Schlieren zeigen Leckagen in Gebäudehüllen
Einfache Kamera samt Software von US-Forschern hilft Immobilienbesitzern beim Energiesparen
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Physiker Philip Boudreaux beim Testen der Leckerkennung per Schlierenfotografie (Foto: ornl.gov) |
Oak Ridge (pte004/05.09.2023/06:05)
Mithilfe sogenannter Schlierenfotografie entdecken Forscher des Oak Ridge National Laboratory undichte Stellen in Gebäudehüllen, die Wärme entweichen lassen. Eine einfache statt Wärmebildkamera reicht hierzu aus. Zudem funktioniert das neue Verfahren, so die Wissenschaftler, auch dann, wenn sich die Außen- nur wenig von der Innentemperatur unterscheidet.
Brechungsindex entscheidend
Undichte Gebäudehüllen signalisieren Hausbesitzern überflüssige Ausgaben für Heizenergie. Luft, die durch Fenster, Türen und Wände entweicht, belastet die Finanzen und die Umwelt. Um das Problem zu lösen, muss genau lokalisiert werden, wo Luft entweicht, damit Risse abgedichtet werden können - ein Prozess, der teuer, zeitaufwendig und umständlich ist.
Die Schlierenfotografie macht Unterschiede im Brechungsindex von gasförmigen und flüssigen Medien sichtbar. Luft unterschiedlicher Temperaturen hat unterschiedliche Brechungsindizes. Ein berühmtes Beispiel ist die in Wüsten auftretende Fata Morgana, ein durch unterschiedlich warme Luft vorgegaukeltes Bild.
Eine unsichtbare Fata Morgana
"Genau solche Fata Morganas entstehen bei undichten Gebäudehüllen", sagt Physiker und Entwicklungsleiter Philip Boudreaux. Diese seien jedoch so klein, dass man sie mit bloßem Auge nicht sehen könne. Dennoch würden sie sich von einer Kamera erfassen lassen. "Das Bild ähnelt dem Wellenmuster, das man an einem heißen Tag aus dem Bürgersteig oder in den heißen Auspuffabgasen sieht."
Die neue Software sei maßgeschneidert für die Echtzeit-Visualisierung des Lecks. Algorithmen würden die Geschwindigkeit der Luft und deren Menge erfassen. Mit seinem Team hat Boudreaux Lecks in Ziegelmauern, Vinylverkleidungen und Beton sichtbar gemacht. Die Visualisierungsexperimente wurden unter zwei verschiedenen Lichtverhältnissen durchgeführt - sonnig und bewölkt. Dabei haben die Fachleute warme Luft durch einen Mauerriss geblasen. Es zeigte sich, dass Leckagen bereits bei einem Temperaturunterschied von zwölf bis 15 Grad Celsius sichtbar wurden. Nun soll die Empfindlichkeit auf fünf Grad Celsius reduziert werden.
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