Buch: Leitfaden Thermografie im Bauwesen

Leitfaden Thermografie im Bauwesen
Theorie, Anwendungsgebiete, praktische Umsetzung
Nabil A. Fouad, Torsten Richter
4., überarb. und erw. Aufl.
2012, 172 S., 207 farb. Abb., 49 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
ISBN 978-3-8167-8456-2

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Inhaltsverzeichnis [PDF]

Inhalt

Mithilfe der passiven Thermografie kann die Oberflächentemperaturverteilung eines Bauteils in Momentaufnahmen dokumentiert werden. Sie stellt damit eine zerstörungsfreie und schnell einsetzbare Mess- und Untersuchungsmethode dar, um wärmetechnische Mängel und Bauschäden, wie beispielsweise Wärmebrücken, Luftundichtigkeiten oder Durchfeuchtungsschäden, zu lokalisieren. Die Durchführung von thermografischen Untersuchungen erfordert allerdings ein großes Maß an Sachverstand und Erfahrung. Um aussagekräftige Messergebnisse zu erhalten, sind einige Randbedingungen einzuhalten und äußere Einflussgrößen zu berücksichtigen.

Die Autoren geben in komprimierter Form ihre Erfahrungen mit der Thermografie in der Bautechnik weiter. Nach einer Einführung in die physikalischen Grundlagen bieten sie zunächst einen Überblick über die verschiedenen Thermografiesysteme und Kameratechniken und zeigen dann anhand einer Vielzahl von Praxisbeispielen die vielfältigen Möglichkeiten und Einsatzgebiete der Infrarot-Thermografie, aber auch ihre realistischen Anwendungsgrenzen. In einem Kurzleitfaden werden abschließend wichtige Hinweise und Voraussetzungen für eine erfolgreiche Thermogrammerstellung - von der Vorbereitung bis zum Protokoll der thermografischen Untersuchung - zusammengefasst.

Verfügbare Formate

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

1.1 Einführung und Problemstellung

2 Physikalische Grundlagen der Thermografie

2.1 Grundprinzip

2.1.1 Strahlungsgesetze des schwarzen Körpers

2.1.2 Strahlungsgesetze realer Körper

2.2 Einflüsse durch die Messumgebung

2.2.1 Einfluss der Atmosphäre

2.2.2 Einfluss der Umgebungs- und Hintergrundstrahlung – Auswertungsgleichung der Thermografie

2.2.3 Auswirkungen von Fehleinschätzungen des Emissionsgrads und der Umgebungsstrahlungstemperatur

3 Überblick über Thermografiesysteme

3.1 Historische Entwicklung

3.2 Kameratechnik und Sensorik

3.2.1 Scanner-Thermografiesysteme

3.2.2 Focal-Plane-Array-Thermografiesysteme

3.3 Beurteilungskriterium zur thermischen Auflösung

3.4 Optische Elemente – Linsensysteme

3.5 Darstellung der Thermogramme, Speicherung und Verarbeitung

4 Vorschriften, Richtlinien und Normen

5 Genauigkeiten der in Thermogrammen angegebenen Temperaturen

5.1 Einfluss der Wetterrandbedingungen und der Baualtersklasse von Gebäuden

5.1.1 Einfluss der instationären Einwirkungen – Durchschlagen von Temperaturänderungen

5.1.2 Berechnung der täglichen Schwankungen der Innenoberflächentemperaturen

5.1.3 Einfluss von Fehlstellen in Wärmedämmungen

5.2 Einfluss von falsch angenommenen Emissionsgraden und Hintergrundstrahlung auf das Messergebnis

5.2.1 Beispiel einer Innenthermografie

5.2.2 Beispiel einer Außenthermografie

6 Anwendung der Thermografie in der Bautechnik

6.1 Grundprinzipien und Messvoraussetzungen

6.1.1 Messvoraussetzungen bei Außen- und Innenthermografien

6.2 Thermografie zur Lokalisierung von Wärmebrücken

6.2.1 Systematik der Wärmebrücken

6.2.2 Stoffbedingte Wärmebrücken

6.2.3 Geometrische Wärmebrücken

6.2.4 Typische Thermogramme schadenfreier Wärmebrücken

6.2.5 Rechnerische Untersuchungsmöglichkeiten von Wärmebrücken

7 Praxisbeispiele

7.1 Wärmebrücken

7.1.1 Außenwandecke mit auskragender Betondecke

7.1.2 Ungedämmter Fenstersturz

7.1.3 Stahlträger ohne thermische Trennung durch Fassade geführt

7.1.4 Durch die Wärmedämmebene geführte massive Rundstütze

7.1.5 Einbauteil Rollladenkasten

7.1.6 Schimmelpilzbildung an einer Außenwandecke – ausführliche Beurteilung

7.2 Thermografie zur Lokalisierung von Luftundichtigkeiten

7.2.1 Unterstützung der Thermografie mit Differenzdruckverfahren (Blower-Door)

7.2.2 Luftundichtigkeiten an Fenstern und Türen

7.3 Thermografie zur Lokalisierung von Durchfeuchtungen

7.3.1 Durchfeuchtungsschäden an einer Kelleraußenwand

7.4 Thermografie zur Lokalisierung von Konstruktionseinzelheiten

7.4.1 Dokumentation des Verlaufes von Heizungsleitungen im Fußboden

7.4.2 Außenwände mit unter Putz verlegten Heizungsleitungen

7.4.3 Traganker bei Dreischichtelementen

7.4.4 Fachwerkstrukturen

7.4.5 Temperaturverteilung bei Stahlträgern eines großflächig verglasten Luftgeschosses

7.4.6 Traganker einer hinterlüfteten Außenwandkonstruktion

7.4.7 Verstopfungen in Rohrleitungen

7.5 Thermografie zur baubegleitenden Qualitätssicherung

7.5.1 Untersuchungen vor und nach einer energetischen Gebäudesanierung

7.5.2 Überprüfung eines Gebäudes mit Wärmedämmverbundsystem

7.5.3 Schallbrücken bei Reihenhaustrennfugen

7.5.4 Fehlende Wärmedämmung und Luftundichtigkeiten an Trockenbauwänden

7.5.5 Fehlende Wärmedämmung an einer Fensterlaibung

7.6 Nutzung der Thermografietechnik in der Forschung

7.6.1 Untersuchungen zur Anwendbarkeit des Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) als Kenngröße für Wärmetransportvorgänge

7.6.2 Betonprobekörper unter zyklischer Beanspruchung

7.6.3 Zugversuch an einem Stahldübel

8 Thermografische Signaturen typischer Konstruktionen

8.1 Wandkonstruktionen, Gebäudehülle

8.1.1 Altbau, teilweise mit innenseitiger Wärmedämmung

8.1.2 Altbauten mit punktueller Beheizung

8.1.3 Hinterlüftete Außenwandkonstruktionen

8.1.4 Innenwandkonstruktionen mit Bekleidungen

8.1.5 Großflächige Verglasungen

8.2 Sonstige Konstruktionen/Materialien

8.2.1 Thermografie von Kunststoffen – kritische Betrachtung

8.2.2 Thermografieanwendungen außerhalb des Bauwesens

9 Zusammenfassung und Kurzleitfaden der Thermogrammerstellung

9.1 Allgemeine Voraussetzungen

9.2 Durchführung der thermografischen Untersuchung

10 Anhang

10.1 Nomenklatur

10.2 Literaturverzeichnis

10.3 Stichwortverzeichnis

Rezensionstext

"(...) Dieses nun schon in der 4. Auflage erscheinende Buch ist allen zu empfehlen, welche sich praktisch mit der Thermografie beschäftigen wollen. (...)." Prof. Dr. Klaus Fiedler in: Wohnmedizin (2013), Heft 1, Seite 22

Autoreninfo

Prof. Dr.-Ing. Nabil A. Fouad, Professor an der Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie der Universität Hannover, Vertreter der Fachgebiete Bauphysik, Holzbau und Bauwerkssanierung; Gesellschafter bei der Ingenieurgemeinschaft CRP GmbH; zahlreiche Veröffentlichungen und Forschungsarbeiten; Mitglied in Norm- und Sachverständigenausschüssen; ö.b.u.v. Sachverständiger für "Bauphysik und vorbeugenden Brandschutz". Dr.-Ing. Torsten Richter, Oberingenieur am Institut für Bauphysik der Leibniz Universität Hannover; ö.b.u.v. Sachverständiger für Feuchteschutz, Wärmeschutz mit Schwerpunkt Gebäudethermografie; Mitarbeit in Ingenieur- und Sachverständigenbüros in Berlin und Hannover.

Publikationslisten zum Thema:
Thermografie, Infrarotthermografie, Leitfaden, Grundlagenwissen, Vorschrift, Richtlinie, Norm, Bautechnik, Einsatzbereich, Praxisbeispiel, Thermogramm,

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Markisen sind windstabil und schmutzabweisend, doch diesen Vorteilen stehen Nachteile bei der Verstellbarkeit gegenüber. Für die Nutzung sind die Eigenschaften "Lichttransmission" und "Verschattungsgrad" sowie die "Durchsicht nach außen" wesentlich. Diese Eigenschaften sind von der Gewebestruktur abhängig und nicht veränderbar. Ein hohes Maß an Transparenz reduziert den Kunstlichtbedarf und verstärkt den Wärmeeintrag. Dieser ist im Winter gewollt, im Sommer nicht. Zur Lösung dieses Zielkonfliktes soll die Markise auf wechselnde Strahlungsintensität durch Veränderung der Transparenz reagieren. Die Funktionalisierung von schwer modifizierbaren PET-Geweben mit Nanopartikeln, die zuvor eine Modifizierung mit photochromen Farbstoffen erhielten, ist gelungen und reproduzierbar. Auch die Modifikation von PET-Geweben mit photochromen Farbstoffen über dünne Folienschichten war erfolgreich. Die Beeinflussung der wichtigsten Zielgrößen "Lichttransmission" und "Verschattungsgrad" konnte nachgewiesen werden. Das Maß der Beeinflussung erreichte noch nicht die im Forschungsantrag formulierte und für die Praxis notwendige Größenordnung (bisher ca. 50 Prozent erreicht).

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Beiträge zur Minimierung von elektromagnetischen Belastungen in Wohngebäuden

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Beiträge zur Minimierung von elektromagnetischen Belastungen in Wohngebäuden
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Fraunhofer IRB Verlag

Mit der Zunahme informationstechnischer drahtloser Anwendungen bei hohen Frequenzen und den damit verbundenen elektromagnetischen Einflüssen rücken Fragestellungen zu möglichen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit in den Mittelpunkt des Interesses ("Elektrosmog"). Dabei wird das Wohngebäude zunehmend als Rückzugsbereich gesehen, von dem ein ausreichender Schutz vor elektromagnetischen Belastungen erwartet wird. Durch eine Analyse von bestehenden Möglichkeiten und Grenzen der Abschirmung vor elektromagnetischen Feldern in Gebäuden sollen realistische Planungsziele abgeleitet und Schutzziele definiert werden. Den Schwerpunkt der Betrachtungen soll hierbei der für den Mobilfunk relevante Frequenzbereich von ca. 1 GHz bis 2.5 GHz bilden, in dem auch Datennetze auf Funkbasis ("W-LAN") angesiedelt sind. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass die zugehörigen Grenzwerte europaweit stark differieren. Durch Bewertung der verfügbaren Schirmungsmethoden sollen bautaugliche Ansätze entwickelt und hinsichtlich ihrer Eignung verifiziert werden. Neben den schirmungsrelevanten Eigenschaften werden weitere bautechnisch relevante Eigenschaftsprofile untersucht. Dabei erscheinen sowohl die Integration schirmender Schichten in übliche Konstruktionslösungen oder die Realisierung bauphysikalischer Anforderungen über die Schirmschicht als mögliche Lösungsansätze. Auf dem Markt existieren einige Produkte, die gute Dämpfungseigenschaften besitzen und eine hinreichende Abschirmung von Wand- und Dachaufbauten sowie Glasscheiben ermöglichen. Über eine sachbezogene Marktanalyse soll der aktuelle Stand eruiert und die beschriebene Eigenschaftsbewertung durchgeführt werden. Ein besonderes Problem sind gebäudetypische Schirmungslücken. Neben der Identifikation der wesentlichen Schwachstellen soll eine Analyse zu möglichen Wirkungseinschränkungen erfolgen. Ziel ist die Entwicklung von realisierbaren Lösungen zur Beseitigung oder Reduzierung typischer Gebäudeschwachstellen. Die hierfür notwendigen baulich-konstruktiven Konzept

Integrale Bewertung innovativer Gebäudehüllen (IBIG). Teilprojekt A: Kalibrierung der kalorimetrischen Messeinrichtung. Teilprojekt B: Temperaturen an Mehrscheiben-Isolierglas mit im Scheibenzwischenraum integrierten Einbauten. Teilprojekt C: Beschleunigt. er Alterungstest für Mehrscheiben-Isolierglas mit großem Scheibenzwischenraum. Teilprojekt D: Dauerfunktionsfähigkeit integrierter Einbauten im Scheibenzwischenraum von Mehrscheiben-Isolierglas. Forschungsvorhaben Juni 2005

Michael Freinberger, Philipp Plathner, Norbert Sack
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Gesamtausgabe Teilbericht A bis D.
2004, 214 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

Sonnenschutzeinrichtungen werden 2006 mit der Einführung der Energieeffizienz-Richtlinie weiter an Bedeutung zunehmen. Um die Gebrauchstauglichkeit neuer Konstruktionen sicher zu stellen, wurden vom ift umfangreiche Prüfungen im Rahmen eines Forschungsprojekts durchgeführt. Der Einbau von Sonnenschutzelementen im Scheibenzwischenraum von Mehrscheiben-Isolierglas (MIG) ist eine interessante Alternative zu innen- oder außenliegenden Verschattungen. An das Isolierglas werden aber erhöhte Anforderungen bezüglich der bauphysikalischen Wirksamkeit des Sonnenschutzes sowie an die Funktionstüchtigkeit des Gesamtsystems gestellt. Bisher beziehen sich geltende Normen ausschließlich auf das Mehrscheiben-Isolierglas oder den Sonnenschutz. Im Forschungsvorhaben "Integrale Bewertung innovativer Gebäudehüllen (IBIG)" des ift Rosenheim wurden die Anforderungen und Wechselwirkungen beider Bereiche durch umfangreiche Prüfungen und Langzeittests untersucht, um Rückschlüsse über die Gebrauchstauglichkeit zu erhalten. Die Forschungsergebnisse bieten wichtige Informationen zur Planung, Entwicklung und Verwendung innovativer Sonnenschutzelemente.

Alexandra Raicu
IR-Thermografie im Bauwesen
Aufstellung eines Leitfadens zur Anwendung der Infrarotthermografie bei instationären Temperaturverhältnissen zur Feststellung versteckter Baufehler
Bau- und Wohnforschung
1999, 70 S., m. Abb. 29,5 cm,
Fraunhofer IRB Verlag

Ziel des Projektes war die systematische Untersuchung der Auswirkung der Umgebungsbedingungen und der verwendeten Ausrüstung beim Einsatz der Thermografie zur Visualisierung versteckter Verarbeitungsfehler oder Bauschäden. Die Zuverlässigkeit der Methode sollte verbessert werden. Im Rahmen einer Voruntersuchung wurden Empfehlungen bezüglich der Apparatur, die zur Visualisierung von Strukturen, Fehlerstellen oder Schäden am Bau einzusetzen ist, erarbeitet. Sowohl die thermografischen Messungen als auch die punktuellen Langzeitmessungen von Oberflächentemperaturen führten zu einem Leitfaden für Anwender. Die Ergebnisse betreffen den Einfluß der Randbedingungen (jahreszeit- und wetterabhängig) wie auch die Auswirkung der Aufstellung der Kamera (Abstand von der Testwand, Neigung) auf das Ergebnis der thermografischen Untersuchung. Unter Anwendung des Leitfadens ist es möglich geworden, thermografische Untersuchungen nicht nur im Winter, sondern auch im Sommer oder den Übergangsjahreszeiten bei Sonneneinstrahlung durchzuführen. Experimentelle Schlußfolgerungen konnten rechnerisch nachvollzogen werden. Die Simulation praxisrelevanter Situationen ist möglich, jedoch sehr aufwendig, und sollte nur in Ausnahmefällen eingesetzt werden.

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Ruhnau, Dagmar
Keine Panik. Umgang mit Radon nach dem aktualisierten Strahlenschutzgesetz
db Deutsche Bauzeitung, 2019

Schröder, Sebastian
Radon: Die unsichtbare Gefahr unter uns
Immobilien & Finanzierung, 2018

Leicht, Karin
Radon im Bauwesen
Bausubstanz, 2018

Busch, Kai Christian
Medizin im Fortschritt. Strahlenschutzwände
Trockenbau Akustik, 2018

Leicht, Karin
Radon im Bauwesen
Der Bausachverständige, 2018

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