Thermografie im Dächern

Flachdachabdeckungen sind wasserdichte Sperren zwischen den außen und innen liegenden Bauteilen von Gebäuden. Material und Konstruktion dieser Abdeckungen sind vielfältig. Sie müssen sich ausdehnen und zusammenziehen können, hohen Windkräften, Sonneneinstrahlung und Lauffrequentierung widerstehen. So wird es leicht verständlich, dass Dächer undicht werden.

Normalerweise befindet sich nur wenig oder gar kein Wasser in einer Flachdachkonstruktion. Wenn sich eine Undichtigkeit entwickelt, dringt Wasser in das System ein und wird je nach Isolierung absorbiert oder läuft in die Risse zwischen der nicht absorbierenden Isolierung. In die Dachkonstruktion eingedrungenes Wasser bleibt dort lange Zeit, mitunter über die gesamte Lebensdauer des Daches.

Die thermische Kapazität beschreibt die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu speichern. Die Materialien in Dachkonstruktionen haben eine relativ niedrige thermische Kapazität, insbesondere im Vergleich zu Wasser. Zur Erwärmung von Wasser ist viel Energie notwendig. Gleichermaßen wird beim Abkühlen von Wasser viel Energie freigesetzt.

Der physikalische Hintergrund für thermische Dachprüfungen lässt sich so zusammenfassen: Eine trockene Dachisolierung heizt sich schneller auf und kühlt schneller ab als eine nasse Dachisolierung. Thermografische Untersuchungen gehen über die bloße Suche nach Undichtigkeiten hinaus und ermitteln das Ausmaß, in dem Feuchtigkeit in die Isolierung eindringt. Dafür benötigen wir die Wärme der Sonneneinstrahlung an einem Sommertag. Am Abend, nachdem die Sonne untergegangen ist und die Dachoberfläche kühler wird, kühlt die trockene Dachisolierung schneller ab als die nasse. Die Wärmebildkameras IR-InSight® und FlexCam® S können diesen Temperaturunterschied ermitteln.

Thermische Untersuchungen sollten unter den richtigen Bedingungen durchgeführt werden, um die besten Wärmebilder zu erhalten. Zwischen Tag und Nacht muss ein Temperaturunterschied vorhanden sein. Die folgenden Punkte sollten berücksichtigt werden, um möglichst genaue Ergebnisse zu erhalten:

• War der Tag klar und sonnig?
• Ist die Nacht klar (für eine gute Strahlungskühlung)?
• Weht der Wind schwach oder gar nicht?
• Ist die Dachoberfläche trocken?
• Ist das Dach frei von Schnee, Schmutz und Ablagerungen?

Die für das Dach verwendete Isolierung wird ein Wärmebild ergeben, das der Art entspricht, in der diese bestimmte Isolierung Wasser absorbiert. Eine absorbierende Dachisolierung verhält sich ähnlich einem Schwamm. Das Wasser tritt durch die Kapillaren in die gesamte Dachplatte ein und geht dann auf die benachbarte Dachplatte über. Dies ergibt ein schachbrettmusterartiges Wärmebild.

Das Wärmebild von nicht absorbierenden Dachisolierungen sieht ganz anders aus, wenn die Isolierung nass wird. Das Wasser wird nicht absorbiert und läuft zum Rand der Dachplatte hin. An den Rändern der Platten sammelt sich das Wasser, was sich im Wärmebild in Form eines Rahmens zeigt. Andere, weniger gängige Isolierungen können andere Muster ergeben.

Unter vielen Bedingungen können Wärmebildmuster entstehen, die nach einer nassen Isolierung aussehen, obwohl die Isolierung trocken war, oder umgekehrt. Die ASTM-Spezifikation C-1153 zur Lokalisierung nasser Isolierung in Dachsystemen mittels Infrarot-Thermografie empfiehlt die Überprüfung von Hinweisen auf eine nasse Isolierung durch Kernmethoden. Es folgen ein paar Beispiele für Situationen, die zu schlechten thermischen Untersuchungen führen:

• Isolierung mit unterschiedlichen R-Werten oder Absorptionseigenschaften, die häufig in reparierten Bereichen zu finden sind
• Unterschiedliche innere Gebäudetemperaturen
• Vom Bau zurückgebliebener Kies oder Bitumen
• Warm- oder Kaltluftabzug auf das Dach
• Wärmerückstrahlung von Süd- oder Westmauern
• Wind
• Innere Hitze- oder Kältequellen wie Lampen, Heizungen und Dampfleitungen
• Schmutz, Pflanzen und Ablagerungen
• Bodenbeläge und im Boden befindliche Stahlplatten
• Blasen
• Wasseransammlung, Dampffahnen und Sprühwasser

Das gleiche Verfahren wird im Winter angewendet, wobei Untersuchungen im Winter aufgrund der geringeren Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht schwieriger sind (rund 3 °C gegenüber 11 °C). Ist das Gebäude beheizt, verbessert der zusätzliche Wärmestrom aus dem Gebäude durch die nasse Isolierung im Winter die Wärmebilder.

Einige Sicherheitshinweise:

• Niemals allein auf einem Dach arbeiten.
• Niemals auf einem Dach rückwärts laufen.
• Sicherheitsbestimmungen des Unternehmens und der Behörden befolgen.