder unzureichender Dämmung kühlen sie schnell aus. Die Beseitigung solcher Mängel kann nicht nur helfen, Heizkosten zu sparen, sondern reduziert auch das Risiko von Schimmelbildung.

Mit Wärmebildern lassen sich solche Schwachstellen entdecken. Wärmebildkameras werden daher zunehmend auch für private Nutzer interessant. Beliebte Hersteller solcher Geräte sind beispielsweise Flir, Bosch, Hti-Xintai und Hikmicro.

Was ist eine Wärmebildkamera?

Eine Wärmebildkamera (auch Infrarot- oder IR-Kamera) ist ein elektronisches Gerät, das Wärmeenergie in einem bildgebenden Verfahren sichtbar macht. Dieses Verfahren heißt Thermografie. Dabei wird die Oberflächentemperatur eines Objektes als Infrarotstrahlung erfasst und in ein Schwarz-weiß- oder Falschfarbenbild umgerechnet.

Die Technologie wurde in Form von Wärmebildgeräten für Panzer und Schiffe zunächst rein militärisch genutzt, um die Navigation bei Nacht zu ermöglichen. Aufgrund ihrer hohen Kosten blieben thermografische Geräte im nicht-militärischen Bereich lange Zeit Nischenprodukte. Erst seit wenigen Jahrzehnten setzen sich Wärmebildkameras auch in zahlreichen zivilen Einsatzgebieten durch.

Heute setzen Polizei und Feuerwehr, aber auch Jäger Infrarotkameras als Nachtsichtgeräte ein, um Menschen oder Tiere aufzuspüren. In der Industrie werden Produktionsanlagen mit Wärmebildkameras thermisch überwacht, elektronische und mechanische Bauteile überprüft und Werkstoffe kontrolliert. Auch Überwachungskameras zur Sicherung von Gebäuden und Grundstücken sind zunehmend thermografische Geräte.

Wie funktioniert eine Wärmebildkamera?

Das Objektiv einer Wärmebildkamera lässt Infrarotstrahlung durch und fokussiert diese auf einen Temperatursensor oder -detektor. In diesem Detektor treffen die Strahlen auf ein Raster aus Pixeln, von denen jeder einzelne auf die Strahlungsenergie mit einem elektrischen Signal reagiert. Der Kameraprozessor rechnet diese Signale in Zahlenwerte um, die als Graustufen eines Bildes interpretiert werden.

Dieses Bild kann auf einem Display angezeigt und auf einem internen oder externen Speichermedium (SD-Karte, USB-Stick) archiviert werden. Dabei werden üblicherweise die Graustufen in eine Farbdarstellung übersetzt: Rottöne für warme, Blautöne für kalte Bereiche. Der Grund ist, dass Grauschattierungen für das menschliche Auge schwerer zu unterscheiden und weniger intuitiv sind. Manche Wärmebildkameras verfügen über einen zusätzlichen Aufnahmemodus für optisches Licht, mit dem dann auch herkömmliche Bilder aufgenommen werden können.

Welche Arten von Wärmebildkameras gibt es?

Üblich ist die technische Unterscheidung in Kameras mit gekühlten und solche mit ungekühlten Detektoren. Bei privat genutzten Geräten kommen praktisch ausschließlich ungekühlte Detektoren zum Einsatz, die bei Umgebungstemperatur arbeiten. Dadurch werden die Kameras nicht nur kleiner und handlicher, sondern auch erheblich preisgünstiger.

Gekühlte Detektoren liefern hingegen ein deutlich präziseres Ergebnis und eine exzellente Bildqualität, weil ihre thermische Empfindlichkeit viel höher ist. Sie werden deshalb für professionelle Aufgaben mit anspruchsvollen Qualitätsanforderungen genutzt. Diese Geräte sind ohne Kühlung allerdings komplett blind und brauchen vor der Benutzung einige Zeit, um auf Betriebstemperatur zu kommen.

Bei einer Differenzierung nach der Nutzungsart lassen sich fest installierte und tragbare Kameras unterscheiden sowie Geräte mit und ohne Display. Bei Letzteren handelt es sich meist um eine Zusatz-Hardware für Smartphones, die das Handy-Display benutzt und über eine App gesteuert wird. Solche preiswerten Lösungen erfreuen sich trotz eingeschränkter Aufnahmequalität wachsender Beliebtheit. Die Kamera mit integriertem Display ist aber nach wie vor der Regelfall.

Welche Vorteile bietet eine Wärmebildkamera?

Wenn es darum geht, Schwachstellen an und in Gebäuden zu finden, haben Wärmebildkameras eine Reihe von Vorzügen. Trotz der nicht ganz geringen Anschaffungskosten ermöglichen sie ein einfaches und preisgünstiges Diagnoseverfahren, denn Eingriffe in die Bausubstanz sind nicht notwendig. Allein die Messung der Oberflächentemperatur genügt. Da viele Wärmebrücken im Mauerwerk liegen, sind diese anders als thermografisch gar nicht erkennbar. Aber auch bei offenliegenden Problembereichen wie zugigen Türen oder undichten Fenster leisten die Geräte wertvolle Dienste. Denn das reine Gefühl, dass an diesen Stellen womöglich übermäßig Wärme verloren geht, wird durch ein Wärmebild zu einem zuverlässigen Ergebnis.

Außerdem ist die Untersuchung schwer zugänglicher Stellen problemlos möglich. Weil Wärmebildkameras Temperaturen auch über weite Entfernungen hinweg erfassen, können das Dach oder obere Stockwerke bequem aufgenommen werden. Zudem ist ein Wärmebild die einzige Möglichkeit, die Temperatur größerer Flächen oder Objekte zu messen, beispielsweise einer kompletten Fassade.

Energie sparen und effektiver heizen sind in der Regel die vorrangigen Ziele, doch Wärmebildkameras sind auch für weitere Einsatzzwecke geeignet. So lassen sich Schwachpunkte an Heizungsrohren und Wasserleitungen (Risse, Verstopfungen) sowie Ablagerungen im Schornstein finden. Anders als bei optischen Kameras ist es auch unkritisch, wenn die untersuchten Stellen im Dunkeln liegen. Denn die Infrarot-Technologie kommt ohne sichtbares Licht aus und liefert Bilder auch bei völliger Dunkelheit.

Die meisten Wärmebildkameras ermöglichen einen problemlosen Datenaustausch mit anderen Geräten, was für die Analyse und Weiterverarbeitung der Wärmebilder wichtig ist. So können Bilder meist in gängigen Dateiformaten wie JPEG abgespeichert und dadurch von anderen Anwendungen gelesen und bearbeitet werden. Die Übertragung auf Laptop oder Smartphone kann teilweise drahtlos über Bluetooth oder WiFi erfolgen.

Für wen eignet sich eine Wärmebildkamera besonders?

Hauseigentümer, die eine energetische Sanierung ihres Gebäudes planen, können sehr von den Möglichkeiten der Bauthermografie profitieren. Wer beispielsweise die Erneuerung oder Verbesserung der Dämmung erwägt oder schon vorbereitet, hat mit Wärmebildern eine optimale Entscheidungs- und Planungshilfe. Zur Analyse baulicher Mängel eignen sich Wärmebildkameras auch für Gutachter und Architekten.

Für Wohnungsbesitzer und Mieter sind zwar Dächer und Fassaden weniger relevant. Sie profitieren jedoch von den Einsatzmöglichkeiten in den Innenräumen. Für eine Diagnose von Fenster, Türen und Wänden genügt schon eine Kamera der Einsteigerklasse mit relativ geringer Bildauflösung. Mögliche Diskussionen mit dem Vermieter über Renovierungsbedarf können mit Wärmebildern auf eine objektive Grundlage gestellt werden. Für Mieter sind sie auch eine Möglichkeit, Schimmelrisiken aufgrund baulicher Wärmebrücken zu dokumentieren. Denn die Kosten einer Schimmelbeseitigung werden häufig Mietern angelastet mit dem Argument, der Schaden sei allein durch falsches Lüften entstanden.

Welche Kaufkriterien gibt es?

Die technischen Merkmale einer Wärmebildkamera sind entscheidend für Messgenauigkeit und Bildqualität. Doch längst nicht alle Parameter sind für alle Einsatzzwecke gleichermaßen wichtig. Auf die folgenden fünf technischen Merkmale sollten private Anwender achten.

Detektorauflösung: Die Anzahl der Pixel des Detektorrasters ist das entscheidende Kriterium für Bildauflösung und -qualität. Je geringer die Pixelmenge, umso weniger Details liefert ein Wärmebild. Die Detektorauflösung hat großen Einfluss auf den Preis einer Kamera und darf nicht mit der Display-Auflösung verwechselt werden.

Der Wert wird üblicherweise im Rasterformat angegeben (z. B. 60x60), seltener als absolute Zahl (z. B. 3600 Pixel). Sehr einfache Anwendungen kommen mit solch niedrigen Auflösungen aus. Bei der reinen Lokalisierung thermischer Auffälligkeiten, z. B. an porösen Fensterrahmen, sind keine Bilddetails erforderlich. Im Bereich der Gebäudethermografie benötigt man für aussagekräftige Ergebnisse jedoch mindestens eine mittlere Auflösung (z. B. 160x120). Sollen aus dem Bildmaterial konkrete Maßnahmen wie die Ausgestaltung einer Dämmung abgeleitet werden, ist eine semi-professionelle Auflösung ab 320x240 empfehlenswert.

Reichweite: Für private Anwendungen in und an Gebäuden ist die maximale Reichweite einer Kamera weniger wichtig. Der nötige Abstand, um ein Haus als Ganzes aufzunehmen, ist für Geräte mit entsprechender Detektorauflösung kein Problem. Wärmebildkameras haben jedoch auch eine minimale Reichweite, unterhalb derer sie nicht oder nicht zuverlässig messen. Je höher dieser Wert ist, umso schwieriger gestalten sich Aufnahmen an engen und schlecht erreichbaren Stellen. Reichweiten ab 0,3 Meter sind für die meisten Anwendungen akzeptabel.

Temperaturbereich: Dieses Intervall enthält die niedrigste und höchste Temperatur, die für die Kamera messbar ist. Die gängigen Modelle haben einen Temperaturbereich, der von mindestens -10 Grad Celsius bis in den dreistelligen positiven Gradbereich geht (also > +100 Grad Celsius). Für nicht-professionelle Anwendungen ist das völlig ausreichend.

Messgenauigkeit: Der Industrie-Standard für die Messgenauigkeit liegt bei +/- 2 Grad Celsius oder +/- 2 %. Selbst viele preisgünstige Modelle erfüllen diese Vorgabe oder weichen mit +/- 3 % nur geringfügig ab. Höhere Werte bedeuten eine größere Ungenauigkeit.

Integrierte Tageslichtkamera: Einige Kameras können neben thermografischen auch optische Aufnahmen machen. Ein Abgleich des Wärmebilds mit einem konventionellen Foto kann bei der Gebäudeanalyse sehr hilfreich sein, um Bilddetails zu erkennen und auszuwerten.

Auch Funktionalität und Anwenderfreundlichkeit dürfen nicht außer Acht gelassen werden. Hier sind folgende Aspekte wichtig:

Maximale Betriebszeit: Wärmebildkameras benötigen viel Energie, die Akku- oder Batterielaufzeit ist daher ein entscheidendes Kriterium. Hier gibt es erhebliche Unterschiede zwischen den Modellen.

Unterstützte Dateiformate: Für die Weiterverarbeitung der Bilder auf PC oder Smartphone ist wichtig, dass gängige Formate wie JPEG unterstützt werden.

Kabellose Übertragung: Einige Modelle ermöglichen die Datenübertragung per WLAN oder in Einzelfällen sogar via Bluetooth.

Fazit

Wärmebrücken und weitere Schwachpunkte an und in Gebäuden lassen sich mit Wärmebildern zuverlässig entdecken. So kann jeder mit einer Wärmebildkamera Ansatzpunkte finden, um Energie zu sparen und weniger zu heizen. Um undichte Fenster, zugige Türen und kühle Wände aufzuspüren, genügen schon einfache Einsteigermodelle. Höhere Ansprüche sollte eine Kamera erfüllen, wenn es um größere Maßnahmen wie die energetische Sanierung ganzer Gebäude geht. Eine gute Detektorauflösung, die auch ihren Preis hat, ist dafür unerlässlich.