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FACHLICHE BERATUNG wird bei uns GROSS geschrieben

 

Beratung bei MESSBAR.DEEine große Auswahl an Messgeräten, faire Preise, professionelle Beratung und Schulungsangebote:

Das ist MESSBAR.DE.

Unser Ziel ist Ihre Kompetenz und Zufriedenheit, denn wir möchten Ihnen nicht nur irgendein Messgerät verkaufen.
Dafür bieten wir in dieser Rubrik Hintergrundinformationen zur Messtechnik im Allgemeinen und zu unseren Produkten im Speziellen.



Kontaktieren Sie uns bei Fragen über Mail, Fax oder Telefon – denn: Ein nicht passend gekauftes Gerät vernichtet jeden Preisvorteil.

Die entsprechenden Kontaktinformationen finden Sie hier.

 

Themengebiete

Der Inhalt unserer Beratungsseiten wird stetig aktualisiert.

 

Man unterscheidet im Wesentlichen zwischen der Kontaktmessung bei welcher der Sensor das zu messende Objekt (Feststoff, Flüssigkeit oder Gas) berührt sowie der berührungslosen Messung über Infrarot.

Bei der Thermografie wird nicht nur ein Messpunkt gleichzeitig gemessen sondern über eine Kamera werden ganze Bereiche vermessen. Damit ist es möglich, sehr schnell einen Überblick über die Temperaturveränderungen in einem Bereich zu erhalten. Temperaturunterschiede lassen sich so schnell erkennen und Fehlerquellen leicht analysieren.

Die Messung erfolgt dabei über einen Sensor der, je nach Auflösung der Kamera, aus bis zu 80.000 einzelnen Messzellen besteht.

Diese Messzellen messen, ähnlich einem Infrarotmessgerät, die durch die Temperatur des zugehörigen Messpunktes abgestrahlte Infrarote Strahlung. Die Kamera-Elektronik wandelt die jeweiligen Messwerte in ein Bildsignal um. Dabei werden den einzelnen Temperaturen Farben oder Graustufen zugeordnet.

Das Resultat ist ein komplettes Bild, welches durch veränderte Farben oder Grautöne die Temperaturen der aufgenommenen Gegenstände anschaulich darstellt. Eine Farbskala, die in das Gerät eingeblendet wird, zeigt die zur jeweiligen Farbe gehörende Temperatur an.

Je höher dabei die Sensorauflösung ist, um so leichter sind Temperaturspitzen oder Löcher zu erkennen. Auch die Zuordnung zu dem optischen Bild fällt mit hoher Auflösung deutlich einfacher. Mit der Quantität der Auflösung steigt auch der Preis einer Kamera enorm an. Hier gilt es also einen optimalen Kompromiss zwischen benötigter Auflösung und Preis zu finden.

Doch nicht nur die Auflösung des Sensors ist entscheidend, auch die Größe und Ablesbarkeit des Displays an der Kamera spielen eine entscheidende Rolle. Zwar können aktuell alle guten Kameras die aufgenommenen Bilder auch in der Kamera abspeichern, so dass die Bilder später am Computer ausreichend groß betrachtet werden können, vor Ort muss man jedoch im Display der Kamera die relevanten Bereiche sauber erkennen können. Auf kleinen, schlecht ablesbaren Displays sind Details nur mit viel Mühe und "Verrenkungen" zu erkennen. EntscheidendeTemperaturspitzen werden so leicht übersehen und die entsprechenden Bilder werden nicht abgespeichert.

Gleiches gilt für Displays mit schlechtem Ablesewinkel. Um Fehlmessungen durch Spiegelungen zu vermeiden, muss die Kamera manchmal seitwärts, vom Körper weg gehalten werden. Lässt sich das Display aus dieser Position nicht mehr gut ablesen, ist eine solche Aufnahme bereits im Vorfeld zum Scheitern verurteilt.

Auch die von Video-Kameras her bekannten Sucher mit hinterlegtem Mini-Monitor sind keine Alternative zu guten und großen Displays. Durch die Fixierung auf den Sucher geht die Orientierung im Raum schnell verloren und die Arbeit ist ermüdend.

Neben der Sensor-Auflösung sowie der Größe und Ablesbarkeit des Displays darf auch die einfache Bedienung der Kamera nicht vernachlässigt werden. Gerade dann, wenn die Thermographie nicht täglich durchgeführt wird, muss die Kamera einfach und intuitiv zu bedienen sein. Gerade bei aufwendigen Kameras mit sehr vielen integrierten Funktionen entscheidet die einfache Bedienbarkeit  darüber, ob sich diese Funktionen vor Ort tatsächlich sinnvoll nutzen lassen.

Ein weiteres, entscheidendes Kriterium ist die Art, wie die Kamera die aufgenommenen Bilder abspeichert. Während mittlerweile das Abspeichern als reines, computerlesbares digitales Farbbild (meist im Format .jpg)  auch bei einfacheren Kameras üblich ist, kann man mit diesem Format in der späteren Auswertung nur sehr wenig anfangen. Für eine spätere exakte Auswertung fehlen schlicht die exakten Temperaturdaten. Auch eine meist sinnvolle Nachkorrektur von Emissionsfaktor und Hintergrundtemperatur sind bei dieser reinen Bildspeicherung nicht möglich.

Die sogenannte vollradiometrische Speicherung von Bildern, die immer sämtliche gemessene Temperaturwerte in der vollen Auflösung der Kamera zusammen mit dem Bild abspeichert, ist für die effektive Nachbearbeitung der Bilder mitterweile Stand der Technik und sollte an keiner heute gekauften Kamera mehr fehlen.

Für die Weiterverarbeitung dieser Informationen (Erstellung von Reports, Ändern der Farbpalette, der Hintergrundtemperatur, Einfärben von Grenzwerten, Ändern der Emissionswerte etc.) ist eine spezielle Software auf einem PC erforderlich. Je nach Hersteller kann der Preis für diese Software in einer sinnvollen Ausbaustufe mehrere Tausend Euro erreichen. Dabei ist meist nur eine Installation auf einem einzigen Rechner möglich. In größeren Büros sind somit Probleme vorprogrammiert, wenn nur ein Rechner die Kameradaten auslesen und verarbeiten kann.

Sowohl die Firma Fluke als auch Testo gehen hier bereits seit einiger Zeit neue Wege: Die Software kann kostenfrei auf beliebig vielen Rechnern installiert werden. Dabei behindern kein Dongle oder ähnliche Kopierschutzmechanismen die tägliche Arbeit. Zudem sind alle zukünftigen Updates von beiden Firmen kostenfrei erhältllich, so dass auch in Zukunft keine versteckten Kosten durch notwendige Software-Updates entstehen.

Bei der Auswertung ebenfalls sehr sinnvoll, insbesondere wenn es um die Auswertung vieler ähnlich aussehender Bilder von elektrischen Anlagen oder Gebäudeteilen geht, ist die seit einiger Zeit eingeführte Technik der integrierten visuellen Digitalkamera. Besonders elegant wurde dies von Fluke durch die Fusion-Technologie gelöst. Hier ist das von der integrierten Digitalkamera im Hintergrund immer mit aufgenommene visuelle Bild nicht nur deutlich größer als die Thermografie und hilft damit, dass Thermogramm in die Umgebung einzuordnen, es kann durch eine patentierte Technik auch pixelgenau über das Thermogramm gelegt werden Das ist direkt auf der Kamera möglich oder auch nachträglich in der Software.

In dem folgenden Flyer des VATh, dem Bundesverband für angewandte Thermografie, finden Sie weitere interessante Hinweise zur Gebäudethermografie, deren Anwendung aber auch deren Förderung:

VATh Flyer Gebäudethermografie.pdf

In unserem Shop finden Sie von Testo und Fluke die nach unserer Meinung derzeit besten Kameras am Markt.

Von der preislich sehr günstigen,  Fluke TiRx (Gebäudethermografie) bzw. Ti9 (Industrie-Thermografie) über die verschiedenen Modelle der neuen Testo 881 bis zum neuen High-End-Gerät Fluke TiR32(Gebäude) bzw. Fluke Ti32:

MESSBAR Rubrik Thermografie

Zu einer guten Thermografie gehört mehr als nur eine gute Kamera. Bitte berücksichtigen Sie daher immer auch eine Thermografie-Schulung in Ihrer Planung. Dabei sollte nicht die richtige Bedienung der Kamera im Vordergrund stehen (diese sollte sich bei einer guten Kamera fast von allein ergeben), sondern das Hintergrundwissen zur Infrarotmessung, die möglichen Fallstricke sowie die vielen Tipps und Tricks zur korrekten Messung und Interpretation.

Bei uns erhalten Sie daher beim Kauf einer Kamera auf Wunsch eine kostenlose Thermografie-Schulung dazu. Fachkundige Beratung, vor und nach dem Kauf, ist bei uns immer selbstverständlich.

Haben Sie weitere Fragen zur Thermographie und zu Wärmebildkameras, dann sprechen Sie uns an. Wir helfen Ihnen gerne weiter !

Informationen zu Messelementen, Genauigkeiten und Temperaturbereichen finden Sie in den folgenden 3 Berichten:

1. Grundlegendes zu Messelementen und Genauigkeiten

2. Form und Typ - Welcher Sensor ist der Richtige?

3. Hochpräzise Temperaturmessung und Kalibrierung

Eine besondere Schwierigkeit ergibt sich bei der Oberflächenmessung über Kontaktfühler. Da bei Oberflächenmessungen der Fühler nicht wie bei den anderen Kontaktmessungen komplett von dem zu messenden Medium umgeben ist, misst der Fühler je nach seiner Bauart immer auch die Umgebungstemperatur mit. Dieser Fehler kommt umso stärker zum Tragen, je weiter die Oberflächentemperatur von der Umgebungstemperatur abweicht und je schlechter der Oberflächenfühler auf der zu messenden Oberfläche aufliegt.
Der dabei entstehende Messfehler wird mit dem Oberflächenzuschlag (OFZ) kompensiert.

Zur Kompensation wird der Oberflächenzuschlag mit der Differenz aus der gemessenen Oberflächentemperatur und der gemessenen Umgebungstemperatur (Oberflächenfühler verwenden !) multipliziert. Das Ergebnis daraus wird zur gemessenen Umgebungstemperatur addiert.

Istwert Toberfläche = (Messwert Toberfläche - Messwert Tumgebung)*OFZ + Messert Tumgebung

Um den Oberflächenzuschlag möglichst gering zu halten verwendet der Hersteller Testo einen patentierten Kreuzband-Fühler mit federnden Sensorelementen. Diese stellen eine besonders gute Verbindung zwischen Oberfläche und Fühler her und verringern somit den Einfluss der Umgebungstemperatur.
Bei allen anderen Fühlern muss bei der Oberflächenmessung praktisch immer eine Wärmeleitpaste verwendet werden, um brauchbare Messergebnisse zu erzielen.

Bei der U-Wert-Bestimmung wird mittels Temperaturmessung der Wärmedurchgangskoeffizient (früher K-Wert heute U-Wert) eines fertigen Materials, wie z.B. Wände oder Fenster, bestimmt. Der U-Wert ist eine wichtige Spezifikationsgröße von Materialien. Ein kleinerer U-Wert ist direkt mit höheren Kosten und umgekehrt verbunden. Entsprechend sollen und müssen die U-Werte von Baumaterialien kontrolliert werden.
Prinzipiell kann der U-Wert durch entsprechende Messung der Innen-, Außen- und der Wandtemperatur mit Hilfe der einschlägigen Formeln berechnet werden. Dieser Vorgang ist jedoch nicht trivial. Er erfordert nicht nur viel Zeit bei der Messung, sondern ist auch bezüglich der möglichen Messfehler nicht unproblematisch.
Von Testo ist nun mit dem Testo 635-2 und dem patentierten 3-Fach Temperaturfühler eine Messeinrichtung zur vollautomatischen und schnellen U-Wert-Bestimmung verfügbar. Über die 3-Fach-Sonde wird die Wandtemperatur an mehreren Stellen gleichzeitig gemessen und gemittelt. Von diesem Mittelwert wird direkt die Raumtemperatur abgezogen und die Differenztemperatur im Gerät angezeigt.
Über das notwendige Funkmodul und einen entsprechenden Lufttemperaturfühler (es empfiehlt sich der Feuchte-Fühlerkopf, da die Feuchtigkeit unabhängig von der U-Wert-Bestimmung meistens eine interessierende Messgröße ist) wird dann die Außentemperatur gemessen. Das Testo 635-2 bestimmt aus diesen Messgrößen automatisch den U-Wert und zeigt ihn an. Über den integrierten Datenspeicher wird die Messung vollständig protokolliert und steht für die spätere Dokumentation zur Verfügung. Das folgende Vorgehen sichert korrekte Ergebnisse:

  • Gerät einschalten
  • Der Funkfühler wird ausserhalb des Hauses / der Wand positioniert
  • Automatisch erscheint der U-Wert auf dem Display des Testo 635-2
  • U-Wert-Fühler anschließen und Funkmodul, sofern noch nicht geschehen, einstecken
  • Faktor Alpha für die Wärmeleitfähigkeit ist auf 7,69 voreingestellt (Rsi = 0,13 nach DIN ISO 4108, Rsa wird nicht benötigt) und braucht normalerweise nicht verändert werden (über Menü - Berechnung - Alpha am Gerät trotzdem möglich). Auf Wunsch kann Alpha aber mit 1/Rsi geändert eingegeben werden.

Hier erhalten Sie Hintergrundinformationen zur Infrarot-Messung sowie eine Auswahlhilfe für das richtige Gerät.

IR-Messung, Anwendung und Praxistips

Richtige Auswahl des Messgerätes

Bei der Feuchtemessung unterscheidet man grundsätzlich zwischen der Messung von Raumfeuchte, die direkt durch einen Sensor erfolgt und der Messung der Materialfeuchte (z.B. Bau- oder Holzfeuchte), die über indirekte Methoden gemessen werden muss.

Bei der Baufeuchte-Messung wird vor allem die Feuchtigkeit von Materialien gemessen, die Messung von reinen Luftfeuchtigkeiten, die unter dem Punkt Feuchte-Messung bereits erklärt wurde, wird nur dann eingesetzt, wenn z.B. Feuchteschäden durch unzureichende Lüftung vermutet werden.

Grundsätzlich werden zwei verschiedene Gruppen unterschieden:
- Holz
- übrige Baumaterialien wie Zement, Estrich, Beton, Gips etc.

Da die Feuchtigkeit in den Materialien normalerweise gebunden vorliegt (einzige Ausnahme ist triefend nasses Material, hier ist dann aber keine Messung mehr erforderlich), kann sie nicht so einfach wie die Feuchtigkeit in Luft gemessen werden.

Für eine direkte Messung muss die Feuchtigkeit erst aufwendig z.B. durch Erhitzen aus dem Material ausgetrieben werden und kann dann z.B. über den Gewichtsverlust gemessen werden. Dieses Prinzip wird bei der Darrprobe angewendet.
Das ist die einzige Methode, die unabhängig vom Material funktioniert und auch ohne vorherige Referenzmessungen absolute Werte liefert. Da aber hierfür Material in einen gesonderten Behälter eingebracht werden muss, ist sie nicht zerstörungsfrei. Auch der technische und zeitliche Aufwand sind sehr hoch, muss doch sichergestellt werden, dass tatsächlich sämtliche Feuchtigkeit ausgetrieben wird und die Gewichtsmessung entsprechend genau vorgenommen wird.

Eine zweite Mess-Methode wird in vielen Vorschriften und in der Handwerksordnung vorgeschlagen. Die CM-Messung beruht auf einer chemischen Reaktion des Materials mit Kalium-Carbid. Die Messung lässt sich relativ kostengünstig durchführen. Der von Ihr gelieferte Wert entspricht aber nicht mehr unbedingt dem tatsächlichen Feuchtigkeitsanteil im Material. Außerdem erfordert auch diese Messung, das Materialproben entnommen werden. Sie ist also auch nicht zerstörungsfrei und kann daher nicht beliebig wiederholt werden.

Deutlich einfacher und schneller in der Handhabung und dabei weitestgehend zerstörungsfrei sind dagegen die elektronischen Messmethoden. Da eine direkte Messung der Feuchtigkeit im Material nicht möglich ist, versucht man physikalische Veränderungen, die durch die Feuchtigkeit entstehen, zu messen.

Drei Methoden mit verschiedenen Ausprägungen haben sich dabei bewährt:

  • Die Leitfähigkeits- oder Widerstandsmessung
  • Die Hochfrequenz- oder Dielektrizitäts-Messung, auch als kapazitive Messmethode bezeichnet
  • Die Messung der Ausgleichsfeuchte über Absorptionsthermen


Während die Leitfähigkeits- oder Widerstandsmessung vor allem im Bereich der Messung in Holz sowie als Tiefenmessung im Bereich von Baumaterialien angewendet wird und die Änderung des elektrischen Widerstandes durch die Wassermoleküle berücksichtigt (mehr Wasser entspricht geringerem Widerstand bzw. höherem Leitwert), wird bei der Hochfrequenzmessung (auch als Dielektrizitäts- oder Mikrowellen-Messung bzw. Kapazitive-Messung bezeichnet) die Änderung des elektrischen Feldes zwischen Messsonde und Material gemessen. Diese Messung ist besonders einfach in der Anwendung und ermöglicht bis zu 120mm sogar eine Tiefenmessung in das Material hinein, ohne das gebohrt werden muss.

Die Messwerte der elektrischen Messverfahren variieren bei allen Methoden entsprechend stark nach dem eingesetzten Material und der Temperatur. In keinem Fall kann ein absoluter Messwert direkt bestimmt werden. Vielmehr muss der gemessene Wert durch Vergleichsmessungen, z.B. mit einer trockenen Wand oder einer Materialprobe mit bekannter Feuchtigkeit, in Relation gebracht werden. Teilweise werden für die wichtigsten Stoffe auch entsprechende Referenztabellen mit den Geräten mitgeliefert oder die entsprechenden Werte sind sogar schon im Gerät hinterlegt. Durch die Streuung in der Materialzusammensetzung wird man jedoch nie eine hundertprozentige Genauigkeit erreichen.

Bei der 3. Methode, die in nordischen Ländern bereits seit längerem sehr erfolgreich eingesetzt wird, wird über einen dünnen Feuchtefühler die Luftfeuchtigkeit in einem Bohrloch im Material gemessen. Obwohl diese Luftfeuchtikgeit im Material nicht der Materialfeuchte entspricht, ist sie doch über eine eindeutige Beziehung, der Absorptionstherme, mit der Materialfeuchte gekoppelt.
Bisher scheiterte dieses Messverfahren daran, dass die materialspezifischen Absorptionsthermen kompliziert zu handhaben und teilweise auch nicht verfügbar waren.
Testo hat hier mit dem Testo 635 einen entscheidenden Schritt nach vorne getan. Im Gerät integriert sind bereits die Absorptionsthermen für die wichtigsten Baumaterialien, andere Thermen können jederzeit über Stützstellen eingegeben werden. Wird das Testo 635 auf Materialfeuchte eingestellt, stellt es nach Auswahl des Materials direkt den Materialfeuchte-Wert im Display dar.
Zu beachten ist aber auch bei dieser Methode:

  • Entsprechend dem Material muss die richtige Absorptionstherme ausgewählt bzw. eingegeben werden.
  • Es handelt sich um eine zerstörende Messung, allerdings wird nur ein einziges Bohrloch pro Messung benötigt.
  • Zwischen Bohren und Messen müssen, wie bei der Widerstandmethode, mindestens 15 Minuten bei verschlossenem Bohrloch gewartet werden, damit sich die Ausgleichsfeuchte einstellen kann.

Neben den Messgeräten der Firma Testo führen wir für die Messung von Holz- und Baufeuchte auch die Geräte des deutschen Baufeuchte- und Holzfeuchte-Spezialisten Gann Mess- und Regeltechnik GmbH.

Speziell zur Messung von Holzfeuchte in Hackschnitzeln gibt es einen von MESSBAR verfassten Artikel mit dem Titel "Messgeräte für alle Fälle, Die Feuchtemessung an Scheitholz und Hackschnitzel" in der Fachzeitschrift energieHolz Ausgabe April 2010, S.10-11
Das Manuskript zu dem Artikel finden Sie hier:

HACKSCHNITZEL.pdf

sowie einen entsprechenden weiterführenden Artikel über die Feuchtemessung in Holz allgemein:

HOLZFEUCHTE.pdf

Ausserdem finden Sie hier einen tiefer gehenden Artikel über die Feuchtemessung in Estrichen:

ESTRICHFEUCHTE.pdf

 

 

 

Die Feuchte-Messung stellt besondere Anforderungen an den Messensor und das Messgerät. Viele der üblichen Messmethoden sind so primitiv wie ungenau. Eine Langzeitstabilität lässt sich aufgrund der Veränderung des Sensors durch die Feuchtigkeit nur schwer erreichen.

Die folgenden zwei Seiten beschreiben die Grundlagen der Feuchtemessung:

Feuchtemessung im Überblick

Für alle Interessierten gibt es hier noch eine genaue Darstellung, wie ein wirklich guter Feuchtesensor aufgebaut ist.

Der Testo-Feuchtesensor

Grundsätzlich lebt jede Feuchtemessung mit dem Problem, dass eine dauerhafte Messung im Bereich von über 90 - 95 % relative Feuchte zu Kondensation und damit erhöhtem Verschleiss und erhöhter Ungenauigkeit am Sensor führt. Sobald sich Wassertropfen auf der Sensor-Oberfläche bilden, kann auch ein noch so guter Sensor keine sinnvollen Ergebnisse mehr liefern.

Für derartige Einsatzbedingungen gibt es spezielle Hoch-Feuchte-Fühler, die über eine kleine Heizung die Kondensation direkt am Fühler verhindern. Ein Rechenwerk rechnet dann die Temperaturerhöhung der Heizung wieder heraus.

Anhand des Testo 650HP wird im folgenden dieses Verfahren näher beschrieben:

Hoch-Feuchte-Sensor Hygrotest 650 HP

Der Taupunkt ist ein wichtiger Begriff im Bereich der Baufeuchte-Messung. Nicht immer ist allen Beteiligten klar, was es mit dem Taupunkt genau auf sich hat, was er bedeutet und wie er berechnet wird.

Vielleicht ist es Zeit für eine Auffrischung?

Unsere Luft ist je nach Lufttemperatur in der Lage, mehr oder weniger Wasser aufzunehmen und zu binden. Je höher die Lufttemperatur, umso mehr Wasser kann die Luft aufnehmen.

Dargestellt wird dieses Phänomen über das sogenannte h-x-Diagramm, das von Mollier im Jahr 1923 vorgestellt wurde:

  h-x-Diagramm von Mollier

(h-x-Diagramm aus Wikipedia.de)

Wenn warme Luft in der Lage ist, mehr Wasser aufzunehmen als Kalte, stellt sich natürlich die Frage, was mit dem Wasser passiert, das die Luft beim Abkühlen nicht mehr binden kann?

Die Antwort ist einfach: Das Wasser fällt in Form von kleinsten Wassertropfen aus, die sich sofort auf der nächstgelegenen Oberfläche absetzen. Es entsteht Tau, wie wir ihn auch vom Morgentau kennen, wenn die warme und sehr wasserhaltige Abendluft über Nacht auskühlt.

Die Temperatur, bei der diese Wassertropfen entstehen nennt sich "Taupunkt". Der Taupunkt ist dabei allein von der Wassermenge in der Luft abhängig. Je mehr Wasser in der Luft gebunden ist, umso höher ist die Temperatur, ab der die ersten Wassertropfen ausfallen. Je geringer die Menge des gebundenen Wassers in der Luft ist, um so später fallen Tröpfchen aus und umso niedriger der Taupunkt.

Warum ist der Taupunkt für Bausachverständige so wichtig?

Nehmen wir zum Beispiel ein beheiztes Wohngebäude im Winter. Durch die Nutzung des Gebäudes (Ausatmen, Duschen und Waschen, Verdunstung von Pflanzen, nasse Wäsche etc.) wird ständig Wasser in die Umgebung abgegeben. Die warme Luft kann viel Wasser aufnehmen, bei 21°C sind das beispielweise etwa 15 Gramm pro Kilogramm Luft (siehe h-x-Diagramm). Außerhalb des Hauses ist es aber kalt und die Kälte macht sich je nach Qualität der Dämmung auf den Innenseiten der Außenwände, Fenster, Türen und Decken bemerkbar. Auf diesen Bauteiloberflächen sind die Temperaturen teilweise deutlich niedriger als die durchschnittliche Raumtemperatur. Die kalten Oberflächen kühlen aber auch die Luft in ihrer unmittelbaren Nähe auf ihre eigene Temperatur herunter. Liegt diese Temperatur dann in der Nähe des Taupunkts oder sogar darunter, kann die Luft das gebundene Wasser nicht mehr halten. Es fällt aus und die Wassertröpfchen setzen sich auf dem Bauteil ab. An Fensterscheiben ist dies zum Beispiel deutlich erkennbar, hier bildet sich Wasser, das sich unten an der Glasscheibe sammelt.

Von anderen Baumaterialien wird das Wasser dagegen aufgesogen. Es ist mit dem Auge nicht erkennbar, erhöht aber die Feuchtigkeit des Materials. So entsteht ein idealer Nährboden für Schimmelpilze. Auch die Dämmung des Baumaterials wird durch das gut wärmeleitende Wasser im Material schlechter. Die Oberflächentemperatur verringert sich weiter, ein Teufelkreislauf beginnt.

Je höher die absolute Luftfeuchtigkeit im Raum und je geringer die Außentemperatur ist, umso schneller wird der Taupunkt unterschritten. Bei der Beurteilung von Taupunktunterschreitungen sind daher mehrere Aspekte wichtig:

  1. Der Taupunkt hängt nur von der absoluten Luftfeuchtigkeit im Raum ab. Diese wiederum ist von der relativen Luftfeuchtigkeit und der Lufttemperatur abhängig. Je höher die relative Luftfeuchtigkeit und die Lufttemperatur sind, umso höher ist auch der Taupunkt, und umso schneller kommt es zu Taupunktunterschreitungen auf der Wand oder am Fenster.
  2. Der Taupunkt sollte bei realen Bedingungen im Raum gemessen werden. Misst man ihn direkt nach dem Lüften, ist die Luftfeuchtigkeit unrealistisch niedrig, der Taupunkt zu hoch. Taupunktunterschreitungen auf Bauteilen werden nicht erkannt. Ein Datenlogger zur Feuchte- und Temperaturmessung (bewährt hat sich der Testo 175 H1) sollte zur Messung der durchschnittlichen Luftfeuchte und Lufttemperatur verwendet werden.
  3. Auch bei Oberflächentemperaturen etwas oberhalb des Taupunktes fällt bereits Wasser auf den kühleren Oberflächen aus. Die Schimmelgefahr steigt also langsam an, je näher man dem Taupunkt kommt. Außerdem sind die Mess-Ungenauigkeiten aller Messgeräte zu beachten.
  4. Die Oberflächentemperatur hängt direkt von der Außentemperatur ab. Bei der Beurteilung, ob Taupunktunterschreitungen problematisch sind, muss man deshalb prüfen, bei welchen Außentemperaturen diese erreicht werden. Minus 20°C sind in Deutschland extrem selten. Wird nur bei solchen Extremtemperaturen der Taupunkt auf der Oberfläche unterschritten, ist das sicher wesentlich unbedenklicher als wenn bereits bei +5°C Außentemperatur Unterschreitungen des Taupunktes auf Bauteilen festgestellt werden.
  5. Durch regelmäßiges Lüften wird im Winter kalte Luft mit sehr geringem Wasseranteil in das Gebäude eingelassen. Beim anschließenden Erwärmen im Inneren des Gebäudes kann die Luft dann wieder sehr viel Wasser aufnehmen.
  6. Kleinflächige Taupunktunterschreitungen sind problematischer als großflächige Unterschreitungen, da dann viel Wasser auf eine kleine Bauteilmasse ausfällt und das Material besonders feucht wird.
  7. Glasflächen sind bei Taupunktunterschreitungen im Allgemeinen kein großes Problem, da das Wasser auf dem Glas sofort auffällt und leicht weggewischt werden kann. Wände saugen dagegen das Wasser auf, so dass dies lange Zeit nicht bemerkt wird bis es zur Schimmelbildung kommt. Es gibt daher weniger Probleme mit Schimmel, wenn die Fensterscheiben schlechter gedämmt sind als die Wände. Das sollte insbesondere bei der Reihenfolge von Sanierungsmaßnahmen beachtet werden.
  8. Werden Außenwände zum Beispiel durch Möbel teilweise von der Luftzirkulation abgeschnitten, wird die Wandtemperatur durch die fehlende Erwärmung dort besonders niedrig sein. Die absolute Luftfeuchtigkeit ist aber meist die gleiche wie im übrigen Raum. Taupunktunterschreitungen und Schimmelbildung sind hier daher besonders oft zu finden.


Kann man abschätzen, bei welchen Luftfeuchtigkeiten es zu Taupunktunterschreitungen kommen kann?

Ja, das kann man.

Das h-x-Diagramm ermöglicht es sehr einfach, aus angenommenen Luftfeuchtigkeiten und -temperaturen auf die Taupunkte und damit auf eventuelle Probleme zu schließen.

Im h-x-Diagramm wird der Taupunkt durch die unterste Kurve mit, Phi=1,0, also 100% relative Luftfeuchtigkeit, dargestellt. Folgt man dieser Kurve sieht man bei welcher absoluten Luftfeuchtigkeit (untere Achse in Gramm Wasser / Kg Luft) sich welcher Taupunkt ergibt (linke Achse in °C).

Wie kommt man aber auf die absolute Luftfeuchtigkeit ? Dieser Wert kann durch elektrische Messgeräte nicht direkt gemessen werden. Diese messen ausschließlich die relative Luftfeuchtigkeit (im h-x-Diagramm die einzelnen Kurven, wobei der rechts angetragene Wert Phi für die jeweilige relative Luftfeuchtigkeit steht, also Phi = 0,9 bedeutet 90% relative Luftfeuchtigkeit). Kennt das Messgerät neben der relativen Luftfeuchtigkeit nun auch noch die Lufttemperatur kann man aus dem h-x-Diagramm leicht die absolute Luftfeuchtigkeit ablesen, in dem man auf der Höhe der Lufttemperatur so lange nach rechts geht, bis man die Kurve der entsprechenden relativen Luftfeuchtigkeit trifft. Geht man von diesem Schnittpunkt senkrecht nach unten auf die untere Achse, kann man die absolute Luftfeuchtigkeit ablesen. Auf dem Weg dorthin trifft man auch die Kurve mit 100% Luftfeuchtigkeit (Phi = 1). Dies ist die Taupunkt-Kurve. Gehen wir an diesem Schnittpunkt wieder nach links auf die Temperaturskala, können wir auch den Taupunkt direkt ablesen.

Leicht erkennbar ist so zum Beispiel, dass der Taupunkt bei einer Wohnung mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 70% (Phi = 0,7) und einer Lufttemperatur von 21°C bei etwa 15°C liegt, während er bei der gleichen Lufttemperatur aber einer relativen Luftfeuchtigkeit von nur 60% bei etwa 12°C liegt. 10% weniger Luftfeuchtigkeit sorgen also für einen deutlich niedrigeren Taupunkt und damit einem deutlich geringeren Schimmelrisiko, auch bei schlecht gedämmten Wänden.

In der Praxis erledigen alle besseren Luftfeuchtemessgeräte die Umrechnung in den Taupunkt bereits automatisch, meist genügt ein Tastendruck. Siehe unsere Feuchte-Messgeräte: MESSBAR Feuchte-Messgeräte

Trotzdem hilft es zu verstehen, wie sich der Taupunkt bei Änderungen in der relativen Luftfeuchtigkeit oder der Lufttemperatur mit ändert, um realistische Aussagen zum Gebäudezustand zu machen.

 
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Im Bereich der Lüftungstechnik gehört die Strömungsmessung in Luftkanälen an Ausslässen sowie in Räumen zu den durch die VDI 2080 vorgeschriebenen Abnahmemessungen. Diese Messungen müssen von jedem Lüftungsbauer vor der Abnahme ausgeführt und protokolliert werden.

Aber auch im industriellen Bereich ist die Messung von Luftmengen und Luftgeschwindigkeiten häufig für die Einhaltung der Produktqualität und die Verhinderung von Ausfällen (z.B. Produktverstopfungen durch zu niedrige Gebläseleistungen) eine wichtige Messgröße.

Aufgrund der Vielzahl der möglichen Messmethoden und der meistens schwierigen Messsituationen ist die Strömungsmessung diejenige Messung, bei der man am meisten falsch machen kann.

Schon die falsche Art der Messung (z.B. bei Absaugöffnungen mit dem Flügelrad) kann eine Messergebnisse völlig unbrauchbar machen. Falsche Einstellungen, scheinbar nicht funktionierende Anlagen und Fehler im industriellen Fertigungsprozess sind so vorprogrammiert.

Die folgenden Artikel sollen eine kurze Einführung in die richtige Auswahl von Messort, Messmethode und Messgerät geben.

Grundlagen und Fühlerauswahl

Messmethoden und Druckkorrektur

Das Kombigerät Testo 400 bietet mit dem optionalen RLT-Modul die Möglichkeit, korrekte Volumenstrommessungen fast automatisch vorzunehmen. Damit sind auch unerfahrene Mitarbeiter in der Lage korrekte, einwandfreie Volumenstrommessungen entsprechend VDI 2080 durchzuführen.

Automatische Messung mit Testo400

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{slide=Druck}
Neben der Temperatur ist der Druck eine der häufigsten Messgrößen im industriellen Einsatz sowie in der Heizungs- und Lüftungstechnik.

Hier sind mit relativ einfachen Messverfahren hohe Genauigkeiten zu erzielen und über Staurohre und Messblenden lassen sich sogar Strömungsgeschwindigkeiten aus den Druckverhältnissen ableiten.

Grundlagen zur Druckmessung

Auf eines sollte man  bei Druckmessungen besonders achten: Da sowohl im industriellen Alltag als auch im Bereich der Heizungs- und Lüftungstechnik sowohl Differenzdrücke im Bereich von wenigen Pa (1Pa = 0,01mBar) als auch von einigen Bar auftreten können, ist die richtige Wahl der Sonde mit dem richtigen Messbereich für die Genauigkeit der Ergebnisse ausschlaggebend.

Nur in wenigen Fällen wird man den Druck als alleinige Messgröße für ein mobiles Messgerät benötigen. Gerade hier schlägt die Stunde der Kombigeräte, die neben der Temperatur und vielleicht der Feuchte und der Strömungsgeschwindigkeit, über entsprechende Sensoren auch eine Druckmessung vornehmen können.

Insbesondere das Testo 480 Referenzmessgerät zeichnet sich durch seine bereits integrierte Druckmessung aus.

Die Messung von Drehzahlen und Frequenzen an rotierenden oder schwingenden mechanischen Teilen ist sowohl in der Industrietechnik als auch in der Heizungs-, Klima- und Lüftungstechnik von Bedeutung.

Ob eine Wellle, ein Ventilator oder ein Schüttler mit der richtigen Geschwindigkeit arbeitet ist ein entscheidendes Kriterium bei der Suche nach Fehlern in Produktion oder Anlagentechnik.

Der folgende Artikel gibt einen Einblick in die gebräuchlichsten Messverfahren.

Messverfahren für Drehzahlen

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Gerade im Bereich der Arbeitssicherheit sind Grenzwerte für die Schallbelastung im Bereich von Maschinen vielfach über die TA Lärm bzw. die VDI 2058 vorgeschrieben.

Zur Messung der vorgeschriebenen Pegel muss ein entsprechendes Schallpegelmessgerät verwendet werden.
Hierfür wurde früher die immer noch sehr bekannte DIN EN 60651 verwendet, die auf der internationalen Norm IEC 651 aufbaut. Diese Norm unterschied insgesamt 4 Genauikgeitsklassen von der genauesten Klasse 0 bis zur ungenauesten Klasse 3. Während Klasse 0 ausschließlich für Laboranwendungen z.B. zur Kalibrierung einsetzbar sind, sind die Klassen 1 und 2 für die Begutachtung von Schallquellen in realen Umgebungen geeignet.
Die Klasse 3, welche ursprünglich für günstige Geräte zur Abschätzung von Lärmsitutationen gedacht war, findet sich heute nicht mehr, da sich aufgrund des technischen Fortschritts  gegenüber den deutlich genaueren Geräten der Klasse 2 heute praktisch kein Preisvorteil mehr ergibt.

Mittlerweile wurde die DIN EN 60651 von der DIN EN  61672 abgelöst. Diese Norm kenn derzeit nur noch die Genauigkeitsklassen 1 und 2. Über die erneute Einführung einer Klasse 0 wird zur Zeit beraten. Eine Klasse 3 gibt es nicht mehr. Im Detail unterscheiden sich die neuen Klassen durch die Einzelanforderungen bezüglich der Umgebungseinflüsse, so dass ein Gerät nach der alten DIN EN 60651 nicht automatisch auch die Forderungen der neuen DIN EN 61672 erfüllt und umgekehrt.

Da zur Zeit eine Prüfverordnung für Messgeräte nach DIN EN 61672 nur als Norm-Entwurf besteht, werden viele Messgeräte immer noch nur nach der alten und in der Praxis gut bekannten DIN EN 60651 klassifiziert. Bei besonderen Messanforderungen, bei denen es z.B. um den Nachweis von behördlichen Auflagen geht, kommt zusätzlich zu den Anforderungen der Genauigkeitsklasse die Anforderung nach einem geeichten Gerät hinzu. Eichfähig sind dabei nur Messgeräte, deren Baureihe mit einem entsprechenden Zulassungverfahren als eichfähig eingestuft wurden. Da dieses Verfahren sehr kostspielig ist, sind eichfähige  Messgeräte sehr teuer, ohne dass die Eichfähigkeit die Genauigkeit oder den Funktionsumfang des Gerätes selbst erhöht. Unabhängig von der Eichfähigkeit, die durch einen Eichschein nachgewiesen wird,  muss jedes Gerät noch individuell in den entsprechenden Zeitabständen von einer staatlichen Stelle geeicht, also auf seine Einzelgenauigkeit hin geprüft, werden. Auch hierfür fallen nicht unerhebliche Kosten an. Ohne die zyklische Eichung hat aber die Eichfähigkeit an sich keinerlei Bedeutung.
Sofern keine behördlichen Anforderungen nach einem geeichten Gerät bestehen, empfehlen wir auf die Eichfähigkeit zu verzichten und dafür in eine hohe Genauigkeit und sinvolle Funktionsausstattung zu investieren. 

Neben der reinen Aussage über den Schallpegel kann es gerade im Bereich der Ursachenbestimmung sehr nützlich sein, auch Aussagen darüber machen zu können, welche Frequenzen besonders stark zu einem hohen Schallpegel beitragen. So lässt sich z.B. eine Unwucht oder ein Netzbrummen leicht über die Frequenz als Fehlerquelle ausmachen. Auch Lagerschäden oder verbogene Ventilatorschaufeln lassen sich so vorzeitig erkennen, bevor schwere Schäden entstehen.

Um derartige Aussagen machen zu können, muss das Gerät über eine Frequenzanalyse verfügen. Empfehlenswert ist dabei, dass das Gerät Online, also direkt während der Messung, die entsprechenden Frequenzen und deren Pegel anzeigen kann. Dadurch lassen sich Messfehler, ungünstige oder besonders günstige Messpunkte schnell erkennen und gezielte Analysen von problematischen Frequenzbereichen schneller eingrenzen.

Sinnvoll ist in diesem Zusammenhang auch die Möglichkeit, Messdaten direkt im Gerät zu speichern um Sie dann später noch einmal im Einzelnen auszuwerten.

Schließlich gibt es für die verschiedenen Spezialgebiete wie z.B. die Beurteilung von Sprachverständlichkeiten in Räumen und Gebäuden oder der Analyse von Lautsprechersystemen einige Zusatzfunktionen, die bei den hochwertigeren Messgeräten bereits im Gerät integriert oder als Zusatzoption erhältlich sind.

Wir führen derzeit 2 verschiedene Hersteller für Schallmessgeräte:

  • Für relativ einfache aber trotzdem qualitativ hochwertige Messgeräte der Genauigkeitsklasse 2 empfehlen wir die Geräte der Firma Testo. Diese sind robust, einfach zu bedienen und durch die Beschränkung auf das Wesentliche für die gebotene Qualität sehr günstig
  • Sofern auch eine Frequenzanalyse erforderlich ist oder die Anforderungen an die Genauikgeit höher sind, empfehlen wir die Geräte der Firma NTI. Diese Geräte stammen aus dem Bereich der Audiotechnik und bieten für Ihren Preis einen enormen Funktionsumfang. Neben dem Original Messmikrofon der Klasse 2 nach DIN EN 60651 bieten wir Ihnen dabei auch ein deutlich genaueres Mikrofon der Klasse 1 an.


Die Geräte finden Sie jeweils links in der Artikelnavigation unter der Rubrik 'SCHALL'.

MESSBAR - Rubrik Schall

Nicht nur im Bereich von Heizungsbauern und Schornsteinfegern ist die Überwachung von Rauchgas wichtig, gerade auch im industriellen Produktionsprozess müssen Brenner und Brennvorgänge anhand der Abgase überwacht werden.

Dabei gilt für Gebäudeheizungen wie für Industrie-Brenner, dass das Rauchgas wichtige Anhaltspunkte für die Qualität und die Effektivität liefert. Durch regelmäßige Kontrolle lassen sich hier enorme Brennstoffkosten einsparen und im industriellen Bereich Produktqualitäten und Verschleiss zusätzlich massiv senken.

Eine kurze Einführung zu dem Thema der Rauchgasanalyse finden Sie in dem folgenden Artikel:

Abgasanalyse für die Industrie

Eine breite Palette von hochwertigen Messgeräten des Marktführers Testo finden Sie links unter der Rubrik Rauchgas.

Dabei unterscheiden sich die Geräte in Ihrem Einsatzbereich teilweise sehr:

Handliche Geräte wie das Testo 327-1/-2 sind günstig und kompakt, aber in Bezug auf den CO2-Anteil im Abgas nur begrenzt einsetzbar.

Die Geräte der Serie 350S und 350XL sind dagegen absolute Alleskönner, für die keine Abgasmessung zu schwierig ist, die aber auch in Bezug auf Preis und Baugröße am anderen Ende der Skala liegen.

Hier finden Sie alle Abgasanalysegeräte im Detail:
MESSBAR Rubrik Rauchgas

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Immer stärker in den Vordergrund rückt in der Veterinärmedizin die Diagnostik mittels Thermografie-System.
Bei diesem bildgebenden Diagnoseverfahren werden kleinste Temperaturunterschiede in den oberen Haut- und Fellbereichen dargestellt und aufgezeichnet. Die dabei entstehenden thermischen Muster lassen sich gut mit Veränderungen in der Durchblutung korrelieren, wie sie z.B. durch Entzündungen im Knochen- und Gelenksbereichs sowie bei Erkrankungen im Muskel-, Sehnen- und Weichteilbereich eines Tieres entstehen.

Durch das bildgebende Verfahren können entstehende Probleme leicht dokumentiert und anhand von vergleichenden Aufnahmen Fortschritte im Behandlungsprozess gut erkannt werden. Im Vergleich zu anderen Verfahren wie Röntgen oder Ultraschall punktet die Termografie bei den sonst nicht erfassbaren, weichen Körperbereichen .

Ein Beispiel für erfolgreiche Thermografie an Tieren finden Sie heir: Infoblatt Thermografie bei Pferden

Die Vorteile von schnellen und großflächigen Untersuchungen ohne Fixierung oder Sedierung liegen dabei auf der Hand.
Probleme lassen sich zudem vielfach bereits im Ansatz erkennen, bevor diese bei dem Tier durch Auffälligkeiten und Beeinträchtigungen aufgrund von Schmerzen offensichtlich werden.

Durch Verwendung von entsprechend schnellen Systemen sind zusätzlich auch dynamische Begutachtungen während der Bewegung, z.B. im Sport, möglich. Krankheitsbilder lassen sich somit weiter eingrenzen.

Während die praktische Bedeutung der Thermografie in der Veterinärmedizin aufgrund der hohen Systemkosten früher teuren Rennpferden vorbehalten blieb, kann dieses System durch die neueste Kameratechnik auch im Bereich von kleinen und mittelgroßen Tieren erfolgversprechend und effektiv eingesetzt werden.

Hier ein Beispiel aus der Landwirtschaftlichen Tierhaltung: Infoblatt Studie Fleckvieh-Thermografie

Die Vorteile der Thermografie für die Veterinär-Thermografie sind offensichtlich:

Erkrankungen können durch die Thermografie meist schon erkannt werden, wenn sich noch keine Symptomatik ausgebildet hat. Unklare Beschwerden wie Trittstörungen, Schonhaltungen, Antriebschwäche und plötzlich auftretende Sensibilitäten gehören deshalb auch mit zu den klassischen Anwendungen in der Veterinär-Thermografie.

Dabei ist die Thermografie-Diagnostik in der Lage den tatsächlich auslösenden Punkt, an dem etwa der Entzündungsherd liegt oder die Durchblutungsstörung auftritt, zu lokalisieren. Dieser muss keinesfalls mit dem scheinbaren Schmerzpunkt überbereinstimmen.


Beispielhaft einige typische Einsatzmöglichkeiten:

  • Untersuchung unklarer Beschwerden an den Beinen (Sehnen,Gelenke, Muskeln, Hufe, Ursache von Lahmheit, Bewegungs- und Antriebsstörungen, Schonhaltung, Trittstörungen, Übersensibilitäten, Schwellungen)
  • Beurteilung der Kopforgane (Asymmetrien, Überhitzung, Unterkühlung).
  • Hervorragende Beobachtung fast aller Hauterkrankungen (Lokalisation,Ausdehnung, Stadium etc.).
  • Basisuntersuchung für alle energetischen Behandlungen.
  • Vorsorgeuntersuchungen und Gesundheitskontrolle.
  • Überwachung und Erfolgskontrolle des Heilungsverlaufs bei erkrankten Tieren.
  • Auffindung von Entzündungsherden, auch im Kiefer- und Zahnbereich.
  • Gesundheitsüberwachung von wertvollen Pferden.
  • Ergänzung bei Vorkaufsuntersuchungen.
  • Überprüfung und Beurteilung der Passgenauigkeit eines Sattels.
  • Beurteilung von Fehlbelastungen im Hufbereich.
  • Befundanalyse bei Problemen mit dem Pferderücken,inneren Erkrankungen und muskulären Dysbalancen.
  • Vorsorgliche Untersuchung auf einwandfreie Funktion des muskuloskeletalen Systems, z.B. vor Turnieren, Distanzritten, extremen Anforderungen.

Da für die erfolgreiche Anwendung der Thermografie in der veterinärmedizinischen Diagnostik trotz der einfachen Bedienbarkeit der Systeme einige physikalische Grundlagen der Infrarot-Temperaturmessung bekannt sein müssen, bieten wir zu allen unseren Kamera-Systemen immer eine eintägige, kostenlose Einführung in diese Grundlagen in einer kleinen Lerngruppe mit maximal 9 Teilnehmern an unserem Stammsitz in Vaterstetten bei München an. Nutzen Sie diese Gelegenheit unbedingt.

Hier finden Sie einzelnen Kameras im Detail:
MESSBAR Rubrik Thermografie