Wärmehaushalt von Lebewesen

Ein Kennzeichen von Lebewesen ist ihr Stoffwechsel, der in jeder Zelle stattfindet und Wärmeenergie freisetzt. Der Stoffwechsel in einem Organismus ist nicht überall gleich intensiv: Dort, wo Zellen sich teilen oder dort, wo eine vermehrte Stoffproduktion stattfindet, ist die Wärmeabgabe erhöht. Sowohl eine vermehrte Teilungsrate als auch eine größere Stoffwechselaktivität der Zellen findet man z. B. in krankhaft veränderten Geweben (Tumore, Entzündungen) oder während der Embryonalentwicklung. Ein aktiver Stoffwechsel setzt Wärme frei – anders herum begünstigt Wärme auch die Aktivität von Stoffwechsel und Lebewesen: Pflanzen und Mikroorganismen vermehren sich doppelt bis vierfach so schnell, wenn die Temperatur um 10 Grad steigt, wechselwarme (poikilotherme) Tiere werden flinker und beweglicher. Durch gezielten Ortswechsel vom Sonnenbad zum Schattenplatz können wechselwarme Tiere ihre Körpertemperatur beeinflussen. Ein warmer Körper ist leistungsfähiger. Steigt die Temperatur deutlich über 42 Grad, droht jedoch der Wärmetod.

Die Aktivität und der Stoffwechsel gleichwarmer (homöotherme) Tiere (Vögel und die Säugetiere), deren Körpertemperatur konstante 35-37 Grad beträgt, funktioniert unabhängig von der Außentemperatur. Der damit verbundene Selektionsvorteil ermöglichte es diesen Tiergruppen, sich in relativ kurzer Zeit über die ganze Erde zu verbreiten und (fast) alle Klimazonen zu besiedeln. Allerdings benötigen homöotherme Tiere mehr Nahrung als poikilotherme, weil die Körperwärme durch Veratmung von Nährstoffen bereitgestellt wird. Ein effektiver Schutz vor Wärmeverlust (=Wärmeisolation) spart Nahrung, je besser die Wärmeisolation, desto weniger Nahrung braucht das Tier. Wärmeisolation ist also auch ein Selektionsfaktor.

Insbesondere homöotherme Wassertiere bedürfen einer hervorragenden Wärmeisolation, denn Wasser hat eine viel größere Wärmeleitfähigkeit als Luft. Die Isolation wird besonders bei Wassertieren über ein besonders gut ausgeprägtes Unterhautfettgewebe erreicht. Jungtiere besitzen noch keine isolierende Fettschicht und sind gegen Auskühlung (gemäßigte und arktische Klimazonen) oder Überhitzung (Subtropen) wenig geschützt. Fell oder Federkleid sind weitere Maßnahmen zur Wärmeisolation.
Wüstentiere wie das Kamel sind an große Temperaturschwankungen angepasst: Das Fell isoliert gegen die Kälte der Nacht. Am Tag jedoch, wenn die Außentemperatur über 40 Grad ansteigt, wäre ein Kamel durch die gute Isolation des Fells lebensgefährlich durch Wärmestau („Hitzschlag“) bedroht, wenn es nicht auch Kühlmechanismen entwickelt hätte: Die staubig heiße Wüstenluft am Tag wird zunächst in der großen kühlen Nase des Tieres angefeuchtet und durch Verdunstung abgekühlt. Damit dies möglichst schnell und effektiv passiert, ist die Oberfläche der feuchten Nasenschleimhäute durch vielfache Faltungen stark vergrößert. Während die meisten Vögel und Säugetiere durch Überhitzung des Körpers Schaden nehmen, haben Wüstentiere eine genetisch verankerte größere Toleranzschwelle.

Isolations- und Kühleinrichtungen sind das Ergebnis der Anpassung an verschiedene Klimazonen. Sie erlauben es nicht, kurzzeitige Veränderungen der Körpertemperatur auszugleichen. Dazu haben Säugetiere und Vögel Regulationsmechanismen entwickelt: Bei Bewegung kann die Körpertemperatur stark ansteigen. Es ist daher notwendig, dass diese schnell reguliert wird. Die Regulation der Körpertemperatur findet auf verschiedenen Ebenen statt: Die Thermorezeptoren der Haut melden dem Gehirn, ob ein Körper aktuell Wärme verliert oder sich erwärmt. Daraufhin werden Stoffe ausgeschüttet, die die Durchblutung der Haut verändern: Bei Kälte ziehen sich die oberflächlich verlaufenden Arterien zusammen, bei Wärme weiten sie sich. Der gleiche Effekt kann auch durch Medikamente oder Drogen ausgelöst werden.
Eine lokale Veränderung der Durchblutung (und damit der Gewebetemperatur) kann auch ohne Beteiligung des Gehirns erfolgen. Bei Entzündungen weiten sich die Blutgefäße im geschädigten Gewebe: Das Gewebe wird erwärmt, dies begünstigt den Heilungsprozess.

Ein schneller Überhitzungsschutz ist die Bildung von Schweiß: Wasser verdunstet. Der endotherme Vorgang entzieht der Haut Wärme und sorgt deshalb für Kühlung. Zusätzlich wird durch die gute Wärmeleitfähigkeit des Wasserfilms auf der Haut Wärme abtransportiert. Pelztiere verschaffen sich Kühlung durch ihr Verhalten: Hunde lassen die Zunge heraus hängen und hecheln. Auch hier wirkt die Verdunstung des Wassers aus dem Rachenraum kühlend.

Säugetiere können sich auch langfristig auf Wetter- und Temperaturwechsel einstellen: Das Gehirn sendet Signale zur Schilddrüse, die mehr oder weniger Schilddrüsenhormon (Thyroxin) in das Blut ausschüttet. Zellen steigern die Wärmeproduktion durch eine vermehrte Veratmung von Nährstoffen, wenn viel Thyroxin im Blut ist. Isolation und Regulation sind Mechanismen, die homöotherme Tiergruppen überlebensfähig machen. Für die Besiedelung sehr kalter Biotope sind zusätzliche Veränderungen im Körperbau notwendig: Das warme Blut aus dem Körperinneren verläuft im Gegenstromprinzip zum abgekühlten Blut aus der Peripherie. Das Gegenstromprinzip ist auch Funktionsprinzip von technischen Wärmetauschern, z. B. Sonnenkollektoren.

Quelle: http://bildungsstandards.bildung-rp.de

Biometrische Identifikation

Schau mir in die Augen, Kleines:  Forscher der haben nach Untersuchungen an 2,3 Millionen Iris-Scans herausgefunden, dass die Iris die zuverlässigste biometrische Identifikation liefert. Damit liegt das Verfahren weit vor anderen Techniken, die mit Fingerabdrücken, Thermografie oder der Vermessung von Ohrläppchen arbeiten. Selbst bei genetisch identischen Augen lassen sich mittels Iris-Scan Unterschiede feststellen. Die Methode wird derzeit vor allem für den Zutritt in Sicherheitsbereiche von Rechenzentren eingesetzt, doch die Forscher blicken weiter:  Sie reden bereits vom biometrischen Pass für schnellere Grenzkontrollen, vom ticketlosen Fliegen und vom Ende der Kreditkarten.

Quelle:  Die Zeit

Verleih von Wärmebildkameras

Mir fallen im Moment vermehrt Anzeigen auf, die Wärmebildkameras zum Verleih anbieten.

Dabei stellt sich für mich die Frage, ob das für den privaten Hausbesitzer sinnvoll ist?

Was nutzen denn die schönen bunten Bilder, wenn ich sie nicht richtig interpretieren kann?

Und ist der Preisvorteil gegenüber dem verläßlichen, preiswerten Service eines Thermografen überhaupt gegeben?

Sobald im Anschluss verkehrt renoviert wird, ist der minimale Vorteil sowieso schnell verpufft.

Oder leihen sich ausgebildete Handwerker ab und zu die Thermokameras, weil das Anschaffen eines teuren Systems sich nicht rechnet?

Wasserschaden und Versicherung

Bei Wasserschäden durch Fußbodenheizungen und Heizschlangen in Wänden übernimmt die Versicherung nach Absprache die Kosten für eine Thermografie.

Bei einem Rohrbruch ist die Wärmeemission an der defekten Stelle stärker und kann mittels Wärmebild präzise geortet werden. Damit wird die aufwändige Alternative des Abtragens von Estrich vermieden.

Der Einsatz von Thermografie zum Auffinden der Leitungen ist also zur Kostenreduzierung auch hier sinnvoll.

Thermografie für Maschinen

Für Maschinen, die als Vorgabe eine Nenntemperatur haben und gezielt gekühlt werden müssen, übernimmt ein Thermostat oder Wärmefühler die Regelung.
Mit Thermografie lässt sich der richtige Punkt für das Anbringen des Thermostats präzise ermitteln. Gleichzeitig fallen ungünstige Strömungsverhältnisse (Blasen, Staus durch Verunreinigungen, Wirbel) des Kühlmediums auf. Im Ergebnis wird so der Energieverbrauch optimiert, Maschinenausfälle werden vermieden, und überhöhtem Verschleiß wird vorgebeugt. Der Maschinenbauer vermeidet kostenintensive Garantieansprüche

Baudiagnostik

Mit der Infrarot Wärmebildkamera ist es möglich, verdeckte Baumängel und Bauschäden an einer Immobilie sichtbar zu machen und aufzudecken.

Die durchgeführten Infrarotaufnahmen werden interpretiert und ermöglichen so zum einen die Qualitätssicherung der Baufirmen und ebenso eine Qualitätsprüfung für den Bauherren als thermische Bauabnahme.

Thermografie für Ferienwohnungen und Hotels

Eine Thermografie in Auftrag geben bedeutet zuerst einmal eine Ausgabe für den Hausbesitzer. Mit dieser Ausgabe
Wird eine Analyse der thermischen Situation eines Hauses erstellt, die mit Aufzeigen der Schwachstellen eine gezielte Investition in Kostenersparnis
an den richtigen Stellen ermöglicht. So werden die Analysekosten schnell amortisiert.

Bei vermieteten Wohnobjekten sind die Vermieter oft nicht interessiert Wärmedämmung durchzuführen, weil die Heizkosten als Folge der Energieverluste vom Mieter getragen werden. Anders ist es bei Ferienwohnungen und Ferienhäusern, insbesondere wenn die Vermietung auch oder besonders im Winter erfolgt. Hier sind es die temporären Mieter, die wenig Rücksicht auf Energiekosten nehmen.
Die Thermografie führt hier über Analyse zu gezielter Wärmedämmung und zur Ertragsoptimierung der Immobilie.
Gleiches gilt für Hotels.

Nutzen Sie deshalb die Heizperiode in diesem Winter um sich ein thermisches Bild zu machen, das Ihnen die Entscheidung für gezielte Wärmedämmungsmaßnahmen erleichtert. Die damit verbundenen Kosten sind im Menuepunkt „Aufträge“ zur Information aufgeführt.

Thermografie

Thermografie ist ein Verfahren, das die für das menschliche Auge unsichtbare Wärmestrahlung (Infrarotlicht) eines Objektes oder Körpers in Bildern sichtbar macht. Die Thermografie ist ein berührungsloses Messverfahren, das bedeutet, es können auch extrem schnell laufende Verfahren (Explosionen, Verbrennungen) und Bewegungsabläufe erfasst werden. Mit Hilfe der Thermografie lassen sich Temperaturmessungen flächenförmig erfassen und darstellen.

Die Feststellung der Wärmeemission von Gegenständen, Maschinen, Häusern bezeichnet man als Thermografie. Mit Hilfe der Thermografie wird ein genaues Bild über mögliche thermische Verluste oder bestehende Wärmequellen ermittelt. Ein wesentlicher Faktor für die Thermogramme ist der Emissionsgrad des zu untersuchenden Objektes. Die IR-Thermografie beruht darauf, dass jede Oberfläche, unabhängig vom Aggregatzustand, mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunktes (0K oder -273°C) eine elektromagnetische Wärmestrahlung emittiert, die jenseits der roten Linie des sichtbaren Lichts (λ>0,75 µm) im elektromagnetischen Spektrum liegt.

Von besonderem Interesse für die Thermografie ist das Thermische Infrarot mit dem Wellenlängenbereich bis 14, da in diesem Teil des elektromagnetischen Spektrums die Wärmestrahlung am intensivsten emittiert wird. Im Planck´schen Strahlungsgesetz, im Wien´schen Verschiebungsgesetz und im Boltzmann´schen Gesetz sind die relevanten Strahlungsgesetze beschrieben.

Möglichkeiten der Thermografie

Überprüfung vorhandener Wärmedämmung
Auffinden von Wärmebrücken
Mängel bei Wärmeverbundsystemen
Erkennen von Wärmebrücken zur Vermeidung von Schimmel
Lokalisierung von Feuchtigkeitsschäden
Auffinden von Leckagen bei Warm- und Kaltwasserrohren
Visualisierung von Fußbodenheizungsrohren
Feststellung von Undichtigkeiten bei Flachdächern
Verstecktes Fachwerk anzeigen
Feststellung von Ausführungsmängeln
Qualitätssicherung vor Abnahme von Bauleistungen
Eingrenzung notwendiger Sanierungsmaßnahmen
Väterinärthermografie z.B. bei Pferden
Viele wichtige Aspekte bei einer Thermografieanalyse lassen sich nur durch eine Innenbesichtigung des Gebäudes und einem persönlichen Gespräch mit denm Besitzer oder Verwalter  berücksichtigen. Viele Schwachstellen sind sogar nur von Innen zu entdecken.

Deshalb erstellen wir die Aufnahmen im Beisein der Hausbesitzer.  Auch das Gutachten übergeben und besprechen wir mit dem Hausbesitzer persönlich, damit keine Fragen offen bleiben.