Luftbild-Thermographie aus geringer Flughöhe von 20 bis 100 m eignet sich zur detaillierten Untersuchung von Bauwerken und technischen Anlagen. Insbesondere unzugängliche oder vom Boden aus nur schwer einsehbare Bereiche wie Dachflächen oder unwegsames Gelände bilden den Schwerpunkt solcher Aufgabenstellungen. Auflösbar sind Details bis in den einstelligen Zentimeterbereich.
Aus größerer Höhe (i.d.R. 300 bis 500 m über Grund) lassen sich großflächige Zusammenhänge analysieren oder Bereiche untersuchen, welche, aufgrund ihrer Ausdehnung, vom Boden aus nur in Teilabschnitten einsehbar sind. Die von der Erdoberfläche bzw. von Gebäuden emittierte oder reflektierte Wärmestrahlung ist dabei für unterschiedlichste Analysezwecke auswertbar.
Anwendungsbeispiele:
- Analyse von Wärmedämmung / Wärmeverlusten bei großen Gebäuden und Hallenbauten
- Kontrolle von Fernwärmeleitungen auf Leckagen (auch für unterirdische Leitungen geeignet)
- Kontrolle der Aufheizung von Fahrbahnbelägen bei starker Sonneneinstrahlung, z.B. zur Vermeidung von „blow-up“-Schäden
- Auffinden von feuchten oder trockenen Bereichen, z.B. auf landwirtschaftlichen Nutzflächen oder entlang von Deichanlagen
Wir haben die entsprechenden technischen Voraussetzungen zur Durchführung dieser Untersuchungen.
Untersuchung schwer einsehbarer Bereiche aus geringer Höhe
Beispiel: Aufnahme aus einer Untersuchungsreihe mehrerer
Dachflächen, mit einer Detailauflösung bis 1 cm
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Eingrenzung von Feuchtflächen auf Feldern
Graben oder Bachlauf am Rande eines Feldes, Verlauf deutlich erkennbar
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Fläche mit erhöhter Bodenfeuchtigkeit auf einem Feld
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Aufgrund von Verdunstung kühlen feuchte Oberflächen ab. In Bezug auf trockene Umgebungsflächen sind Feuchtflächen im Wärmebild als dunkle bzw. kühlere Flächen zu sehen. Die Oberflächentemperatur ist dabei abhängig vom Grad der Durchfeuchtung. Mit Kenntnis der Randbedingungen Lufttemperatur, relative Luftfeuchtigkeit und barometrischer Druck ist aus Wärmebildern damit sogar abschätzbarr, ob eine Fläche nur leicht feucht oder stark durchnässt ist.
Darstellung von Überschwemmungsflächen
Parkflächen an der Saale nach dem Hochwasser 2013
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Im Luftbild-Thermogramm lässt sich selbst mehrere Wochen nach Rückzug des Wassers noch nachvollziehen, bis in welche Bereiche das Gelände in Ufernähe durch Hochwasser überflutet war. Mit Hilfe farblicher Hervorhebungen werden solche Darstellungen leicht verständlich.
Aufheizung von Fahrbahnbelägen unter Sonneneinstrahlung
Abschnitt der A14 am späten Nachmittag im Sommer
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Abschnitt der A14 am späten Nachmittag im Sommer
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Deutlich erkennbar auf beiden Abbildungen ist eine Temperaturdifferenz zwischen jeweils rechter Spur und Überholspur von ca. 2 Kelvin. Obwohl mit gleichartigem Aufbau in beiden Spurbereichen hergestellt, heizt sich die Überholspur stärker auf. Die Ursache ist bislang noch nicht geklärt. Denkbar ist eine häufigere Abkühlung der rechten Spur durch Fahrtwind bzw. Luftwirbel infolge höherer Frequentierung.
Schnellprüfung von Photovoltaik-Anlagen
PV-Anlage mit angrenzender Bebauung als Weitwinkel-Aufnahme, die Modul-Reihen sind im Wärmebild unauffällig
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PV-Anlage als Tele-Aufnahme, auch hier sind die Modul-Reihen im Wärmebild unauffällig
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Die thermographische Prüfung von PV-Anlagen aus der Luft liefert schnell übersichtliche Ergebnisse. Defekte Solarzellen heizen sich bei Sonneneinstrahlung soweit auf, dass im Wärmebild eine deutlich erkennbare Temperaturdifferenz auftritt. Maximaltemperatur liegt dann zumeist oberhalb von 50°C. Farbige Isothermendarstellungen helfen, Bereiche mit solch zu erwartenden Temperaturen optisch hervorzuheben. Die hier überflogene Anlage ist in dieser Hinsicht unauffällig, lediglich die angrenzenden Gebäude sind durch Sonneneinstrahlung aufgeheizt.
Aufheizung im innerörtlichen Bereich bei offener Bebauung
Teil einer Ortschaft im Sommer, mit angrenzenden Grün- bzw. Landwirtschaftsflächen
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Die farbliche Darstellung im Wärmebild stellt die thermischen Bezüge zwischen besiedeltem und unbesiedeltem Bereichen dar. Maßgeblich beeinflusst wird die Lufttemperatur im Ort durch Straßen-, Dach- und Fassadenflächen, welche sich bei Sonneneinstrahlung stark aufheizen.
Der strategische Ansatz, bei Gebäuden Bekleidungen und Beschichtungen mit niedrigerem Emissionsgrad zu bevorzugen, würde die Aufheizungseffekte im Sommer reduzieren. Welche Wirkung Oberflächen mit niedrigem Emissionsgrad haben, wird an den gekennzeichneten Bereichen im Wärmebild deutlich. Es handelt sich um stark reflektierende Bekleidungen, möglicherweise Titanzinkblech. Solche Oberflächen geben wenig Wärme in Form von Strahlung ab, und reflektieren einen großen Teil der ankommenden Strahlung. Die ungewöhnlich niedrigen Temperaturen im Wärmebild sind entsprechend auf eine Spiegelung des (sehr kalten) wolkenfreien Himmels zurückzuführen.
© Henry Pfeifer