Es ist noch nicht so lange her, da war der begriffliche Unterschied zwischen visualisierenden Wärmebildkameras und temperaturmessenden Thermografiekameras alles andere als deutlich. Doch nun lohnt es sich, genauer hinzusehen.

Sei es eine Wärmebrücke, die die Qualität einer Baukonstruktion maßgeblich beeinflusst, oder eine mangelhafte Isolation, die im Innern eines Gebäudes den Energiebedarf ansteigen lässt, mit dem bloßen Auge lassen sich solche „Zustände“ nicht erkennen – umso besser, dass thermografische Messungen im infraroten Wellenlängenbereich längst Stand der Technik sind. Inzwischen profitieren auch Archäologen und Mediziner von dieser Entwicklung.

Den feinen Unterschied zwischen nur bildgebenden Wärmebildkameras und ortsaufgelöst temperaturmessenden Thermografiekameras macht die Richtlinie VDI/VDE 3511 Blatt 4.1, die seit Dezember 2020 erhältlich ist. Diese Terminologiesammlung für Thermografie und Strahlungsthermometrie schafft eine wichtige Voraussetzung zur präzisen Beschreibung der Eigenschaften von berührungslos messenden Temperaturmessgeräten und hilft, Missverständnisse zu vermeiden.

Derzeit zeigen praktisch alle im Handel befindlichen Infrarotkameras für die Messpunkte im Kamerabild Temperaturwerte an. Jedoch ist meist nicht offengelegt, wie der Kalibrierprozess stattgefunden hat. Damit kann die Temperaturanzeige nicht von unabhängigen Labors überprüft und auf die internationale Temperaturskala ITS-90 rückgeführt werden.

Die nun veröffentlichte Richtlinie VDI/VDE 5585 Blatt 2 beschreibt Kalibrierverfahren so detailliert, dass reproduzierbare Kalibrierungen und präzise Angaben der Messunsicherheit bezogen auf die Internationale Temperaturskala ITS-90 möglich sind. Für manche mag es verwunderlich sein, dass dies nicht schon längst erfolgt ist. Doch erst mit der Anwendung von VDI/VDE 5585 Blatt 2 steigen Thermografiekameras in die Liga der „echten“ Messgeräte auf.

Mit VDI/VDE 5585 Blatt 2 wurde ein umfassendes, aufeinander abgestimmtes Regelwerk für die an einem Punkt messenden Strahlungsthermometer und die flächig messenden Thermografiekameras vervollständigt. Das haben wir zum Anlass genommen, die relevanten VDI-Richtlinien in einer Übersicht zusammenzustellen. Der VDI-Statusreport „Thermografie und Strahlungsthermometrie“ zeigt zudem etliche Beispiele aus der Praxis, wofür sich Wärmebildkameras und temperaturmessende Thermografiekameras einsetzen lassen.

In VDI/VDE 5585 Blatt 1 zur messtechnischen Charakterisierung von Thermografiekameras werden Kennwerte wie NETD oder MFOV eingeführt. Doch welche Bedeutung haben diese zunächst abstrakt wirkenden Kennwerte in realen Anwendungen? Auch dies vermittelt der VDI-Statusreport auf anschauliche Weise. Die Relevanz von Pixelfehlern oder von Rauschsignalen im Kamerabild ist für viele Anwendungen unumstritten. Jedoch werden diese Größen in den Richtlinien zur Thermografie bislang nicht diskutiert.

Der VDI-Statusreport greift diese und andere Einflussgrößen auf die Bildqualität auf und nimmt deren Eigenschaften unter die Lupe. Abschließend zeigt der VDI-Statusreport „Thermografie und Strahlungsthermometrie“ einige Trends auf. Einerseits erschließt sich die Thermografie neue Einsatzgebiete wie die additive Fertigung (3-D-Druck) von Metallen oder durch die Entwicklung einer 3-D-Thermografie, andererseits gewinnt die automatisierte Erfassung, Übertragung und Auswertung der Messergebnisse von Strahlungsthermometern und Thermografiekameras in einem Industrie-4.0-Kontext zunehmend an Bedeutung.