Die Thermografie ist ein Prüfverfahren, welches sehr gut geeignet ist, um Fehlstellen in der Luftdichtheit von Gebäudehüllen zu detektieren. Allerdings ist die Wahrscheinlichkeit, Fehlstellen auch tatsächlich zu finden, stark von den örtlichen Gegebenheiten abhängig. Diese sind:

• der vorhandene Temperaturunterschied zwischen Innen und Außen
• der vorhandene Druckunterschied zwischen Innen und Außen
• der konstruktive Aufbau der Gebäudehülle
• die Zeitdauer, von Beginn des Aufbaues des Druckunterschiedes bis zur Messung

Üblicherweise wird folgendermaßen vorgegangen. Man baut einen Differenzdruck von 30 bis 60 Pascal mit der Differenzdruckanlage auf und lässt diesen Druckunterschied 10 bis 60 Minuten auf die Konstruktion „einwirken". Dabei setzt man mindestens 5 bis 10 Kelvin Temperaturunterschied voraus. Fehlstellen zeichnen sich dann im Infrarotbild wie folgt ab:

Vergleicht man diese Rahmenbedingungen mit den Spezifikationen moderner Infrarottechnik, stellt man leicht fest, dass die gesuchten Temperaturunterschiede einer Fehlstelle von mehreren Kelvin deutlich über den Möglichkeiten einer Infrarotkamera liegen. Denn diese haben ein thermisches Auflösungsvermögen von 45 bis 80 mK mit einem Bolometerdetektor. Unter der Annahme, dass ein 5-faches des kleinsten Auflösungsvermögens sichere reproduzierbare Ergebnisse liefert, sollten Temperaturunterschiede von 0,25 bis 0,4 Kelvin ausreichen, um Fehlstellen sicher zu orten. Diese geringen Temperaturunterschiede sind aber visuell schwer zu erkennen, so dass nur eine computergestützte Auswertung zielführend ist.

Vorüberlegung:

Die technischen Möglichkeiten sind absolut ausreichend, um den Ausführungszeitraum wesentlich zu erweitern. Um diese Grenzen der Anwendbarkeit abzustecken, müssen folgende Fragen beantwortet werden:

• Muss das Verfahren aufgrund der erforderlichen Temperaturunterschiede wirklich jahreszeitlich begrenzt werden?
• Welche „Wartezeiten" im Differenzdruckeinfluss sind zu berücksichtigen?
• Kann ich sicher stellen, dass ich alle Leckagen gefunden habe bzw. ist es überhaupt möglich Leckagen zu orten?
• Bis zu welcher Fehlstellengröße kann ich Leckagen orten?
• Welche Rückschlüsse auf die Fehlerart kann ich aus den Messdaten gewinnen?

Das Abstecken von Grenzen soll an folgendem Versuchsmodell veranschaulicht werden:

Fehler bezüglich der Luftdichtheit können sich auf 2 unterschiedliche Arten äußern:

• Die Aussenluft kann die Gebäudehülle komplett durchströmen und kühlt die innere Bauteiloberfläche direkt ab. Diese Fehlerart wird im Nachfolgenden als Durchströmung bezeichnet.
• Die Aussenluft dringt durch die Luftdichtheitsebene, kann aber nicht die innere Bekleidungsplatte durchströmen und kühlt die innere Bekleidungsplatte an der Rückseite ab. Durch Wärmeleitung kühlt nach gewisser Zeit auch die innere Bauteiloberfläche ab. Diese Fehlerart wird im nachfolgenden als Hinterströmung bezeichnet.
 

Das Testergebnis:

Beispielauswertung für folgende Randbedingungen:

Sinusförmige Anregung der BlowerDoor-Anlage: Anregung 5*3 min, 0-50 Pa Differenzdruck, ca. 2K Temperaturdifferenz

Bild 1: Anfangsbild der Sequenz ohne Signalrauschen
Bild 2: Schlussbild der Sequenz ohne Signalrauschen
Bild 3: Bildsubtraktion Anfangsbild - Schlussbild

Bild 4: Amplitudenbild mit hoher Frequenz
Bild 5: Amplitudenbild mit niedrige Frequenz

Für geringe Temperaturdifferenzen (1 bis 2 Kelvin) ergeben sich für das Versuchsobjekt reproduzierbare Fehlergrößen
links für Durchströmungen und rechts für Hinterströmungen:

Durch die zusätzliche Einbeziehung der Zeit in die Auswertung, ist nicht nur die pauschale Detektion der Fehlstelle möglich, sondern es können auch gewisse Aussagen über die Tiefenlage der Fehlstelle gemacht werden. Also beispielsweise, ob es sich bei der Fehlstelle um eine luftdurchströmte Wandöffnung handelt oder ob die Öffnung hinter einer Bekleidungsplatte liegt. Zusammenfassend lassen sich die einzelnen Fehlstellen mit  unterschiedlichen Anregungen bei Temperaturdifferenzen > 1 Kelvin wie folgt reproduzierbar detektieren:

Unter Berücksichtigung dieser Herangehensweise lässt sich schlussfolgern, dass:

• das Prüfverfahren ganzjährig einsetzbar ist.
• Temperaturunterschiede von 1 bis 2 Kelvin zwischen Innen und Außen im Allgemeinen bereits ausreichend sind.
• der Anregungszeitraum von 5 bis 15 Minuten ausreichend ist für die Auswertung eines festen Bildausschnittes.
• Fehlstellen bis etwa 1 * 1 cm Größe oder einem Längsschnitt > 10 cm Länge bei Hinterströmungen reproduzierbar nachgewiesen werden können.
• kleinste Fehlstellen bei Durchströmungen reproduzierbar nachgewiesen werden können.
• die Kategorisierung der Fehlstelle nach Hinterströmung oder Durchströmung erfogen kann.

Ein zusätzlicher positiver Aspekt ist, dass äußere Störeinflüsse (wie partielle Sonnenbestrahlung, Spiegelungen usw.) keine so große Rolle wie bei der herkömmlichen Verfahrensdurchführung spielen und durch die  Auswertungsalgorithmen herausgefiltert werden können.