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Mirco LehmannEnergieberatung Lehmann

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Mirco Lehmann

Leistungsspektrum

GebäudethermografieIndustriethermografie

ProzessoptimierungElektrothermografieBrandthermografie

Qualitätskontrollezerstfr. Prüfung

Energieberatung LehmannBüro für Infrarotmesstechnik

Mittelweg 1201877 RammenauTel. 03594/7140102Mobil: 0170/2922709

info@energie-lehmann.de

www.thermografie24h.comwww.energie-lehmann.de

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Büro für Infrarotmesstechnik

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Gültig seit 15.09.2011

Inhalte:

- Grundlagen- Bedienung der Kamera- Auswertung Thermogramm- Erkennen von Fehlerquellen- Erstellen von Berichten

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ZertifizierungsurkundegemäßDIN ISO 18436 – ITC Stufe 1

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Gültig seit 16.11.2012

Inhalte:

- Normen/ Richtlinien- Wärmelehre- Wärmeübergang- Infrarotwissenschaft- Thermografie Technik- Messtechnik

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ZertifizierungsurkundegemäßDIN ISO 18436 – ITC Stufe 2

ZertifizierungsurkundegemäßDIN ISO 18436 – ITC Stufe 2

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Gültig seit 09.10.2012

Inhalte:

- Grundlagen- Normen/ Richtlinien- Bewertungskriterien- Praktische Untersuchung- Vor Ort Praxis

(Knopf & SohnHelmbrechts/ HofTextilfärberei + PV

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WeiterbildungElektrothermografie

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1.Grundlagen Thermografie◦ 1.1 Definition◦ 1.2 IR- Kamerasystem◦ 1.3 Thermografie als Analyse- Instrument◦ 1.4 Molekülbewegung◦ 1.5 Wärmestrahlung◦ 1.6 Emissionsgrad

2. Gebäudethermografie ◦ 2.1 Einsatzmöglichkeiten◦ 2.2 Bewertung◦ 2.3 Bauphysik◦ 2.4 Messbedingungen

3. Elektrothermografie◦ 3.1 Einsatzmöglichkeiten◦ 3.2 Thermische Muster◦ 3.3 Messbedingungen◦ 3.4 Fallstudie

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Vortragsgliederung

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Die Infrarot-Thermografie ist die einfachste und schnellste Methode für die Erkennung von Energieverlusten, Feuchtigkeit und Defekten elektrischer Anlagen in Gebäuden und Industriebetrieben.

Eine Infrarotkamera zeigt genau auf,wo Probleme verursacht werden.

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1. Grundlagen Thermografie

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Infrarotthermografie befasst sich mit der Aufnahme und Analyse von radiometrischen Daten mit Hilfe von berührungslos messenden Wärmebildgeräten.

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1.1 Definition Thermografie

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Systemdaten:

- Marke Flir T 425 - 320 x 240 Pixel Auflösung (Detektor) - Infrarotmessungen von -20°C bis 1.200°C - Erstellen von Infrarotvideo - Sequenzielle Bildspeicherung - 12° Tele- 24° Standart- 45° Weitwinkelobjektiv

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1.2 IR-Kamerasystem

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Extech Temp.-rel. Luftfeuchte Messgerät Extech

Strommess-zangefür AC/DC

45° Weitwinkel-objektiv 12°

Teleobjektiv

IR-Kamera Flir T 425 incl. 24° Standartobjektiv

Systemwert ca. 22.500 € (Mittelklasse)

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1.2 IR-Kamerasystem

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Thermografie …ist berührungslos - nutzt Abtastung mit IR- Strahlung.

> Anwender muss sich nicht in Gefahrenzone aufhalten.> greift nicht in das zu messende Objekt ein

ist zwei-dimensional.> ermöglicht einen visuellen Vergleich von Messpunkten

eines Objektes > Bild ermöglicht ausgezeichneten Überblick über Messobjekt> Wärmemuster werden sichtbar, ermöglichen Analyse.

Funktioniert in Echtzeit.> ermöglicht sehr schnelle Überprüfung stationärer

Messobjekte> ermöglicht Erfassung von schnell bewegenden Objekten> ermöglicht Erfassung von schnellen Änderungen in

Wärmemustern

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1.3 Thermografie als Analyseinstrument

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- Moleküle in einer Substanz sind ständig – mehr oder weniger – in Bewegung

- Wärmere Moleküle bewegen sich schneller

- Kühlere Moleküle bewegen sich langsamer

Das bedeutet: ein Thermogramm zeigt in Falschfarben die Strahlungsintensität, die

durch die Bewegung der Moleküle entsteht

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1.4 Molekülbewegung

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Grundlage:

IR- Strahlung wird von allen Objekten ausgesendet,die „wärmer“ als -273,15°C oder 0 Kelvin sind (absolute Nullpunkt).

Quelle: ITC Frankfurt a/M

Strahlenspektrum

1.5 Wärmestrahlung

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Strahlungsarten und Störfaktoren in der Thermografie

1.5 Wärmestrahlung

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Grundsätzliches:

Je glatter eine Oberfläche, um so geringer der Emissionsgrad.

Je rauer eine Oberfläche, um so größer ist der Emissionsgrad.

z.B. Glas (Ɛ) = ca. 0,20

Holz (Ɛ) = ca. 0,94

Der Emissionsgrad von 0,94 besagt:

6 % Reflektion (p)94 % Absorption (α)

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1.5 Emissionsgrad

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Bei der Inspektion von Gebäuden mit der Wärmebildkamera handelt es sich um eine leistungsstarke, zerstörungsfreie Methode zur Überprüfung und Diagnose des Zustandes von Gebäuden.

Mit einer Wärmebildkamera lassen sich Probleme frühzeitig erkennen, dokumentieren und beheben, bevor Schäden und hohe Kosten entstehen.

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2. Gebäudethermografie

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- Erkennen von mangelhafter Wärmedämmungund Luftundichtigkeiten

- Schäden an der Wärmedämmung- Auffinden von Luftleckagen- Erkennen von Feuchtigkeit- Wärmebrücken- Aufspüren von Versorgungs-

leitungen- Aufspüren von Leckagen

in Flachdächern- Fehler in der Elektrik- Erkennen von Leckagen in der

Fußbodenheizung- Qualitätssicherung in der Bauphase

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2.1 Einsatzmöglichkeiten

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FLIR „Gebäudethermografie“

Quelle: Flir Systems

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2.1 Einsatzmöglichkeiten

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DIN EN 13187:1999-05:

- Wärmetechnisches Verhalten

von Gebäuden

- Nachweis von Wärmebrücken

in Gebäudehüllen

- Infrarot-Verfahren

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2.2 Bewertung

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Die Interpretation von Wärmebildern erfordern ein hohes Wissen über die Bauphysik.Zu den wichtigsten Faktoren , die die Oberflächentemperatur und das Oberflächenmuster beeinflussen, zählen im Folgenden:

1.Art der verwendeten Baumaterialien(WLG, langsame oder schnelleTemperaturveränderung)

2. Art der Bauweise(Wandaufbau,Baukonstruktion des Gebäudes)

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2.3 Bauphysik

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3. Innen- und Außentemperatur(Unterschied min. 15K, nur Innenund Außenthermografie in Kombi.)

4. Eine Druckdifferenz zwischen Innen-und Außenseiten macht Luftundichtigkeiten sichtbar

(Blower Door, durch Abkühlung sichtbar)

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2.3 Bauphysik

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5. Einflüsse auf der Innenseite

(Erwärmung der Oberflächen durch Heizquellen)

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2.3 Bauphysik

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6. Einflüsse auf der Außenseite

(Sonneneinstrahlung, Regen,Wind)

7. Reflexion von benachbarten Objekten

(Körperwärme vom Thermografen,Wärmequellen von der Umgebung)

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2.3 Bauphysik

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1. Luftverbund mit allen Räumen herstellen, damit eine gleichmäßige Wärmeverteilung (min. 21 °C) im Gebäude gewährleistet ist (ca. 12 Stunden vor dem Messtermin).

2. Heizungs-Nachtabsenkung abschalten, damit die ganze Nacht geheizt wird (Nacht vor dem Messtermin).

3. Ca. 12 Stunden vor dem Termin alle Heizkörperthermostate auf die Stufe 3 einstellen (entspricht ca. 21 °C).

4. Thermografiemessung fällt aus bei:Regen, Nebel, Schneefall undWindgeschwindigkeiten von mehr als 2 m/s.

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2.4 Messbedingungen

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5. Messung nur in frühen Morgenstunden vor Sonnenaufgang oder in späten Abendstunden nach Sonnenuntergang.

6. Der Temperaturunterschied zwischen Innen und Außensollte min. 15 K betragen.

7. Am Morgen oder am Abend des Messtages telefonisch kontaktieren, um die Wetterverhältnisse vor Ort abzuklären.

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2.4 Messbedingungen

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(MDR „Ein Fall für Escher“)

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Ein kleines elektrisches Problem kann extrem weitreichendeKonsequenzen haben. Die Effektivität des elektrischen Netzes fällt ab, denn die Energie wird verbraucht, um Wärme zu erzeugen. Bleibt dies unentdeckt, kann die Temperatur so weit ansteigen, dass die Verbindungen zu schmelzen beginnen. Es kann außerdem zu Funkenflug kommen, der die Umgebung in Brand setzt.

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3. Elektrothermografie

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- Hauptstromversorgung z.B. Freiluft-Umspannanlage- Schaltanlage- Trafos Hochspannungsanlagen z.B. Umspannwerke- Niederspannungsanlagen z.B. Unterbrecherplatten, defekte

Steckdosen/Wandanschlüsse- Sicherungstafeln- MCC-Steuerungen (Motor Control Center)- Schaltschränke

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3.1 Einsatzmöglichkeiten

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Quelle: Flir Systems

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(FLIR „Elektrothermografie“)

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Unsymmetrische Belastung

Mögliche Ursache:L1 100%L2 70%L3 70%

Unsymmetrisch ausgeprägt

Mögliche Ursachen:Innerer KontaktVerschraubungKontakt/Oxid.

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3.2 Thermische Muster

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Interne Kabelerwärmung

-Wenn Fremd-strahlungausgeschlossen ist

Mögliche Ursache:KabelbruchKabelquetschung

Symmetrische Belastung

- schwach verlaufender Gradient

Mögliche Ursache:z.B. Erwärmung durch innere Bauteile (Spule)

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3.2 Thermische Muster

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1. Elektrische Belastung> Die Temperatur ändert sich mit der Belastung.> Bauteile müssen ausreichend unter Last stehen,

d.h. je höher die Last bei den Bauteilen,um so sicherer und aussagekräftiger sind die Ergebnisse:

> Anlagenteile können nicht untersucht werden, wenn sienicht unter Last stehen.

2. Stationärer Zustand> Nach dem Einschalten dauert es eine gewisse Zeit,

bis sich ein fast stationärer Zustand eingestellt hat. > Je massiver ein Bauteil ist, je länger dauert die „Einstellung“

des stationären Zustands.

3. kein Niederschlag (Nebel, Regen)> Bauteile werden gekühlt.> Verdunstungskälte (exotherm)

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3.3 Messbedingungen

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4. keine Sonneneinstrahlung > Oberfläche wird „Natürlich“ erhitzt

5. kein Wind/ bis max. 1m/s> Bauteile werden konvektiv gekühlt

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3.3 Messbedingungen

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Grund der thermografischen Untersuchung:

Untersuchung der elektrischen Anlage einer Bau- und Möbeltischlerei

Div. Sicherungskästen und Schaltschrank der CNC- Fräsmaschine auf thermische Auffälligkeiten und Unregelmäßigkeiten überprüfen.

Prüfung gemäß DIN 54191

Berührungslose und zerstörungsfreie Prüfung,thermografische Prüfung elektrischer Anlagen

Der Prüfbericht wurde entsprechend DIN 54191 erstellt.

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3.4 Fallstudie

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3.4 Fallstudie

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Thermografische Überprüfung der Sicherungskästen im Farblager:

thermische Auffälligkeit am Sicherungskasten F 15

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3.4 Fallstudie

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Öffnung der Abdeckung

thermografische Überprüfung des Sicherungskasten F15:

thermische Auffälligkeit am Kabelanschluss 4

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3.4 Fallstudie

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3.4 Fallstudie - Thermografiebericht

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3.4 Fallstudie - Thermografiebericht

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Ergebnis:

Sehr erhöhte Erwärmung an einem Kupferkabel mit PVC Isolierung.

Der Stromkreis ist für die Hallenbeleuchtung ausgelegt.

Umgebungstemperatur unterhalb von 40° C

Die Grenzübertemperatur (PVC 70°C) beträgt 26,6 K.

Entsprechend der VDE handelt es sich um einen Fehlerder ta Klassifizierung - thermische Auffälligkeit.

Empfehlung: Reparatur so zeitnah wie möglich durch Elektrofachkraft ausführen lassen, weil PVC ab 120°C weich und die isolierten Kabel/ Leiter brüchig werden.

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3.4 Fallstudie - Thermografiebericht

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Tel.: 03594/7140102Mobil: 0170/2922709

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit