Was ist industrielle Thermografie?
Thermografie ist ein berührungsloses Messverfahren, bei dem Wärmebildkameras die Infrarotstrahlung von Objekten erfassen und als farbiges Wärmebild (Thermogramm) darstellen. In der Industrie wird Thermografie zur Früherkennung von Defekten, zur Qualitätssicherung und zur Energieoptimierung eingesetzt.
Bei elektrischen Anlagen entstehen Wärmeentwicklungen an Schwachstellen wie lockeren Verbindungen, überlasteten Stromkreisen oder defekten Komponenten. Diese Problemstellen sind oft lange vor einem Ausfall durch erhöhte Temperaturen erkennbar – genau hier setzt die Thermografie an.
💡 Wichtig zu wissen:
Thermografie ermöglicht die Inspektion unter Last im laufenden Betrieb – ohne Abschaltung oder Berührung der Anlagen. Defekte werden erkannt, bevor sie zu Ausfällen oder Bränden führen.
Anwendungsbereiche der Thermografie:
- • Elektrische Schaltanlagen und Verteiler
- • Produktionsmaschinen und Anlagen
- • Transformatoren und Umspannstationen
- • Kabelverbindungen und Schienen
- • Photovoltaik-Anlagen (Moduldefekte)
- • Motoren, Getriebe, Lager
- • Prozessanlagen (Temperaturüberwachung)
- • Gebäudetechnik (Energieverluste)
VDI/VDE 2878: Die Norm für Thermografie
Die Richtlinie VDI/VDE 2878 ist der maßgebliche Standard für die thermografische Prüfung elektrischer Anlagen in Deutschland. Sie definiert Anforderungen an Messverfahren, Auswertung, Bewertung und Dokumentation.
Inhalte der VDI/VDE 2878:
- 1.Anwendungsbereich: Thermografie an Niederspannungs-, Mittelspannungs- und Hochspannungsanlagen
- 2.Qualifikation: Anforderungen an Thermografen (Level 1-3 nach DIN EN ISO 9712)
- 3.Messbedingungen: Mindestlast 40% der Nennlast, stationärer Betriebszustand
- 4.Bewertungskriterien: Temperaturdifferenzen und Prioritätseinstufung von Auffälligkeiten
- 5.Dokumentation: Mindestinhalte von Thermografieberichten
Bewertung nach VDI/VDE 2878 - Prioritätsklassen:
| Priorität | Temperaturdifferenz | Maßnahmen | Frist |
|---|---|---|---|
| Priorität 1 | > 40 K | Sofortige Abschaltung, akute Brandgefahr | Sofort |
| Priorität 2 | 20-40 K | Kurzfristige Instandsetzung erforderlich | 1 Monat |
| Priorität 3 | 10-20 K | Mittelfristige Instandsetzung empfohlen | 3 Monate |
| Priorität 4 | < 10 K | Beobachtung bei nächster Prüfung | Nächste Prüfung |
💡 Wichtig zur Bewertung:
Die Temperaturdifferenz bezieht sich auf den Unterschied zwischen der Auffälligkeit und vergleichbaren, intakten Komponenten unter gleichen Lastbedingungen. Nicht die absolute Temperatur ist entscheidend, sondern die Differenz zum Sollzustand.
Was wird bei der Thermografie erkannt?
🔥 Lockere Verbindungen
Erhöhter Übergangswiderstand → Erwärmung → Brandgefahr. Häufigste Ursache für Kabelbrände.
⚡ Überlastete Stromkreise
Zu hohe Ströme → Kabelerwärmung → Isolationsschäden. Führt zu Kurzschlüssen.
🔌 Defekte Sicherungen
Korrodierte Kontakte → Erwärmung → Auslösen trotz normaler Last. Produktionsunterbrechungen.
🔧 Asymmetrische Belastung
Ungleiche Phasenströme → Überlastung einzelner Phasen. Erkennbar durch unterschiedliche Temperaturen.
⚙️ Defekte Komponenten
Schütze, Relais, Motoren → Überhitzung zeigt Verschleiß oder Defekte lange vor Ausfall an.
🌡️ Kühlungsprobleme
Verstopfte Lüftungsschlitze, defekte Lüfter → Überhitzung → frühzeitiger Ausfall.
Finanzielle Vorteile durch präventive Thermografie
Thermografie ist eine der kosteneffizientesten Methoden zur Schadensprävention. Die Investition in regelmäßige thermografische Inspektionen zahlt sich durch Vermeidung von Ausfällen, Energieeinsparungen und längere Lebensdauer der Anlagen mehrfach aus.
1. Vermeidung von Bränden
Statistik: Brände durch elektrische Defekte
- • 30% aller Industriebrände haben elektrische Ursachen
- • Durchschnittlicher Brandschaden: 500.000 € - 5 Millionen €
- • Produktionsausfall während Wiederaufbau: 3-12 Monate
- • Verlust von Stammkunden: 15-30% nach längeren Ausfällen
- • 70% der betroffenen Unternehmen sind nach Großbrand insolvent
→ Thermografie erkennt Brandgefahren, bevor es zu spät ist!
2. Vermeidung ungeplanter Ausfälle
Beispielrechnung: Produktionsbetrieb mit 100 Mitarbeitern
- • Stillstandkosten pro Stunde: 5.000 € - 15.000 €
- • Durchschnittliche Ausfallzeit bei ungeplanten Defekten: 8-48 Stunden
- • Notfall-Elektriker Wochenende/Nacht: Stundensatz +100-150%
- • Express-Ersatzteile: 2-5x höhere Kosten
- • Ausschuss durch Produktionsunterbrechung: 10.000 € - 50.000 €
→ Gesamtkosten eines ungeplanten Ausfalls: 50.000 € - 750.000 €
Thermografie-Kosten pro Prüfung: 1.500 € - 5.000 €(amortisiert sich bereits bei Vermeidung eines Ausfalls!)
3. Energiekosteneinsparungen
Thermografie deckt Energieverluste auf, die oft unbemerkt bleiben:
⚡ Energieverluste durch Defekte
- • Lockere Verbindungen: bis zu 15% Verluste
- • Überlastete Kabel: 5-10% höherer Verbrauch
- • Asymmetrische Last: 8-12% Mehrverluste
- • Veraltete Schütze: 3-7% mehr Verbrauch
💰 Einsparpotenzial pro Jahr
Bei Stromkosten von 100.000 €/Jahr:
- • Einsparung bei Beseitigung von Mängeln: 5.000 € - 15.000 €/Jahr
- • ROI der Thermografie-Prüfung: < 1 Jahr
- • Langfristige Einsparungen: kumulativ über Jahre
4. Längere Lebensdauer der Anlagen
Überhitzung ist eine der Hauptursachen für vorzeitigen Ausfall elektrischer Komponenten:
Auswirkung von Temperatur auf Lebensdauer (Arrhenius-Regel):
- • Jede 10 K Temperaturerhöhung halbiert die Lebensdauer elektrischer Komponenten
- • Ein Gerät bei 80°C statt 60°C lebt nur halb so lang
- • Früherkennung und Behebung verlängert Lebensdauer um 30-50%
→ Thermografie verlängert die Lebensdauer Ihrer Anlagen und reduziert Investitionskosten!
5. Versicherungsvorteile
- Niedrigere Prämien: Viele Versicherer gewähren Rabatte (5-10%) bei Nachweis regelmäßiger Thermografie
- Besserer Schutz im Schadensfall: Dokumentierte Prüfungen zeigen ordnungsgemäße Wartung
- Schnellere Schadensabwicklung: Prüfberichte beschleunigen Begutachtung
💰 Gesamtbilanz der Einsparungen:
Für ein mittelständisches Unternehmen (Stromkosten 100.000 €/Jahr):
- ✓ Energieeinsparung: 5.000 € - 15.000 €/Jahr
- ✓ Vermeidung 1 Ausfall: 50.000 € - 750.000 € (einmalig)
- ✓ Versicherungsrabatt: 750 € - 2.000 €/Jahr
- ✓ Verlängerte Lebensdauer: 20.000 € - 50.000 € weniger Investitionen
→ Jährliche Thermografie-Kosten (3.000 €) amortisieren sich bereits im ersten Jahr!
Präventive vs. Reaktive Instandhaltung
Der Wechsel von reaktiver (Reparatur nach Ausfall) zu präventiver Instandhaltung (Reparatur vor Ausfall) ist ein entscheidender Schritt zur Kostenreduzierung und Betriebssicherheit. Thermografie ist das Werkzeug, das diesen Wechsel ermöglicht.
Vergleich der Instandhaltungsstrategien:
| Aspekt | Reaktive Instandhaltung | Präventive Instandhaltung (mit Thermografie) |
|---|---|---|
| Ausfälle | Ungeplant, zur Unzeit | Geplant, kontrolliert |
| Reparaturkosten | 2-3x höher (Notdienst) | Normal (geplante Wartung) |
| Produktionsausfall | 8-48 Stunden | 0-2 Stunden (im Wartungsfenster) |
| Ersatzteilkosten | Express-Zuschläge, Verfügbarkeit unsicher | Normalpreise, rechtzeitige Bestellung |
| Folgeschäden | Häufig (Brand, weitere Defekte) | Selten (frühzeitige Erkennung) |
| Stress/Hektik | Hoch (Krisenmodus) | Gering (planbar) |
| Gesamtkosten | 100% | 25-40% (!) |
💡 Praxis-Beispiel:
Ein Produktionsbetrieb identifizierte durch Thermografie 12 kritische Hotspots:
- • Reparaturkosten (geplant im Wartungsfenster): 8.500 €
- • Keine Produktionsunterbrechung
- • Geschätzte Kosten bei Ausfall: mindestens 200.000 €
→ Ersparnis durch präventive Instandhaltung: 191.500 € in diesem einen Fall!
6. Optimale Prüfintervalle
| Anlagentyp | Empfohlenes Intervall | Begründung |
|---|---|---|
| Schaltanlagen (Nieder-/Mittelspannung) | 1 Jahr | Hohe Last, kritische Bedeutung |
| Produktionsmaschinen | 1-2 Jahre | Vibrationen, mechanische Beanspruchung |
| Transformatoren, Umspannstationen | 6-12 Monate | Hohe Leistung, kritisch für Versorgung |
| Photovoltaik-Anlagen | 1-2 Jahre | Moduldefekte, Ertragsverluste |
| Büro-/Verwaltungsgebäude | 2-3 Jahre | Geringe Last, wenig kritisch |
Durchführung einer professionellen Thermografie
Eine professionelle Thermografie erfordert Fachkenntnis, kalibrierte Messgeräte und optimale Messbedingungen. Nur so sind die Ergebnisse aussagekräftig und rechtlich verwertbar.
Anforderungen an die Messbedingungen:
- 1.Lastbedingung: Mindestens 40% der Nennlast (besser 60-80%) für aussagekräftige Messungen
- 2.Stationärer Zustand: Anlage muss mindestens 30 Minuten unter Last betrieben worden sein
- 3.Zugänglichkeit: Freie Sicht auf zu prüfende Komponenten, Schaltschranktüren offen
- 4.Umgebungsbedingungen: Normale Raumtemperatur, keine direkte Sonneneinstrahlung
- 5.Sicherheitsabstände: Einhaltung der Sicherheitsabstände nach DIN VDE 0105-100
Qualifikation des Thermografen:
Nach VDI/VDE 2878 und DIN EN ISO 9712 gibt es drei Qualifikationsstufen:
Level 1
Durchführung von Messungen unter Anleitung. Keine eigenständige Bewertung.
Level 2 ✓
Eigenständige Durchführung, Auswertung und Bewertung. Mindestqualifikation für industrielle Thermografie.
Level 3
Expertenebene, Methodenentwicklung, Schulung anderer Thermografen.
💡 AMA Systems Standard:
Alle unsere Thermografen sind mindestens Level 2 zertifiziert und verfügen über langjährige Erfahrung in der industriellen Thermografie. Unsere Wärmebildkameras sind nach DKD/DAkkS kalibriert.
Ablauf einer Thermografie-Prüfung:
Vorbereitung und Planung
Terminabsprache (während Betriebszeit), Klärung der Zugänge, Bereitstellung von Anlagendokumentation. Idealerweise bei normaler Lastfahrt während der regulären Produktion.
Sichtprüfung vor Ort
Erfassung der Anlagen, Prüfung der Zugänglichkeit, Identifikation kritischer Bereiche. Überprüfung der aktuellen Lastbedingungen (mind. 40% Nennlast).
Thermografische Aufnahmen
Systematische Erfassung aller Komponenten mit Wärmebildkamera. Pro Schaltschrank typischerweise 10-30 Thermogramme. Aufnahme von Referenzbildern intakter Bereiche zum Vergleich.
Auswertung und Bewertung
Analyse der Thermogramme, Berechnung der Temperaturdifferenzen, Bewertung nach VDI/VDE 2878, Priorisierung der Auffälligkeiten (Priorität 1-4).
Berichterstellung
Erstellung eines Thermografieberichts mit allen Thermogrammen, Bewertungen, Handlungsempfehlungen und Fristen. Übergabe digital und/oder gedruckt.
Nachbesprechung
Erläuterung der Ergebnisse, Empfehlungen für Instandsetzungsmaßnahmen, Priorisierung nach Dringlichkeit und Budget.
Zeitaufwand und Störung des Betriebs:
Vorteile der Thermografie:
- ✓ Keine Abschaltung der Anlagen erforderlich – Messung im Betrieb
- ✓ Keine Berührung spannungsführender Teile – sicher
- ✓ Schnelle Durchführung: Schaltschrank in 10-15 Minuten geprüft
- ✓ Minimale Betriebsstörung: Produktion läuft weiter
- ✓ Flexible Terminplanung: Auch während der Produktion möglich
Dokumentation und Berichtswesen
Eine professionelle Thermografie-Dokumentation ist entscheidend für die Nachvollziehbarkeit, rechtliche Absicherung und als Grundlage für Instandhaltungsentscheidungen.
Mindestinhalte eines Thermografieberichts:
- • Objektdaten: Bezeichnung der Anlage, Standort, Ansprechpartner
- • Prüfdatum und -uhrzeit: Dokumentation der Messbedingungen
- • Lastbedingungen: Aktuelle Last in % der Nennlast, Stromstärken
- • Umgebungsbedingungen: Raumtemperatur, Luftfeuchtigkeit
- • Thermogramme: Alle Wärmebilder mit eindeutiger Zuordnung
- • Bewertung: Temperaturdifferenzen, Prioritätseinstufung nach VDI/VDE 2878
- • Handlungsempfehlungen: Konkrete Maßnahmen mit Fristen
- • Messmitteldaten: Kamera-Modell, Kalibrierzustand, Emissionsgrad-Einstellung
- • Thermograf: Name, Qualifikation, Unterschrift
Digitale Thermografie-Dokumentation:
📱 QR-Code Integration
- ✓ Direkter Zugriff auf Thermogramme
- ✓ Trendvergleich über mehrere Prüfungen
- ✓ Automatische Erinnerung an Wiederholungsprüfung
- ✓ Mobiler Zugriff vom Smartphone
📊 Trendanalyse
- ✓ Vergleich mit früheren Messungen
- ✓ Erkennung schleichender Verschlechterungen
- ✓ Vorhersage von Ausfällen
- ✓ Optimierung der Wartungsintervalle
Aufbewahrung und rechtliche Bedeutung:
Thermografieberichte sollten aufbewahrt werden:
- • Mindestens 5 Jahre: Für Trendvergleiche und Nachvollziehbarkeit
- • 10 Jahre empfohlen: Haftungsrechtliche Absicherung
- • Bei Versicherungsfällen: Als Nachweis ordnungsgemäßer Wartung
- • Bei Audits und Zertifizierungen: Als Qualitätsnachweis
Praxisbeispiele: Erkannte Schäden und verhinderte Ausfälle
Die folgenden Praxisbeispiele zeigen, wie Thermografie konkret Schäden verhindert und Kosten spart:
Fall 1: Lockere Sammelschiene in Hauptverteiler
Befund:
- • Temperaturdifferenz: +52 K
- • Priorität 1 (akute Gefahr)
- • Lockere Verschraubung der Sammelschiene
- • Anzeichen von Verfärbung/Anlaufen
Maßnahme & Ergebnis:
- • Sofortige Abschaltung im nächsten Wartungsfenster
- • Sammelschiene nachgezogen, gereinigt
- • Reparaturkosten: 850 €
- • Vermiedener Brandschaden: geschätzt 2-4 Mio. €
Fall 2: Überlastung in Produktionslinie
Befund:
- • Kabel durchgehend +35 K wärmer
- • Priorität 2
- • Überlastung durch zusätzliche Maschinen
- • Isolationsschäden zu erwarten
Maßnahme & Ergebnis:
- • Verlegung zusätzlicher Stromkreise
- • Kosten: 4.500 €
- • Vermiedener Produktionsausfall: ~180.000 €
- • Energieeinsparung: 3.200 €/Jahr
Fall 3: Defekter Schütz in CNC-Maschine
Befund:
- • Schütz um +28 K überhitzt
- • Priorität 2-3
- • Verschlissene Kontakte
- • Ausfall in 2-4 Wochen zu erwarten
Maßnahme & Ergebnis:
- • Geplanter Austausch im Wartungsfenster
- • Kosten: 320 €
- • Vermiedener ungeplanter Ausfall
- • Ersparnis: ~25.000 € Stillstandkosten
Fall 4: PV-Anlage mit Moduldefekten
Befund:
- • 8 von 200 Modulen deutlich heißer
- • Zelldefekte (Hotspots in Modulen)
- • Leistungsverlust ca. 4%
- • Brandgefahr durch Hotspots
Maßnahme & Ergebnis:
- • Austausch defekter Module (Garantiefall!)
- • Kosten: 0 € (Garantie)
- • Ertragssteigerung: 2.800 €/Jahr
- • Brandgefahr beseitigt
💰 Gesamtbilanz der 4 Beispiele:
- • Thermografie-Kosten: ~3.500 €
- • Reparaturkosten (geplant): 5.670 €
- • Vermiedene Schäden: mindestens 2,4 Millionen €
→ ROI: über 26.000% (!)
Fazit: Thermografie als Schlüssel zur Anlagensicherheit
Thermografie ist eines der wertvollsten Werkzeuge der präventiven Instandhaltung. Sie macht Unsichtbares sichtbar, erkennt Probleme bevor sie zu Ausfällen werden und schützt sowohl Menschen als auch Anlagen.
Die wichtigsten Vorteile im Überblick:
🔍 Technische Vorteile
- ✓ Messung im laufenden Betrieb
- ✓ Keine Abschaltung erforderlich
- ✓ Berührungslos und sicher
- ✓ Großflächige Erfassung
💰 Finanzielle Vorteile
- ✓ Vermeidung von Bränden
- ✓ Keine ungeplanten Ausfälle
- ✓ Energiekosten senken (5-15%)
- ✓ ROI < 1 Jahr
🛡️ Sicherheitsvorteile
- ✓ Früherkennung von Brandgefahren
- ✓ Schutz von Mitarbeitern
- ✓ 30% weniger Brände
- ✓ Präventive Wartung möglich
📈 Betriebliche Vorteile
- ✓ Höhere Anlagenverfügbarkeit
- ✓ Planbare Instandhaltung
- ✓ Längere Lebensdauer
- ✓ Bessere Versicherungskonditionen
Wann sollten Sie eine Thermografie durchführen?
Handeln Sie jetzt, wenn:
- • Ihre letzte Thermografie mehr als 2 Jahre zurückliegt
- • Sie häufige ungeplante Ausfälle haben
- • Ihre Energiekosten unerklärlich gestiegen sind
- • Sie Anlagen mit hoher Auslastung betreiben
- • Sie Ihre Versicherungsprämien senken möchten
- • Sie präventive Instandhaltung etablieren wollen
Was macht eine professionelle Thermografie aus?
- ✓Zertifizierte Thermografen (Level 2 nach DIN EN ISO 9712)
- ✓Kalibrierte Wärmebildkameras (DKD/DAkkS)
- ✓Bewertung nach VDI/VDE 2878 mit Prioritätseinstufung
- ✓Ausführliche Dokumentation mit Thermogrammen und Handlungsempfehlungen
- ✓Digitale Archivierung mit QR-Code-Zugang
- ✓Trendvergleich mit vorherigen Messungen
- ✓Persönliche Nachbesprechung mit Erläuterung der Befunde
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Muss für Thermografie die Anlage abgeschaltet werden?
Nein! Das ist der große Vorteil der Thermografie. Die Messung erfolgt im laufenden Betrieb unter Last – nur dann sind Defekte erkennbar. Ihre Produktion läuft weiter.
Wie oft sollte eine Thermografie durchgeführt werden?
Empfehlung: Kritische Anlagen jährlich, Standardanlagen alle 2-3 Jahre. Nach der ersten Prüfung kann basierend auf den Ergebnissen das optimale Intervall festgelegt werden.
Was kostet eine Thermografie?
Die Kosten hängen vom Umfang ab (Anzahl Schaltschränke, Größe der Anlage). Typischerweise 1.500-5.000 € für mittelgroße Anlagen. Kontaktieren Sie uns für ein kostenloses, unverbindliches Angebot.
Ist Thermografie gesetzlich vorgeschrieben?
Nicht explizit, aber die DGUV Vorschrift 3 fordert regelmäßige Prüfungen elektrischer Anlagen. Thermografie ist die effektivste Methode zur Erkennung thermischer Mängel und wird von VDI/VDE 2878 empfohlen.
Investieren Sie in Thermografie – schützen Sie Ihre Anlagen!
Thermografie ist eine hochrentable Investition in die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit Ihrer Anlagen. Die Kosten amortisieren sich bereits bei Vermeidung eines einzigen Ausfalls.
Kontaktieren Sie unsere zertifizierten Thermografen für eine unverbindliche Beratung und ein individuelles Angebot.