Benötigen Sie eine WBK mit besonders hohem Temperaturmessbereich?

Feuerwehrleute arbeiten in Umgebungen mit extrem hohen Temperaturen und schlechter Sicht. Wärmebildkameras (WBKs) können durch Rauch hindurchsehen und sorgen so für unbezahlbares Situationsbewusstsein bei der Evakuierung oder Suche von Opfern. Manche Feuerwehrleute wählen für den taktischen Einsatz Wärmebildkameras, die in einem sogenannten dritten Verstärkungsmodus besonders hohe Temperaturmessbereiche von bis zu +1.100 °C anzeigen können. Das ist jedoch keine gute Idee. Es gibt gute Gründe dafür, weshalb manche Wärmebildkameras nicht mit einem dritten Verstärkungsmodus ausgerüstet sind und „nur“ Temperaturen bis 650 °C messen können.

Sich für das richtige Wärmebildkameramodell zu entscheiden, ist eine komplexe Aufgabe, die den Vergleich einer Vielzahl technischer Daten wie Bildauflösung, Kameraempfindlichkeit und Temperaturmessbereich verlangt. Einfach gesagt gibt der Temperaturmessbereich die niedrigste und die höchste Temperatur an, die eine Kamera messen kann. Beispielsweise können die Kameras der FLIR K-Serie Temperaturen zwischen –20 °C und +650 °C präzise messen. Manche Kameras anderer Hersteller können sogar Temperaturen von bis zu +1.100 °C messen und verleiten nach dem Motto „viel hilft viel“ zum Kauf. Auch wenn der Käufer diese Zahl für sich allein genommen zunächst für ein attraktives technisches Detail hält, darf man nicht vergessen, dass solche hohen Temperaturmessbereiche bei der modernen Wärmebildtechnik immer zulasten der Bildqualität gehen. Für Feuerwehrleute kann die Bildqualität jedoch den Unterschied zwischen Leben und Tod ausmachen.

Was Sie über hohe Temperaturmessbereiche bei WBKs wissen müssen

1. Gefährliche Einbußen bei der Bildqualität

Der Begriff „Temperaturmessbereich“ ist ein wenig irreführend. Für Feuerwehrleute ist es wichtiger, den effektiven Temperaturmessbereich (ETR – Effective Temperature Range) zu kennen, der angibt, innerhalb welcher Spanne eine WBK Temperaturen messen und dem Anwender zugleich aussagekräftige Informationen bereitstellen kann. Herrscht im Sichtfeld einer WBK extreme Hitze, erkennt die Kamera im Zielbereich unter Umständen keine Oberflächen mittlerer Temperaturen mit den zugehörigen Details. Der daraus resultierende Verlust an Bildqualität und Kontrast kann für Feuerwehrleute schwerwiegende Folgen haben, denn so übersieht er möglicherweise wichtige Objekte mit niedrigerer Temperatur wie hilfsbedürftige Personen oder Fluchtwege.

Deshalb sind Kameras zur Brandbekämpfung in der Regel mit Modi für hohe und für niedrige Empfindlichkeit ausgestattet. Wenn im Zielbereich keine Flammen lodern, arbeitet die WBK automatisch im Modus mit hoher Empfindlichkeit, um alle Details der thermischen Umgebung anzuzeigen. Bei den Kameras der FLIR K-Serie misst der Modus für hohe Empfindlichkeit Temperaturen von bis zu +150 °C. Im Brandfall schaltet die Kamera automatisch in den Modus mit niedriger Empfindlichkeit um, der einen ausgewogenen, annehmbaren Kompromiss zwischen geringerer Empfindlichkeit (weniger Details) und der Möglichkeit zur Überwachung höherer Oberflächentemperaturen darstellt. Der Modus für niedrige Empfindlichkeit der Kameras der FLIR K-Serie misst Temperaturen von bis zu +650 °C. Um noch höhere Temperaturen (über 650 °C) messen zu können, müsste die Kamera in einen Modus mit noch geringerer Empfindlichkeit (einen sogenannten dritten Verstärkungsmodus) umschalten. Damit kann sie zwar höhere Temperaturen messen – auf den entsprechenden Wärmebildern käme es jedoch zu derartig starken Einbußen bei Detailfülle und Kontrast, dass sie unbrauchbar werden. Der dritte Verstärkungsmodus verhindert, dass Feuerwehrleute hilfsbedürftige Personen, Kameraden oder Fluchtwege erkennen, und führt dadurch zu einem schwerwiegenden Sicherheits- und Rettungsproblem.

2. Der Mythos vom vorhersagbaren Flashover

Manchmal hört oder liest man, dass Wärmebildkameras Flashover-Ereignisse vorhersagen können. Dies ist jedoch nicht der Fall. Zu einem Flashover kommt es bei einer Lufttemperatur von weit über 500 °C. Doch selbst mit einer WBK, deren Temperaturmessbereich über 500 °C liegt, lassen sich keine Flashover-Ereignisse vorhersagen, da eine Wärmebildkamera zwar Oberflächentemperaturunterschiede, aber keine Lufttemperaturunterschiede erkennen kann. Es gibt keine eindeutige Antwort auf die Frage, warum es zu Flashover-Ereignissen kommt. Flashover-Ereignisse lassen sich kaum vorhersagen, und selbst unter idealen/typischen Bedingungen für einen Flashover heißt dies nicht, dass es auch tatsächlich dazu kommt. Eine Wärmebildkamera kann jedoch die Erkennung der Bedingungen erleichtern, die einen Flashover erfahrungsgemäß begünstigen. Im Übrigen besteht momentan die einzige Möglichkeit, sich auf ein bevorstehendes Flashover-Ereignis vorzubereiten, in umfassender Schulung zum Brandverhalten und einer sorgfältigen Beobachtung der Umgebung.

3. Können Wärmebildkameras vorhersagen, wann Stahlkonstruktionen schmelzen?

Manchmal wird Wärmebildkameras angedichtet, dass sie vorhersagen können, wann Stahlkonstruktionen beginnen, zu schmelzen und sich zu verbiegen. Diese Eigenschaft wäre natürlich insbesondere bei Brandbekämpfungseinsätzen in Industriegebäuden hilfreich, die oftmals ganz oder teilweise aus einer Stahlkonstruktion bestehen. Dies wäre jedoch selbst mit Wärmebildkameras sehr schwierig, die Temperaturen von bis zu 1.100 °C messen können, da der Schmelzpunkt von Stahl mit circa 1.400 °C deutlich darüber liegt.

Übersteht meine FLIR WBK auch höhere Temperaturen?

Die Kameras der FLIR K-Serie machen keine Temperaturunterschiede sichtbar, die über 650 °C liegen. Stattdessen werden Feuerwehrleute durch eine rote Hervorhebung der betreffenden Bereiche auf dem Display vor der vorhandenen Gefahr gewarnt. In diesem Fall zeigt die FLIR WBK einfach „>650 °C“ auf dem Display an, arbeitet jedoch weiter im ausgewogenen Modus mit niedriger Empfindlichkeit, sodass es auf dem Wärmebild zu keinen Einbußen bei der Detailfülle kommt. Die WBKs der FLIR K-Serie wurden speziell dafür entwickelt, um den härtesten Brandbekämpfungsbedingungen zu widerstehen. So halten sie Stürzen auf Betonboden aus zwei Meter Höhe stand, sind wasserdicht (Schutzart IP67) und lassen sich in Bereichen, in denen Temperaturen von bis zu +260 °C herrschen, bis zu fünf Minuten lang uneingeschränkt nutzen. Die K65 erfüllt alle Anforderungen der für Wärmebildkameras zur Brandbekämpfung geltenden NFPA-Norm 1801:2013.

Wann ist ein hoher Temperaturmessbereich sinnvoll?

Im Gegensatz zu WBKs zur Brandbekämpfung gibt es zahlreiche Anwendungen, bei denen das Messen hoher Temperaturen sinnvoll ist. FLIR-Wärmebildkameras werden beispielsweise in Industrie- und Fertigungsumgebungen eingesetzt, um durch Flammen hindurchzusehen und auf diese Weise den Zustand der feuerfesten Auskleidung von Kesseln und Hochöfen zu überwachen. So können beispielsweise Kameras wie die FLIR T640 Temperaturen von –40 °C bis 2.000 °C mit einer Genauigkeit von ±2 % messen. In Forschungs- und Entwicklungsumgebungen wie Mikroelektronik, Automobilbau, Kunststofftechnik und mechanische Prüfung spielt die Möglichkeit zum Messen hoher Temperaturen eine wichtige Rolle. FLIR bietet ein umfangreiches Sortiment von F+E-Kameras, die in einem Temperaturmessbereich von –80 °C bis 3.000 °C zuverlässig selbst winzige Temperaturunterschiede von lediglich 0,02 °C erkennen.