Thermografie am Gebäude: Was eine Wärmebildaufnahme zeigt und was sie nicht zeigt

Wärmebrücken an Geometrie und Konstruktion

An Gebäudeecken, auskragenden Balkonplatten, Deckenauflagern, Rollladenkästen und Fensterstürzen fließt mehr Wärme nach außen als über die ungestörte Wandfläche. Innen sinkt dort die Oberflächentemperatur, außen steigt sie. Im Wärmebild zeigen sich diese Stellen als scharf begrenzte, meist linienförmige Zonen, die der Bauteilgeometrie folgen. Sinkt die innere Oberflächentemperatur unter etwa 12,6 Grad Celsius bei 20 Grad Raumtemperatur und minus 5 Grad außen, ist nach DIN 4108-2 mit Tauwasser und Schimmel zu rechnen.

Luftundichtheiten in der Gebäudehülle

Fehlstellen in der Luftdichtheitsebene, etwa an Dampfbremsanschlüssen, Fensterfugen, Steckdosen oder Durchdringungen, lassen kalte Außenluft einströmen. Die Oberfläche kühlt entlang des Luftwegs ab. Charakteristisch ist eine fahnen- oder keilförmige kalte Zone, die von der Fuge ausgeht und sich mit der Strömung verliert. Ohne Druckunterschied, also ohne Wind oder Blower-Door, bleibt die Stelle oft unsichtbar. Luftundichtheiten verursachen Zugerscheinungen, erhöhte Heizkosten und Tauwasser im Bauteil.

Durchfeuchtete Bauteile

Wasser verdunstet an der Oberfläche und entzieht ihr dabei Wärme. Eine nasse Wandfläche erscheint deshalb kälter als eine trockene, selbst wenn der Wandaufbau identisch ist. Außerdem leitet nasses Material Wärme besser, was den Effekt verstärkt. Durchfeuchtungen zeigen sich als unregelmäßig begrenzte Flächen, häufig im Sockelbereich, unter Fenstern oder an Decken unter Bädern. Der Nachweis gelingt nur im Vergleich mit einer Feuchtemessung, weil Verschattung oder ein Materialwechsel ein ähnliches Bild erzeugen können.

Leckagen in Flachdächern und Heizungsleitungen

Unter einer undichten Dachabdichtung sammelt sich Wasser in der Dämmung. Die nasse Dämmung speichert Wärme und erscheint in der Abendaufnahme wärmer als die trockene Umgebung. Bei Fußbodenheizungen und Warmwasserleitungen erwärmt austretendes Wasser den Estrich flächig, sodass das regelmäßige Muster der Heizschleifen durch einen diffusen warmen Fleck unterbrochen wird. In beiden Fällen grenzt das Bild den Bereich ein, in dem die Leckage zu suchen ist, die genaue Eintrittsstelle bleibt offen.

Scheinbefunde durch Spiegelung, Sonne und Einbauten

Längst nicht jede Auffälligkeit ist ein Mangel. Glas, Metall und glänzende Flächen spiegeln die Temperatur der Umgebung. Eine Fassade, die am Nachmittag Sonne hatte, speichert Wärme ungleichmäßig, je nach Material und Farbe. Heizkörper, Rohrleitungen, Kamine und Elektrotrassen hinter der Wand erzeugen warme Muster, die nichts mit der Bauqualität zu tun haben. Auch ein geöffnetes Fenster oder ein Möbelstück vor der Außenwand verändert die Oberflächentemperatur. Solche Effekte müssen vor jeder Bewertung ausgeschlossen werden.

Welche Bedingungen eine Aufnahme erfüllen muss

Ein Wärmebild ist nur so gut wie die Bedingungen, unter denen es entstanden ist. Die wichtigste Größe ist der Temperaturunterschied zwischen Innenraum und Außenluft. Er sollte mindestens etwa 10 Kelvin betragen, bei Außenaufnahmen besser 15 Kelvin, damit sich Wärmebrücken deutlich von der ungestörten Fläche abheben. In Nordrhein-Westfalen ist das in der Regel von November bis März gegeben, bei beheizten Räumen und Außentemperaturen um oder unter 5 Grad Celsius. Die Fassade darf in den Stunden vor der Aufnahme keine Sonne erhalten haben, weil gespeicherte Strahlungswärme jedes Muster überlagert. Deshalb werden Außenaufnahmen meist in der zweiten Nachthälfte oder kurz vor Sonnenaufgang gemacht. Regen, Nebel, nasse Oberflächen und stärkerer Wind verfälschen das Ergebnis ebenfalls, weil sie die Oberfläche kühlen. Innen sollte die Heizung mindestens zwölf Stunden gleichmäßig laufen, Möbel und Vorhänge sollten von den Außenwänden abgerückt sein. Diese Randbedingungen gehören in jeden Bericht, sonst lässt sich das Bild nicht bewerten.

Luftundichtheiten: Thermografie zusammen mit der Blower-Door-Messung

Undichte Stellen in der Gebäudehülle sieht die Kamera nur, wenn Luft tatsächlich hindurchströmt. Bei Windstille passiert an einer undichten Fuge wenig, das Bild bleibt unauffällig. Deshalb wird die Thermografie mit einer Blower-Door-Messung kombiniert. Dabei wird ein Gebläse in eine Außentür eingesetzt und im Gebäude ein Unterdruck von meist 50 Pascal erzeugt. Kalte Außenluft wird durch alle Leckagen nach innen gesaugt und kühlt die angrenzenden Oberflächen ab. Im Wärmebild erscheinen dann typische kalte Fahnen an Fensteranschlüssen, Steckdosen in Außenwänden, Dampfbremsanschlüssen im Dach, Rohrdurchführungen und Rollladenkästen. Der Vergleich einer Aufnahme vor und während des Unterdrucks trennt Luftundichtheiten von Wärmebrücken: Eine Wärmebrücke bleibt in beiden Bildern gleich, eine Leckage verstärkt sich erst unter Unterdruck. Die Blower-Door-Messung selbst folgt DIN EN ISO 9972 und liefert zusätzlich den Luftwechselwert n50, mit dem die Gesamtdichtheit des Gebäudes beurteilt wird.

Leckagen in Flachdächern und Fußbodenheizungen eingrenzen

Bei Flachdächern nutzt die Thermografie die Wärmespeicherung von Wasser. Durchfeuchtete Dämmung speichert tagsüber mehr Wärme als trockene und gibt sie nach Sonnenuntergang langsamer ab. In einer Aufnahme am späten Abend eines sonnigen Tages zeichnen sich nasse Bereiche deshalb als wärmere Flächen ab. Das Verfahren grenzt den Bereich ein, in dem Wasser unter der Abdichtung liegt. Die Eintrittsstelle findet es in der Regel nicht, denn Wasser kann in der Dachkonstruktion mehrere Meter wandern. Sie wird anschließend durch Öffnung, Flutungsprobe oder elektrische Leckortung gesucht. Bei Fußbodenheizungen wird die Anlage aufgeheizt und der Fußboden von oben aufgenommen. Die Heizschleifen werden als regelmäßiges Muster sichtbar. Eine Leckage zeigt sich als unregelmäßiger warmer Fleck, der das Muster unterbricht, weil austretendes Heizwasser den Estrich flächig erwärmt. Auch hier gilt: Das Bild lokalisiert, es beweist nicht. Eine Druckprobe am Heizkreis und eine Feuchtemessung im Estrich sichern den Befund ab.

Grenzen des Verfahrens: Emissionsgrad, Spiegelung und fehlende Feuchtemessung

Die Kamera misst Strahlung, keine Temperatur. Wie viel Strahlung eine Oberfläche bei gegebener Temperatur abgibt, beschreibt der Emissionsgrad. Putz, Ziegel, Holz und Anstriche liegen bei etwa 0,90 bis 0,95 und lassen sich gut aufnehmen. Blanke Metalle, Glas und glänzende Lacke haben niedrige Emissionsgrade und spiegeln die Umgebung. Ein Fenster zeigt deshalb häufig den kalten Himmel oder die warme Person hinter der Kamera statt der Scheibe selbst. Ein falsch eingestellter Emissionsgrad verschiebt alle angezeigten Temperaturen um mehrere Kelvin. Hinzu kommt: Die Kamera erkennt keine Feuchte. Sie zeigt die Abkühlung durch Verdunstung an einer nassen Oberfläche, und dieser Effekt verschwindet, sobald die Oberfläche abgetrocknet ist, auch wenn das Bauteil dahinter weiter nass ist. Ob und wie stark ein Bauteil durchfeuchtet ist, klärt erst eine Messung mit dem Feuchtemessgerät oder die Entnahme einer Materialprobe. Ein Wärmebild ohne Deutung durch eine fachkundige Person ist deshalb ein Farbbild, kein Befund.