Wärmebildkamera Vergleich

• Das Wichtigste in Kürze
• Wärmebildkameras sind dank eines integrierten Infrarot-Sensors in der Lage, thermische Strahlung zu erfassen und bildlich darzustellen.
• Sie erstellen großflächige Temperaturverteilungsprofile und messen nicht nur punktuell Temperaturen.
• Sie kommen unter anderem in der Baudiagnostik, der Instandhaltung und auf der Jagd zum Einsatz.
• Beim Kauf einer Wärmebildkamera sollten Kunden vor allem auf zum Einsatzbereich passende Auflösung, Reichweite und Sichtfeld achten.

Was ist eine Wärmebildkamera?

Je wärmer etwas ist, desto mehr Infrarotstrahlung sendet es aus. Eine Wärmebildkamera ist dank eines integrierten Infrarot-Sensors in der Lage, diese thermische Strahlung zu erfassen und bildlich darzustellen.

Wie eine gewöhnliche Digitalkamera erfasst die Wärmebildkamera kontaktlos ein Motiv und zeichnet es als Bild auf. Die Konturen des Motivs bleiben auch bei der Wärmebildkamera originalgetreu. Die Farben weichen jedoch ab, denn sie bedient sich einer Farbskala, um Temperaturen im Bild grafisch darzustellen. Meist beginnt die Wärmebildskala bei einem dunklen lila für extreme Kälte und endet bei einem dunklen rot für extreme Hitze. Die Wärmebildkamera erstellt also eine Thermografie (ein Wärmebild), die bildliche Darstellung unterschiedlicher Temperaturen.

Licht benötigt eine Wärmebildkamera dazu nicht, sie erstellt eine scharf konturierte Thermografie allein aufgrund der erfassten thermischen Strahlung und der Temperaturunterschiede von Objekten. Die Kamera wandelt die für den Menschen unsichtbare Infrarotstrahlung in sichtbare Bildinformationen um.

Wozu dient eine Wärmebildkamera?

Die Vorteile von Wärmebildkameras

Die Technologie der Thermografie bietet zahlreiche generelle Vorteile, die für verschiedene Anwendungsbereiche nutzbar ist:

• Die Temperaturverteilung von großen Flächen ist zeitgleich und in Echtzeit überwachbar.
• Stellen erhöhter und niedriger Temperatur sind gezielt lokalisierbar.
• Die Messung ist berührungs- und damit auch zerstörungslos.
• Licht ist nicht notwendig, um Messungen durchzuführen.

Typische Einsatzgebiete einer Wärmebildkamera

Privatanwender, Firmen und Selbstständige zählen zu den Hauptabnehmern von Wärmebildkameras. Vor allem aus der Baudiagnostik sind die Wärmebildgeräte wohl den meisten Personen bekannt.

Bauthermografie

Anhand einer entsprechenden Temperaturskala sind Wärmeverluste klar bezifferbar und wärmedämmende Maßnahmen im Rahmen einer Energieberatung gezielt zu planen. Wer sein Haus verkaufen möchte, muss eine solche Baudiagnostik durchführen lassen. Auf ihrer Grundlage wird ein Energieausweis erstellt.

Auch Risse in der Bausubstanz zeichnen sich aufgrund des dort auftretenden Wärmeverlustes deutlich in der Thermografie ab. Feuchte und von Schimmel befallene Bereiche sind feuchter und kühler als umgebendes Mauerwerk, weshalb sich auch sie deutlich abzeichnen. Leckagen in Rohrleitungen identifiziert eine Thermografie ebenso zuverlässig wie den Leitungsverlauf von Heizrohren, Wasserzuleitungen oder Fußbodenheizungen.

Untersuchung von Fotovoltaik-Anlagen

Jagd

Jedoch erfüllt auch eine herkömmliche Wärmebildkamera ihren Zweck als Jagdkamera. Die Wärmesignatur eines Wildtieres zeichnet sich deutlich gegen die Umgebung ab, sodass Jäger und Förster das Wild auch bei Dunkelheit beobachten können. Jungtiere sind dank Wärmebild direkt erkennbar, sodass nicht versehentlich ein Muttertier geschossen wird.

Wildkameras erkennen dank Infrarot-Technik lebende und sich bewegende Individuen und fertigen dann Einzel- oder Serienaufnahmen an. Findige Grund- und Hausbesitzer können eine solche Wildkamera auch zweckentfremden und sie zum Objektschutz einsetzen. Ein Einbrecher würde ebenso bildlich festgehalten wie ein Wildtier.

Qualitätssicherung und Instandhaltung

Weitere Einsatzmöglichkeiten für Wärmebildkameras

Andere Einsatzbereiche der Thermografie mögen einer weniger breiten Masse bekannt sein, doch ist es beeindruckend zu sehen, welche Bandbreite an Möglichkeiten diese Technologie eröffnet.

Forschung und Entwicklung

In der Materialanalytik und Werkstoffprüfung verschiedener Materialien erhitzen Prüfer Objekte gezielt, wodurch dessen Eigenschaften und verborgene Defekte thermisch messbar werden. Zur Dokumentation dienen dabei hochspezialisierte und hochauflösende Infrarotkameras.

Feuerwehr und Rettung

Feuerwehr und Rettungskräfte setzen spezielle, hochentwickelte Wärmebildkameras ein. Einen möglichen Brandherd spüren Experten damit bereits vor Ausbruch des Brandes anhand der Wärmeentwicklung auf; sie erkennen Schwelbrände und lokalisieren Personen in einem brennenden Haus auch bei starker Rauchentwicklung. Beim Löschen eines Haus- oder Waldbrandes können Rauchschwaden den Blick derart beeinträchtigen, dass Glutnester verborgen bleiben. Eine Wärmebildkamera macht sie schnell ausfindig.

Vermisste Personen im Freien sind mit einer Wärmebildkamera als thermische Anomalien von einem Rettungshubschrauber aus identifizierbar. Die Hubschrauber sind zu diesem Zweck oft mit hochauflösenden Wärmebildkameras ausgerüstet. Auch zur Sicherheitsüberprüfung größerer Areale sind die Kameras auf diese Weise nützlich. Personen, die sich innerhalb eines abgesperrten Bereichs aufhalten, bleiben der Wärmebilderfassung nicht verborgen.

Militär

Das Militär verfügt wohl über die modernsten, leistungsstärksten und technisch ausgefeiltesten Wärmebildkameras. Sie wurden ursprünglich überhaupt erst zu militärischen Aufklärungszwecken im Korea-Krieg entwickelt. Zur Aufklärung unbekannter Gebiete befinden sie sich noch heute in Drohnen und an Militärfahrzeugen. Auch Grenzabschnitte und Sperrzonen können Polizei und Militär dank einer Wärmebildkamera hocheffizient und permanent überwachen.

FLIR

Das Militär bezeichnet Wärmebildgeräte oft als FLIR, ein englisches Akronym für „Forward Looking InfraRed“ (vorwärtsgerichtetes Infrarot). Seit den frühen 1960ern fand die Technologie in Flugzeugen und Kampfhubschraubern, später auch in Polizeihubschraubern Anwendung, um bei allen Sichtverhältnissen Wärmequellen zu entdecken. Gleichzeitig ist FLIR jedoch auch der Markenname des weltweit größten und bekanntesten Wärmebildkamera-Herstellers, der 1978 gegründeten FLIR Systems, Inc.

Medizin

Auf Durchblutungsstörungen andererseits weisen kühlere Bereiche hin. Der Ausgangspunkt einer solchen Störung lässt sich aufgrund des Wärmebildes leichter lokalisieren und die Ursache damit leichter diagnostizieren. Sogar bei der Erkennung von Brustkrebs spielt Thermografie eine bedeutende Rolle.

Typen von Wärmebildkameras

Wärmebildkameras sind in verschiedenen Formen erhältlich. Welcher Typ Kamera sich am besten für Sie eignet, hängt vom gewünschten Anwendungszweck ab.

Tragbare Wärmebildkamera

Für die meisten Anwendungsbereiche eignen sich mobile Handgeräte am besten. Sie sehen oftmals pistolenartig aus, sind kompakt und bequem mit einer Hand zu halten und bedienen. Verschiedene Objekte lassen sich mit den tragbaren Geräten ohne Aufwand analysieren. Sie eignen sich für die Baudiagnostik, die Analyse von Maschinen, Schaltschränken, Elektronikteilen, Rohrsystemen und Heizungsanlagen. Auch Feuerwehr und Rettungskräfte nutzen tragbare Geräte.

Stationäre Wärmebildkamera

Fest installierte Wärmebildkameras sind nicht zum Einsatz in der Baudiagnostik oder Elektrotechnik geeignet. Sie eignen sich aber zur Messung während standardisierter Prozesse, beispielsweise in der Industrie, Forschung und Entwicklung. Doch auch bei der Jagd, bei der Geländeüberwachung, in Militärfahrzeugen oder Rettungshelikoptern kommen fest verbaute Wärmebildkameras zum Einsatz.

Wärmebildkamera fürs Smartphone

Leistungsstarke Wärmebildkameras, die serienmäßig in ein Smartphone integriert sind, gibt es noch nicht. Spezielle Baustellenhandys haben eine Wärmebildfunktion, sind aber teuer. Smartphone-Aufsätze wie das FLIR One ermöglichen einen guten und preiswerten Einstieg in die Thematik für alle, die an Thermografie interessiert sind, aber nicht so tief in die Tasche greifen möchten, um sich ein separates Einzelgerät anzuschaffen. Den Qualitätsstandard einer mobilen Wärmebildkamera erreichen sie jedoch nicht.

Wärmebildkamera vs. Infrarotthermometer

Worauf kommt es Ihnen an? Möchten Sie lediglich die Temperatur eines Objektes bestimmen oder Aufschluss über die Wärmeverteilung eines Objektes oder Areals erhalten und visualisieren? Für letztere Aufgabe ist eine Wärmebildkamera die richtige Wahl, zur reinen Temperaturmessung ist ein Infrarotthermometer, auch Pyrometer genannt, völlig ausreichend. Auch wenn beide Geräte durchaus ähnlich aussehen können – verbreitet ist eine pistolenartige Form – dienen sie jedoch völlig unterschiedlichen Zwecken. Hier eine Gegenüberstellung der Möglichkeiten und Features beider Geräte:

Kriterium	Wärmebildkamera	Infrarotthermometer
Reichweite	Relativ weite Entfernung möglich	Relativ gering
Messgeschwindigkeit	Schnell	Sehr schnell
Bedienung	Erfordert Einarbeitung	Unkompliziert
Messgegenstand	Großflächiges Messfeld	Eng umrissener Bereich
Preis	Relativ hoch	Sehr günstig
Anzeige	Wärmebild (Thermografie)	Digitale Temperaturanzeige
Wärmeverteilung auf einem Objekt	Ja	Nein
Wärmeverteilung einer Fläche	Ja	Nein
Temperaturanzeige	Meist ja	Ja
Messgenauigkeit	Etwa +/- 2 bis 3 Grad Celsius	Sehr hoch
Bildliche Darstellung der Messung	Ja	Nein
Aufspüren von Wärmequellen	Ja	Nein
Strukturanalysen von Oberflächen	Ja	Nein
Messbarer Temperarurbereich	-40 bis 400 Grad Celsius	-50 bis 3.000 Grad Celsius
Einsatzgebiete	Bauthermografie, Strukturanalyse, Jagd	Temperaturmessung in Industrie, Warenkontrolle und Haushalt, Körpertemperaturmessung

Aktuelle Entwicklung

Die Entwicklung von Wärmebildkameras schlägt die Richtung allen technischen Geräts ein: Kleiner und kompakter. Die Auflösung und die technischen Finessen geraten immer detaillierter und ausgefeilter. Gleichzeitig sinken die Preise für technisch top-ausgerüstete Wärmebildkameras, da die Produktionsmengen aufgrund der gesteigerten Nachfrage wachsen. Das nächste Etappenziel der Entwickler ist bereits gesteckt: Energieverbrauch und Größe der Wärmebildkameras sollen soweit reduziert werden, dass sie sich in ein herkömmliches Smartphone integrieren lassen.

Bis die ersten verlässlichen Modelle verfügbar sind, die qualitativ mit momentan erhältlichen Wärmebildkameras mithalten können, werden jedoch noch einige Jahre ins Land ziehen. Teure Spezialhandys wie das Baustellenhandy CAT S60 verfügen zwar schon über integrierte Wärmebildkameras, meist von FLIR, doch können diese nicht mit der Messgenauigkeit einer spezialisierten Wärmebildkamera mithalten. Auf absehbare Zeit führt also kein Weg an einer Wärmebildkamera als separates Einzelgerät vorbei.

Worauf beim Kauf achten?

Hersteller bewerben ihre Wärmebildkameras meist mit toll klingenden Auflistungen technischer Features und listen zahlreiche Kennzahlen und Werte, die die Leistung der Geräte charakterisieren. Doch auf welche Features kommt es bei der Auswahl einer Wärmebildkamera wirklich an und was haben die Angaben konkret zu bedeuten?

Temperaturbereich

Deckt die Kamera nur einen geringen Temperaturbereich ab, ist sie dennoch tauglich für die:

• Untersuchung von Dämmungen
• Identifizierung von Leckagen
• Observation von Jagdtieren
• Medizintechnik

Für gängige zivile Anwendungsbereiche wie die Gebäudediagnostik oder auch für die Jagd ist ein Temperaturbereich von -20 bis 200 Grad Celsius vollkommen ausreichend. Diesen sollte jede moderne Wärmebildkamera abbilden können.

Einen hohen Temperaturbereich verlangen hingegen folgende Einsatzbereiche:

• Heizungsbau
• Maschinenbau
• Elektrotechnik
• Militär
• Feuerwehr

Die für diese Anwendungsbereiche eigens konzipierten Profi-Geräte sind in aller Regel nicht nur deutlich teurer, sondern auch leistungsstärker, und sie können Maximaltemperaturen von 900 Grad Celsius und mehr abbilden.

Auflösung des thermischen Sensors

Je höher die Auflösung des thermischen Sensors, desto höher fällt in der Regel der Gerätepreis aus. Vor dem Kauf gilt es also zu überlegen, welche Anforderungen man an die Auflösung der Wärmebildkamera stellt. Generell gilt: Die Auflösung bestimmt, wie detailliert die Kamera das Bild darstellt. Je näher am Objekt die Kamera eingesetzt wird, desto geringer sind die Anforderungen an die Auflösung. Eine zu geringe Auflösung zu wählen, ist allerdings nicht ratsam, denn oft ergeben sich nach dem ersten Herumexperimentieren mit der Wärmebildkamera weitere interessante Fragestellungen, die eine höhere Auflösung erfordern.

Für die Untersuchung großer Objekte, einer Heizungsanlage beispielsweise, kann auch eine geringe Auflösung genügen. Für Außenaufnahmen eines Gebäudes in der Gebäudediagnostik bedarf es aufgrund der großen Entfernung zum Objekt allerdings einer höheren Auflösung. Eine hohe Auflösung allein ist jedoch nicht allein ausreichend zur großflächigen Untersuchung größerer Objekte. Sie muss mit einem breiten FOV (Field of View) kombiniert sein.

Detektorauflösung ist nicht Displayauflösung!

Prahlt ein Hersteller mit einer hohen Auflösung, kann er damit lediglich die Auflösung des LC-Displays meinen. Ein hochauflösendes Display nützt Ihnen aber wenig, wenn die Detektoren der Wärmebildkamera schlecht auflösen. Achten Sie also explizit auf eine hohe Detektorauflösung.

Wie hoch sollte die Auflösung sein?

Für zivile Zwecke konzipierte Wärmebildkameras weisen in der Regel eine Auflösung von 220 x 160 oder 320 x 240 Pixeln auf und sind für wenige Hundert Euro zu erwerben. Die Geräte eignen sich bereits hervorragend für die Bauwerkdiagnostik. Für höherauflösende Profigeräte mit 464 x 348 oder 640 x 480 Pixeln, die sich für wissenschaftliche und militärische Zwecke eignen, zahlen Sie mit einigen Tausend Euro ein Vielfaches des Preises. Wer die Kamera vorrangig zur Begutachtung elektronischer Komponenten in Schaltschränken nutzen möchte, erreicht bereits mit 38 x 38 Pixeln gute Ergebnisse.

FOV (Field of View)

Wer große Objekte wie Häuser untersuchen möchte, sollte auf einen möglichst großen Bildwinkel achten, für kleine Objekte wie eine elektrische Schaltung genügt ein kleiner Bildwinkel. Das zu untersuchende Objekt sollte möglichst das gesamte Sichtfeld des Geräts ausfüllen. Achten Sie auf die Anwendungsempfehlungen der Hersteller für die jeweiligen Modelle, wenn Sie unsicher sind, ob sich eine Wärmebildkamera für Ihre gewünschten Einsatzbereiche eignet.

Reichweite

Die maximale Reichweite einer Wärmebildkamera bestimmt, wie weit entfernt Sie sich von ihrem Messobjekt befinden dürfen, um eine verlässliche und akkurate Aufnahme erstellen zu können. Die beträgt bei den handelsüblichen Kameramodellen zwischen 0,5 und 500 Metern. Die Reichweite bestimmt ebenso wie Auflösung und FOV den Einsatzbereich, für den sich eine Kamera eignet.

Wie verlässlich ist die Angabe der Reichweite?

In der Regel sind Wärmebildkameras in der Lage, sehr viel weiter aufzunehmen als der Hersteller angibt. Die Ergebnisse weichen dann allerdings höchstwahrscheinlich deutlicher vom angegebenen Messwert-Toleranzbereich ab. Die Messungen werden also ungenauer, Umrisse und Konturen zeichnen sich weniger klar und genau gegen die Umgebung ab.

Messen Sie nur kleine Objekte, beispielsweise elektrische Schaltungen und Leiterplatten, genügt eine geringe Reichweite, gekoppelt mit einer ausreichend hohen Auflösung. Möchten Sie die Wärmebildkamera hingegen für die Gebäudediagnostik verwenden, benötigen Sie eine höhere Reichweite, da Sie sich in einiger Entfernung zum Objekt positionieren müssen, um es vollständig zu erfassen.

Handhabung und Anwendungsbereich

Gerade für Einsteiger in die Thermografie und Privatanwender ist eine möglichst einfache Handhabung und Bedienung der Wärmebildkamera wichtig. Ein hoher Funktionsumfang und komplexe Profi-Features sind selten notwendig und würden die Handhabung nur verkomplizieren, die Bedienung erschweren und den Zeitumfang für die Einarbeitung und Konfiguration erhöhen.

Wer die Infrarotkamera im Außenbereich nutzen möchte, sollte auf ein möglichst geringes Gewicht achten und selbst vor dem Kauf testen, ob die Kamera angenehm in der Hand liegt. Einige Wärmebildkameras, beispielsweise von FLIR, bieten ergonomische Tasten, die eine einhändige Bedienung erlauben. Ein Staub- und Spritzwasserschutz (angegeben in Form der IP-Schutzart) sind ebenfalls sinnvoll, wenn die Kamera im Außenbereich zum Einsatz kommen soll.

IP-Schutzarten

Die Abkürzung IP steht für International Protection. Die Schutzart ist in Form von zwei Ziffern angegeben (zum Beispiel IP36): Die erste Ziffer codiert den Schutz vor dem Eindringen von Festkörpern wie Staubpartikeln. 0 bedeutet kein Schutz, 6 völlige Staubdichtigkeit. Die zweite Ziffer beschreibt den Schutz vor dem Eindringen von Feuchtigkeit sowie die Stoßfestigkeit. 0 bedeutet kein Schutz, 9 Schutz gegen Wassereindringen selbst bei Hochdruck und Dampfstrahlreinigung.

Image-Combining-Darstellung

Die Image-Combining-Darstellung ermöglicht es, das sichtbare Echtbild, das auch eine herkömmliche Digitalkamera aufzeichnen würde, mit dem thermischen Bild zu kombinieren. Das kann für so manchen Nutzer sinnvoll sein, der Details des Wärmebildes genauer mit der realen Ansicht abgleichen und präzise lokalisieren möchte. Heizungstechniker und Elektroinstallateure profitieren von dieser Funktion, da sie die Diagnose und Dokumentation von Schäden erleichtert und veranschaulicht. Eine integrierte Digitalkamera macht in jedem Fall das Anvisieren des gewünschten Motivs einfacher.

Bilddarstellung

Die meisten Wärmebildkameras liefern eine farbige Bildausgabe des Messergebnisses. Daneben gibt es allerdings auch Kameras, die ein schwarz-weißes Bild mit Grauabstufungen produzieren. Welches die bessere Wahl ist, hängt auch hier vom gewünschten Anwendungsbereich ab.

Die farbige Darstellung hat klar die Nase vorn, wenn es um die Visualisierung von Temperaturunterschieden und -abstufungen geht. Die Schwarz-Weiß-Variante hingegen erleichtert das Erkennen und Lokalisieren von einzelnen beweglichen Objekten. Wir zeigen in der folgenden Tabelle, welche Darstellung sich für welchen Anwendungsbereich besser eignet.

Anwendungsbereich	Farbige Darstellung	Schwarz-Weiß-Bild
Baudiagnostik	✔	✘
Elektronik/Elektrotechnik	✔	✘
Wissenschaft/Forschung	✔	✘
Fotovoltaik/Solar	✔	✘
Personensuche	✔	✘
Feuerwehr	✔	✘
Jagd	✘	✔
Gebietsüberwachung	✘	✔
Polizei	✘	✔
Militärische Aufklärung	✘	✔

Gibt es einen Wärmebildkamera-Test?

Achtung: Diese Vergleichstabelle und das dargestellte Ranking sind Ergebnis eines Vergleichs von Wärmebildkameras. Die vorgestellten Kameras haben wir keinem Test unterzogen.

Erste Adresse, wenn es um vertrauenswürdige, kompetente und verlässliche Tests von Produkten und Dienstleistungen jedweder Art geht, ist die bekannteste deutsche Verbraucherorganisation, Stiftung Warentest. Um es vorweg zu nehmen: In der Test-Datenbank auf test.de sind wir bei unseren Recherchen nach einem umfassenden und vergleichenden Wärmebildkamera-Test nicht fündig geworden. Einen umfassenden Wärmebildkamera-Test oder Wärmebildkamera-Vergleich verschiedener Modelle haben die Testexperten der Stiftung bislang nicht durchgeführt.

Dennoch hat Stiftung Warentest etwas Interessantes zum Thema Wärmebildkamera zu bieten. 2016 testeten die Experten der Stiftung die Kamera FLIR One im Rahmen eines Schnelltests, beziehungsweise Einzeltests. Die Kamera lässt sich über eine Micro-USB- oder Steckerverbindung mit dem Smartphone koppeln und kombiniert eine optische Kamera mit einer Wärmebildkamera (160 x 120 Pixel). Das Fazit der Testredaktion: Die FLIR One ist eher eine Spielerei und kann nicht mit spezialisierten, professionellen Wärmebildkameras mithalten.

Etwa ein Jahr später veröffentlichte Stiftung Warentest einen weiteten relevanten Schnelltest. Diesmal handelte es sich beim Testobjekt um ein Baustellenhandy mit integrierter Wärmebildkamera, das CAT S60. Im bruchsicheren und wasserfesten Mobiltelefon ist eine Doppelkamera von FLIR verbaut, die neben normalen Digitalfotos auch Thermografien aufnimmt und Image-Combining-Aufnahmen erstellt. Der Test bescheinigt dem Modell generell eine gute Funktionalität zur Anfertigung von Wärmebildern, doch auch weniger verlässliche Temperaturangaben als bei spezialisierten Wärmebildkameras.