Inhalt IR-Kamera Technik IR-Kamera Einsatzbeispiele IR-Kamera Einsatztaktik IR-Kamera Neuigkeiten IR-Kamera Praktische Beispiele Neue Ausrüstungen Spiegelungen Diverse Wärmequellen Wärmebildtechnik, Infrarot-Kameras Jeder warme Körper strahlt Energie ab. Wärmestrahlung ist vergleichbar sichtbarem Licht, sie gehorcht den gleichen physikalischen Gesetzen. Abhängig von der Temperatur des Strahlers (sowie auch von seiner Oberfläche) ist die Wellenlänge der Strahlung jedoch länger als rotes Licht ("Infrarot", IR abgekürzt) und damit für das menschliche Auge unsichtbar. So strahlt zum Beispiel ein menschlicher Körper (37 °C) vorwiegend bei etwa 10 µm Wellenlänge, eine etwa 230 °C warme Herdplatte bei 5,5 µm, dagegen beginnt die Glut einer Zigarette (800 - 900 °C) schon deutlich sichtbar zu werden zwischen 0,7 µm und etwa 2 µm. Heißes, flüssiges Metall von fast 2.000 °C erzeugt weißes, sichtbares Licht genauso wie der Glühfaden in der Lampe. Sie können starke Wärmestrahlung zum Beispiel in Ihrem Gesicht fühlen, wenn Sie sich neben einen heißen Ofen knien. Wärmestrahlung breitet sich in alle Richtungen aus. Wärmebildkameras machen infrarote Strahlung sichtbar. Die heutigen, modernen Flächendetektor-Kameras arbeiten ähnlich wie CCD-Kameras, nur "sieht" der Aufnahme-Chip die oben erwähnten Infrarot-Wellenlängen. Besonders empfindliche Kameras werden intern auf -200 °C gekühlt, früher häufig durch flüssigen Stickstoff, heutzutage meist durch elektrische Miniatur-Kühlmaschinen, ähnlich denen einer Tiefkühltruhe.

Infrarotstrahlung Jeder Körper strahlt Energie in Form von elektromagnetischen Wellen ab. Sie können starke Wärmestrahlung zum Beispiel in Ihrem Gesicht fühlen, wenn Sie sich neben einen heissen Ofen knien. Wärmestrahlung breitet sich in alle Richtungen aus Alle Gegenstände in Umgebungen über dem Absoluten Nullpunkt (-270°C) strahlen elektromagnetische Wellen aus (Wäremstrahlen). Da die Strahlungsintensität von der Temperatur des strahlenden Körpers abhängt, lassen sich den von der WB-Kamera erfassten Signale entsprechende Temperaturen zuordnen. Diese werden auf dem Bildschirm durch unterschiedliche Grautöne sichtbar gemacht. (hell entspricht warm) Dieses Verfahren verändert das zu untersuchende Obejekt nicht und erfolgt auf Distanz und völlig berührungslos. Die Strahlungsintensität (Wellenlänge) hängt von der Temperatur des Körpers ab. Je wärmer ein Körper, desto kürzer die Wellenlänge

Die Physik Die IR-Strahlung durchdringt den Rauch. Die IR-Strahlung ist unabhängig von der Beleuchtung. (braucht kein Licht) Glas ist für IR-Strahlung undurchlässig !!! Glatte Flächen wirken wie ein Spiegel. Die ganze Palette der Strahlung reicht von Ultraviolett bis zu Submilimetrer Wellen . Der Menschliche Körper strahlt bei ca. 10 um Wellenlänge, eine 200 °C warme Herdplatte bei ca. 6 um. Starke Wärmequellen (Ofen, Feuer) kann man im Gesicht fühlen. Wäremstrahlung breitet sich in alle Richtungen aus. Eine Infrarotkamera braucht kein Licht, da der Körper Energie abstrahtl und diese Strahlung von der Kamera „nur“ erfasst wird. Auch Rauch wird durchdrungen, wenn die Rauchpartikel nicht all zu gross sind. Diese grossen Partikel setzten sich aber sehr schnell an den Boden ab. Der grosse Nachteil dieser Wellenlänge ist, dass sie Glas (auch Plexiglas) nicht durchdringt. Eine Thermokamera benötigt kein Licht, auch in völliger Dunkelheit "sieht" eine IR-Kamera Wärmeabstrahlung, wie zum Beispiel von einem Menschen, einem warmen Motor oder von einer Elektro- oder Heizungsleitung unter Putz.

Gerätetechnik Die Bestandteile der Wärmebildkamera: Optik IR-Sensor (Silizium, Glas ist nicht durchlässig für die Strahlung) IR-Sensor (Vidicon oder CCD-Element) elektronische Signalverarbeitung Anzeige- und Auswerteeinheit Eingebautes Display oder Monitor Die Optik besteht aus Silikon Glas, da dieser Werkstoff für die IR-Strahlung durchlässig ist, im Gegensatz zu Glas, das als „Isolator“ gilt. Der IR-Sensor (Bildaufnahmeelement) ist analog der Video-Kamera im Heim-Bereich entweder mit einer Bildaufnahmeröhre oder neuerdings auch mit einem CCD Element ausgerüstet, das speziell im Bereich der IR-Strahlung empfindlich ist. Die elektronische Signalverarbeitung verstärkt das empfangene Bild und bereitet es in eine für unsere Augen darstellbare Form auf. Das eingebaute Display ist so aufgebaut, dass der AS-Geräteträger ein Optimales Bild vor Augen hat.

Einsatzgebiet Personensuche Versteckte Brände (Fassaden, Täfer, etc.) Offene Brände im Rauch (Garagen) Nachlöscharbeiten, Brandruinenüberwachung Gefährliche Stoffe (Temperaturen in Chemie) Waldbrände (unterirdische Glut) - Leitungslecks und Rohrpläne - Thermografie hilft bei der Ortung von Installationsschäden, zur Rohrplanrekonstruktion und zur Klärung von Streitfällen. Sichtbar machen, was unterm Fußboden geschieht Durch die Wände sehen, wünscht sich jeder. Das kann auch die Thermografie nicht leisten, aber vieles verrät sich doch dadurch, wie die sichtbare Oberfläche erwärmt oder abgekühlt wird. Das Bild im Thermogramm wird durch das Wärmeleitverhalten des Materials darunter und von den Einbauten bestimmt. Deshalb kann aus dem Wärmebild schnell auf das innere darunter geschlossen werden: - Nässe erhöht die Wärmeleitfähigkeit gegenüber den trockenen Teilen. - Heizleitungen erwärmen die Wand lokal. - Trinkwasserleitungen machen die Wand kühler. - Hohlräume machen die Wand dünner. Damit ist die Wand kühler. - Luft kühlt oder wärmt weniger als Wasser. - Auch Einbauteile wie Holzbalken oder Stahlträger verändern die Wärmeleitung.

Feuer in 3-Familienhaus

Glut in Holzspahnsilo Die Stützpunktfeuerwehr Baden wurde zur Beurteilung eines Holzspahnsilo‘s mit Hilfe der Wärmebildkamera gerufen, nachdem am Abend ein Funkenwurf in der Sägerei festgestellt wurde. Das Silo mit ca. 450 m3 Material musste in einer langen Nachtaktion sicherheitshalber geleert werden.

Feuer in Dehnungsfuge Kalbach. Zu einem Sachschaden von ca. 100.000 DM führte der Brand einer Dehnungsfuge in der Talstraße 10 am Dienstag abend gegen 22.15 Uhr. Der Feuerwehr wurde die starke Verrauchung eines Flachdaches gemeldet. Die sofort alarmierten Einheiten der Feuer- und Rettungswache 7 und die Freiwillige Feuerwehr Kalbach entdeckten, daß der Qualm aus einer Dehnungsfuge zwischen den beiden 6-geschoßigen Häusern Talstraße 8 und 10 kam. Mit einer Drehleiter wurde an den Gebäuden äußerlich die Lage beobachtet. Mittels einer Infrarot-Wärmebildkamera wurden die Brandnester innerhalb der Fuge lokalisiert und ca. 40 Liter Schaum in die Fuge eingespült. An mehreren Stellen, die eine starke Wärmeentwicklung anzeigten, wurden Probebohrungen durchgeführt, um ein verdecktes Weiterbrennen ausschließen zukönnen. Mit einem Rohr unter Atemschutz wurden die restlichen Brandstellen abgelöscht. Der Einsatz konnte gegen 02.10 Uhr beendet werden.

Güterzugunfall Ein Güterzug mit 22 Kesselwagen, Inhalt ca. 1.800 m3 Normalbenzin, war um 06.42 Uhr im Bahnhof Elsterwerda entgleist. Die E-Lok war beim Überfahren der Weichen von Gleis 2 auf Gleis 5 von den Kesselwagen abgerissen und kam einige hundert Meter hinter der Unfallstelle zum Stehen. Ein Waggon explodierte sofort und 12 Kesselwagen wurden durch die Wucht des Aufpralls so stark beschädigt, daß erhebliche Mengen Benzin ausliefen und sofort brannten. Ein zweiter Kesselwagen explodierte ca. 15 Minuten nach der ersten Explosion. Mit der Wärmebildkamera konnte der Füllstand des umgestürzten Kesselwagens ermittelt werden. Die Flüssigphase war wenige cm unterhalb des Domdeckels und wurde somit auf ca. 30 m3 Benzin geschätzt.

Wohnungsbrand Ostend. Zu einem Wohnungsbrand kam es am Donnerstag vormittag gegen 10.50 Uhr in der Linnestraße 25 im 3. Stock eines 6-geschoßigen Wohnhauses im Frankfurter Ostend. Der alarmierte Löschzug 1 nahm ein Rohr unter Atemschutz vor und konnte 15 Minuten nach Eintreffen das Feuer als gelöscht melden. Es brannten Teile der Wohnungseinrichtung. Zum Zeitpunkt des Feuers hielt sich niemand mehr in der Wohnung auf. Das Treppenhaus wurde durch die Einsatzkräfte kontrolliert und der gesamte Bereich mit einem Hochdrucklüfter rauchfrei gemacht. Desweiteren wurde eine Wärmebildkamera zur Lokalisierung von verdeckten Brandnestern eingesetzt. Die Ursache des Feuers ist noch ungeklärt. Es entstand ein Sachschaden von ca. 60.000 DM.

Spezielle Anwendungen Der helle Fleck auf dem Tennis-Court im Infrarot-Bild ist nicht etwa ein Abdruck des Tennisballs. Er zeigt vielmehr die Wärme, die auf dem Boden entsteht, wenn der Ball mit Rennwagen-Geschwindigkeit aufprallt.

Fazit Durch IR-Kameras können Schäden reduziert werden. schnellere Brandbekämpfung gezielter Einsatz der Mittel keine Nachlöscharbeiten Der Anschaffungspreis der Wärmebildkamera wird durch die Schaden-Reduktion mehr als kompensiert.

Der IR-Kamera Einsatz (1) Für den Einsatz der Wärmebildkamera im verrauchten Objekt gelten die gleichen Regeln die auch für einen normalen Atemschutzeinsatz gelten: Einsatz nur im Trupp Führungsleine (Koaxialkabel) Die IR-Kamera ist keine Garantie für den Rückweg !!!

Der IR-Kamera Einsatz (2) Als Einsatzleiter: Möglichst frühzeitig den IR-Kamera Einsatz befehlen. Lokalisierung des Brandherdes Überblick verschaffen Unterstützung der Einsatzkräfte Optimierung des Löschmittels

Bedienung Der Truppführer bedient die Kamera. Kamera möglichst horizontal halten, wenn der externe Monitor angeschlossen ist. Orientierung des externen Überwacher Die Truppmitglieder helfen dem Truppführer Hindernisse Gefahren etc)

Absuchen Für das gezielte Absuchen mit der IR-Kamera braucht es ein systematisches Vorgehen: 1. Langsames horizontales schwenken 2. Langsamens vertikales schwenken 3. Ein paar Schritte vorwärts wieder beginnen mit 1. Wichtig ! IR-Kamera nicht schnell bewegen

Neuigkeiten Neue Kameras Zubehör Hilfsmittel CCD als neues optisches Element eingebaute Temperaturanzeige (nachrüstbar) Zubehör Sprachübertragung via Koaxial-Kabel (bestehend) Hilfsmittel Einfärbung des Wärmebildes am PC

Bild- und Tonübertragung 1 Bidirektionale Sprachübertragung für das Koaxialkabel Maurer Bestehend aus 2 Geräten mit jeweils Sender und Empfänger, mit Anschluss für Mikrofon und Ohrhörer (z.Bsp.: Helmgarnitur)

Bild- und Tonübertragung 2 Monitor Kamera Sprache Sprache

Farb-Option 1 Bessere Informationsgehalt des Bildes

Farb-Option 2 Messen der Temperatur

Postenarbeiten Posten neues Material (alle) 2 Postenarbeiten à 4 Mann Zeit ca. 2 x 10 Minuten

Posten 1 Neues Material: neue CCD Kamera Kamera mit integrierter Temparaturmessung Kommunikation via Kabel ...

Posten 2 Reflexion und Spiegelungen Parcour mit Glas und optischen Effekten Versteckte Person, optisch sichtbar

Posten 3 Wärmequellen Verschiedene Wärmequellen Einfluss und Störungen Problematik des direkten Feuers

Schlussbesprechung Beantwortung von Fragen Aufnahme von Problemen Anregung und Vorschläge . . .

ENDE Besten Dank für die Aufmerksamkeit.