Wenn Wärmebilder begeistern
Mit der Jacobs Universität einmal durch Bremens gute Stube

Bild: Thermogra­fisches Abbild der Bremer Innenstadt in einer Winternacht: Blaue Farben entsprechen Temperaturen ab -5°C; rot wird die Farbskala ab +10°C

Thermische Verluste, die beim Betrieb von Heizungen und Klimaanlagen in unzureichend isolierten Gebäuden entstehen, sind heute immer noch die Ursache für enorme Energievergeudung: Einer EU-Studie zufolge besteht bei der Beheizung von Wohn- und Geschäftshäusern durch geeignete bauliche Maßnahmen ein Energiesparpotenzial von über 30 Prozent.

Um geeignete Dämmmaßnahmen vornehmen zu können, mit denen die Energieeffizienz von Gebäuden verbessert werden kann, müssen zunächst die "Wärmelecks" identifiziert werden. Fachleute nennen diese "Wärmebrücken". Dabei helfen kann das an der Bremer Jacobs Universität entwickelte Verfahren „Thermal Mapper“.

Der mobiler Roboter Irma 3D (I ntelligent R obot for M apping A pplication in 3D) kann seine Umgebung durch einen dreidimensionalen Laserscan  Innenräume, Gebäudefassaden und Straßenzüge abtasten. Gleichzeitig misst er die räumliche Verteilung der Wärmestrahlung im untersuchten Areal. Spezielle, von Jacobs-Forschern entwickelte Algorithmen errechnen dann das thermografische 3D-Modell quasi in Echtzeit. Erstmals kam das zur  zur thermografischen 3D-Darstellung von Innenräumen entwickelte Verfahren nun in einem größeren Freilandareal zum Einsatz.

Bremen bei Nacht erstaunlich 'cool'

Das Forscherteam um Professor Andreas Nüchter nutzte nun das kalte trockene Wetter der letzten Tage, um ein virtuelles 3D-Modell der Wärmeverteilung in der Bremer Innenstadt zu erstellen.

„Wir haben die Messungen nachts durchgeführt. Zum einen hatte so unser kleiner Roboter Irma3D freie Fahrt über den tagsüber meist stark bevölkerten Rathausplatz; zum anderen – und das ist der Hauptgrund – sind thermografische Messungen unter freiem Himmel zum Aufspüren von Wärmebrücken nachts am genauesten. Schon diffuses Tageslicht bei bewölktem Himmel führt dazu, dass sich Außenflächen messbar aufheizen und so Wärmeverluste aus Innenräumen maskieren“, erklärt Dorit Borrmann, die seit 2009 an der Jacobs University promoviert und intensiv an der Verbindung der Methoden des 3D-Laserscannings und der Thermografie arbeitet. „Idealerweise beträgt für so eine 3D-Wärmekartierung der Temperaturunterschied zwischen drinnen und draußen 15 Grad und mehr. Daher kam das kalte Wetter gerade recht für unser Experiment“, so die Nachwuchsexpertin.

Herausgekommen ist ein eindrucksvoller, knapp zweiminütiger virtueller Video-Rundgang über den Bremer Marktplatz und den Domshof. Blaue Farben entsprechen Temperaturen ab -5°C; rot wird die Farbskala ab +10°C. „Es überrascht nicht, dass die ‚Hotspots‘, die in einer kalten Winternacht am meisten Wärme an die Umwelt abgeben, vor allem die großen Fenster der Kirchen, vom Rathaus und den anderen historischen Gebäuden sind. Ansonsten bleibt die Bremer Innenstadt erstaunlich ‚cool‘. 

Forscherteam will in die Luft gehen

Erst vor wenigen Tagen war der Roboter bei den 3D-Tagen an der Jade Hochschule in Oldenburg zu Gast (business-on.de berichtete). Dort fanden sich neben allerlei stationären Scannern auch fliegende Exemplare, Drohnen genannt. Und auch das Bremer Forscherteam will hoch hinaus: „Mit einem Flugroboter können wir Dächer, die ja oft aufgrund schlechter Isolierung zu großen Wärmeverlusten beitragen, noch besser vermessen“, so Nüchter über die luftigen Zukunftspläne.