Ein Wärmebild ist eine Messung, kein Bild. Diese Unterscheidung entscheidet darüber, ob aus einer Aufnahme eine Instandhaltungsentscheidung werden kann – und sie ist der Grund, warum zwei Systeme mit scheinbar gleicher Sensorik völlig verschiedene Ergebnisse liefern. Wer thermografische Prüfung automatisieren will, muss drei Dinge verstehen: was gemessen wird, was das Ergebnis verfälscht, und warum eine einzelne Aufnahme fast nichts aussagt.
Was eine Wärmebildkamera tatsächlich misst
Sie misst Infrarotstrahlung in einem bestimmten Wellenlängenbereich und rechnet sie in eine Temperatur um. Diese Umrechnung braucht Angaben, die nicht aus der Strahlung selbst hervorgehen:
- den Emissionsgrad der Oberfläche
- die reflektierte Umgebungstemperatur
- den Messabstand und die Eigenschaften der Luftstrecke
Diese Parameter werden eingestellt, nicht gemessen. Sie sind der häufigste Grund dafür, dass zwei Aufnahmen derselben Stelle unterschiedliche Werte zeigen.
Daraus folgt der wichtigste Satz dieser Seite: Eine Temperaturangabe ohne die Parameter, unter denen sie entstanden ist, ist keine Messgröße. Sie ist eine Zahl mit unbekanntem Fehler.
Radiometrisch oder nicht – die Beschaffungsfrage
Hier trennen sich die Systeme, und zwar grundlegend.
Ein nicht radiometrisches Wärmebild ist eine Bilddatei. Die Falschfarben sind bereits in Pixelfarben umgerechnet; die zugrunde liegenden Werte sind verworfen. Man sieht, dass eine Stelle wärmer ist als ihre Umgebung. Man kann nicht sagen, wie warm.
Ein radiometrisches Wärmebild enthält je Bildpunkt einen Messwert und die Parameter, unter denen er entstanden ist. Daraus folgt praktisch alles, was eine wiederkehrende Prüfung braucht:
| Was möglich wird | Warum es den Unterschied macht |
|---|---|
| Nachträgliche Korrektur des Emissionsgrads | Ein falsch gesetzter Parameter macht die Aufnahme nicht wertlos |
| Auswertung an beliebiger Stelle im Bild | Der Messpunkt muss nicht vorab feststehen |
| Vergleich mit einer früheren Aufnahme | Entwicklung über die Zeit statt Momentaufnahme |
| Anwendung von Grenzwerten | Eine Prüfanweisung lässt sich überhaupt erst anwenden |
| Automatische Auswertung | Eine Software kann Werte lesen, keine Farben deuten |
Tabelle seitlich scrollbar.
Ein Falschfarbenbild taugt zur Illustration eines Befunds. Es taugt nicht als Befund.
Die Frage an den Anbieter lautet deshalb nicht „Hat das System eine Wärmebildkamera?", sondern: Welches Dateiformat verlässt das System, und enthält es Temperaturwerte je Bildpunkt? Die zweite Frage wird seltener gestellt und beantwortet mehr.
Mitzuklären ist, ob die Werte auch dann erhalten bleiben, wenn die Daten das System über eine Schnittstelle verlassen. Es kommt vor, dass intern radiometrisch gearbeitet und nach außen ein Bild ausgegeben wird.
Emissionsgrad – die größte Fehlerquelle
Der Emissionsgrad beschreibt, welcher Anteil der theoretisch möglichen Strahlung von einer Oberfläche tatsächlich abgegeben wird. Er hängt vom Material und vom Oberflächenzustand ab, nicht von der Temperatur.
Die praktische Spannweite ist erheblich:
- Blanke, polierte Metalloberflächen haben einen sehr niedrigen Emissionsgrad. Sie geben wenig eigene Strahlung ab und spiegeln überwiegend ihre Umgebung. Eine Messung darauf ist unzuverlässig, und zwar typischerweise zu niedrig.
- Lackierte, oxidierte, raue und beschichtete Oberflächen haben einen hohen Emissionsgrad und sind gut messbar.
Das ist für die Anlageninspektion folgenreich, weil gerade die interessanten Stellen oft blank sind: Stromschienen, Schraubverbindungen, verzinkte Teile.
Die etablierte Vorgehensweise besteht deshalb darin, nicht auf der blanken Stelle zu messen, sondern auf einer gut messbaren Oberfläche in unmittelbarer Nähe – der Isolierung, dem Kabelmantel, dem lackierten Gehäuse – oder vorab eine Fläche mit bekanntem Emissionsgrad anzubringen.
Für ein automatisiertes System ist das eine Planungsaufgabe. Ein Gerät auf einer angelernten Route stellt den Emissionsgrad nicht im Vorbeigehen um. Welcher Wert je Messpunkt gilt und auf welche Fläche gezielt wird, gehört in die Einrichtung der Route – einmal, sorgfältig, mit fachlicher Begleitung. Das ist der aufwendigste Teil einer Inbetriebnahme und zugleich der, der über die Verwertbarkeit aller späteren Daten entscheidet.
Reflexion, Sonne und Umgebung
Was eine Oberfläche nicht selbst abstrahlt, reflektiert sie. Die Kamera unterscheidet beides nicht.
Im Freien ist der klare Himmel sehr kalt. Eine blanke Oberfläche, die ihn spiegelt, erscheint deutlich kälter, als sie ist. Umgekehrt erzeugt direkte Sonneneinstrahlung Erwärmung, die nichts mit dem Zustand des Betriebsmittels zu tun hat – und sie wirkt je nach Ausrichtung unterschiedlich auf benachbarte Bauteile, was den Vergleich untereinander entwertet.
Auch warme Objekte in der Nähe spiegeln sich: ein benachbartes Betriebsmittel, eine Leuchte, der Prüfende selbst, das Gerät.
Für wiederkehrende Prüfungen folgt daraus eine Festlegung, die in die Prüfanweisung gehört: Tageszeit, Witterung und Sonnenstand sind Teil der Messbedingung. Eine Route, die im Sommer mittags und im Winter morgens gefahren wird, erzeugt zwei Datenreihen, die nicht vergleichbar sind.
Für Außenanlagen ist die frühe oder späte Tageszeit die übliche Antwort, für Innenräume ist das Thema deutlich kleiner.
Messabstand, Optik und Messfleck
Dieser Punkt wird in Datenblättern selten erklärt und entscheidet darüber, was überhaupt messbar ist.
Die Detektorauflösung und das Sichtfeld des Objektivs bestimmen zusammen mit dem Abstand, welche Fläche ein einzelner Bildpunkt abdeckt. Für eine belastbare Messung muss das Objekt mehrere Bildpunkte überdecken – ein einzelnes Pixel genügt nicht, weil der Wert dann mit der Umgebung vermischt ist.
Praktisch heißt das:
- Eine kleine Klemmstelle aus zehn Metern Entfernung ist unter Umständen sichtbar, aber nicht messbar.
- Digitaler Zoom hilft nicht. Er vergrößert die Darstellung, nicht die Information. Was der Detektor nicht aufgelöst hat, entsteht nicht nachträglich.
- Ein längerbrennweitiges Objektiv verkleinert den Messfleck, aber auch das Sichtfeld – es braucht dann mehr Einzelaufnahmen je Route.
Für die Planung einer Route ist deshalb nicht die Frage „Von wo aus sieht man das Betriebsmittel?" maßgeblich, sondern: Von wo aus ist es messbar, und ist diese Position erreichbar? Bei Anlagen mit Sicherheitsabständen fallen beide Antworten regelmäßig auseinander – siehe Robotergestützte Inspektion in der Energieversorgung.
Was die Datenblattwerte bedeuten
Zwei Angaben werden häufig verwechselt.
Die thermische Auflösung, meist als NETD in Millikelvin angegeben, beschreibt den kleinsten noch unterscheidbaren Temperaturunterschied. Sie sagt etwas über die Empfindlichkeit aus, nicht über die Richtigkeit.
Die Messgenauigkeit wird üblicherweise als Toleranz in Kelvin oder als Prozentsatz des Messwerts angegeben, je nachdem, welcher Wert größer ist. Sie liegt um Größenordnungen über der thermischen Auflösung.
Eine Kamera kann also Unterschiede von wenigen Hundertstel Kelvin darstellen und gleichzeitig eine Absoluttoleranz von mehreren Kelvin haben. Das ist kein Widerspruch – es ist der Grund, warum thermografische Bewertung mit Temperaturdifferenzen arbeitet und nicht mit Absolutwerten.
Warum die Einzelaufnahme wenig aussagt
Die Oberflächentemperatur eines elektrischen Betriebsmittels hängt von der Belastung ab. Eine Erwärmung wächst überproportional mit dem Strom. Dieselbe Übertemperatur bedeutet bei geringer Last etwas anderes als bei Volllast – im Zweifel etwas Schlimmeres.
Daraus folgen drei etablierte Vorgehensweisen:
Der Vergleich gleichartiger Betriebsmittel. Drei Phasen desselben Abgangs unter derselben Last sollten sich ähnlich verhalten. Eine auffällige Abweichung ist aussagekräftiger als ein Absolutwert.
Der Vergleich mit der eigenen Vorgeschichte. Dieselbe Stelle, unter vergleichbaren Bedingungen, über die Zeit. Eine langsam wachsende Differenz ist ein Befund, auch wenn kein Grenzwert erreicht ist.
Die Dokumentation der Last. Ohne Lastangabe ist eine Aufnahme nicht eingeordnet. Sie gehört zur Messung, nicht zur Nacharbeit. Welcher Lastanteil für eine aussagekräftige Prüfung erforderlich ist, legt die Prüfanweisung des Betreibers fest.
Der geschlossene Schaltschrank
Ein Punkt, der bei der Planung automatisierter Routen häufig erst spät auffällt.
Thermografie misst Oberflächen. Eine geschlossene Schranktür zeigt die Temperatur der Tür, nicht die der Klemmstelle dahinter. Glas ist für den genutzten Wellenlängenbereich undurchlässig – ein Sichtfenster aus Glas hilft nicht.
Für die Prüfung geschlossener Anlagen gibt es zwei Wege:
Infrarotfenster. Fest eingebaute Elemente aus einem im Infrarotbereich durchlässigen Material, durch die ohne Öffnen gemessen werden kann. Ihre Nachrüstung ist ein Eingriff in die Anlage und gehört geplant, nicht improvisiert.
Öffnen der Anlage. Das setzt eine Person und die entsprechende Qualifikation voraus – und entwertet damit den Teil des Wirtschaftlichkeitsarguments, der auf dem Entfallen des Rundgangs beruht.
Diese Entscheidung fällt vor der Beschaffung, nicht danach. Wer davon ausgeht, ein mobiles System werde die Schaltanlage innen prüfen, sollte vorher wissen, ob Infrarotfenster vorhanden sind oder nachgerüstet werden können. Die Antwort verändert den Nutzen des Vorhabens erheblich. Kurz gefasst steht das auch in der FAQ zum geschlossenen Schaltschrank.
Was ein mobiles System hier tatsächlich beiträgt
Der Gewinn liegt nicht in der Aufnahme. Eine Fachkraft mit einer guten Kamera macht bessere Einzelaufnahmen als jedes automatisierte System – sie kann die Perspektive wechseln, den Emissionsgrad anpassen, eine Abdeckung öffnen.
Der Gewinn liegt in der Wiederholgenauigkeit: identische Position, identischer Abstand, identischer Winkel, identische Parameter, in kurzen Abständen. Genau das macht aus Einzelaufnahmen eine Messreihe – und Messreihen sind die Voraussetzung dafür, eine Entwicklung zu erkennen, bevor ein Grenzwert erreicht ist.
Umgekehrt gilt: Was das System nicht kann, muss die Einrichtung vorwegnehmen. Es öffnet keine Abdeckung, bringt keine Messfläche an und entscheidet nicht spontan, aus einem anderen Winkel zu messen. Diese Entscheidungen werden beim Anlernen der Route getroffen – einmal, für alle folgenden Durchgänge.
Die Einordnung in den Gesamtzusammenhang eines Inspektionsvorhabens steht in Inspektionsroboter – Leitfaden für Betreiber.
Prüfliste Thermografie in der Beschaffung
- Liefert das System radiometrische Daten mit Temperaturwert je Bildpunkt?
- In welchem Dateiformat, und bleiben die Werte beim Export erhalten?
- Sind Emissionsgrad und reflektierte Umgebungstemperatur je Messpunkt hinterlegbar?
- Detektorauflösung, Objektiv und daraus der kleinste messbare Objektabstand
- Angegebene Messgenauigkeit, getrennt von der thermischen Auflösung
- Werden Last, Zeitpunkt und Umgebungsbedingungen mitprotokolliert?
- Lassen sich Aufnahmen derselben Stelle über die Zeit gegenüberstellen?
- Sind Infrarotfenster vorhanden, oder bleibt die Prüfung auf Außenflächen beschränkt?
- Wer legt Messpunkte, Parameter und Grenzwerte fest, und mit welcher Qualifikation?
- Wie werden Befunde an die bestehende Instandhaltungsplanung übergeben?
Diese Prüfliste wird als Download angeboten, sobald die Vorlage vorliegt.
Quellen
- DIN 54191 – Zerstörungsfreie Prüfung, thermografische Prüfung elektrischer Anlagen DIN Deutsches Institut für Normung abgerufen 16.10.2026
- DIN EN ISO 9712 – Qualifizierung und Zertifizierung von Personal der zerstörungsfreien Prüfung (empfohlen anstelle der zurückgezogenen DIN 54162) DIN Deutsches Institut für Normung abgerufen 30.10.2026
- ISO 18436-7 – Zustandsüberwachung und -diagnostik von Maschinen, Qualifizierung und Bewertung von Personal, Teil 7 Thermografie ISO abgerufen 30.10.2026
- VdS 2858 und VdS 2859 – Richtlinien zur berührungslosen Prüfung elektrischer Anlagen VdS Schadenverhütung abgerufen 16.10.2026
- VATH-Richtlinien zur Durchführung thermografischer Messungen an elektrischen Anlagen Bundesverband für Angewandte Thermografie abgerufen 16.10.2026
Änderungsprotokoll (2)
- 30.10.2026 Korrektur Fachlich geprüft. Die zurückgezogene DIN 54162 in den Quellen durch DIN EN ISO 9712 und ISO 18436-7 ersetzt; Verweis auf die Kurzfassung zum geschlossenen Schaltschrank ergänzt.
- 16.10.2026 Erstveröffentlichung Erstveröffentlichung.