Können Wärmebildkameras durch Wände sehen?

Die Antwort ist nein. Wandmaterialien wie Ziegel, Beton, Holz und Gipskarton blockieren Infrarotstrahlung. Thermografiekameras können nur die Temperatur der Wandoberfläche erfassen und keine Informationen über das Innere der Wand erhalten.

Obwohl Infrarot-Thermografiegeräte nicht durch Wände sehen können, wird, wenn es innerhalb der Wand Temperaturunterschiede gibt (z. B. aufgrund von Wasserschäden oder fehlender Wärmedämmung), Wärme an die Oberfläche geleitet und es entstehen Temperaturunterschiede. Thermografiegeräte können diese Temperaturunterschiede erfassen und dadurch indirekt Wandfehler erkennen und problematische Bereiche lokalisieren.

Die folgenden Stoffe weisen im Infrarotspektrum eine hohe Absorption oder Reflektivität auf, blockieren die Übertragung von Infrarotstrahlung und verhindern, dass Infrarot-Thermografiegeräte sie „durchschauen“ können:

Im Allgemeinen ist gewöhnliches Glas für langwellige Infrarotstrahlung fast vollständig undurchsichtig. Daher können herkömmliche Wärmebildkameras nicht durch normales Glas hindurchsehen, um Gegenstände hinter ihm zu beobachten. Allerdings besitzen bestimmte spezialisierte Glasarten eine gute Transmissivität für bestimmte Infrarotwellenlängen, abhängig von der Glasart, der Dicke und der Arbeitswellenbande der Infrarot-Wärmebildkamera. Beispielsweise ist gewöhnliches Glas im langwelligen Infrarotbereich fast vollständig undurchsichtig, hat aber eine höhere Transmission im kurzwelligen Infrarotbereich. Gegenstände hinter einem solchen Glas können mit kurzwelligen Infrarot-Wärmebildkameras beobachtet werden. Folglich ist es in der praktischen Anwendung von entscheidender Bedeutung, die geeignete Wärmebildkamera-Konfiguration basierend auf den spezifischen Bedürfnissen auszuwählen und den Einfluss des Glasmaterials und aller Oberflächenbehandlungen zu berücksichtigen.

Infrarot-Wärmebildkameras können nicht durch Metallgegenstände hindurchsehen. Allerdings können sie indirekt interne Strukturen oder Defekte analysieren, indem sie die Temperaturverteilung auf der Metalloberfläche erfassen. Es ist wichtig zu beachten, dass Glatte oder polierte Metalloberflächen reflektieren stark die Infrarotstrahlung aus der Umgebung. Die direkte Messung der Temperatur solcher Oberflächen kann aufgrund der reflektierten Wärme zu ungenauen Messwerten führen. Im Gegensatz dazu sind oxidierte Metalle (wie rostige Oberflächen) oder mit matten Materialien beschichtete Metalle leichter genau zu messen.

Holz absorbiert und blockiert Infrarotstrahlung stark, insbesondere im fernen Infrarot-Spektrum. Folglich hat die Infrarotstrahlung Schwierigkeiten, Holz zu durchdringen. Unter bestimmten Bedingungen können jedoch Anomalien in der Temperaturverteilung auf der Holzoberfläche erkannt werden, um indirekt thermische Anomalien oder strukturelle Probleme innerhalb des Holzes abzuleiten. Beispielsweise können innere Hohlräume, Risse, Insektenbefall oder feuchte Stellen innerhalb des Holzes seine Wärmeübertragungseigenschaften beeinflussen und zu ungewöhnlichen Temperaturänderungen auf der Oberfläche führen.

Während Infrarot-Thermografiegeräte nicht direkt durch Papier sehen können, wenn das Papier sehr dünn ist und die Temperatur eines Gegenstands dahinter auf die Papieroberfläche geleitet wird, kann das Thermografiegerät indirekt den Gegenstand dahinter anzeigen. Beispielsweise kann, wenn eine Hand auf die Rückseite eines Blatts A4-Druckerpapier gelegt wird, das Thermografiegerät die Temperaturverteilung auf der Papieroberfläche anzeigen, die sich aus der Wärmeleitung der Hand durch das Papier ergibt, anstatt direkt die Temperatur der Hand zu erfassen.

Dicke Kunststoffe oder solche mit Zusätzen, die Infrarotstrahlung blockieren, behindern die Durchdringung von Infrarotstrahlung und verhindern, dass Thermografiegeräte durch sie hindurchsehen können. Allerdings zeigen bestimmte dünne Kunststoffmaterialien (z. B. Polyethylenfolie) ein gewisses Maß an Transparenz für Infrarotstrahlung, insbesondere im Mittelwellen-Infrarot- und Nahinfrarotbereich, sodass Thermografiegeräte Wärmequellen dahinter erfassen können. Daher hängt es davon ab, ob ein Infrarot-Thermografiegerät durch Kunststoff hindurchsehen kann, von der Art und Dicke des Kunststoffs sowie von der Arbeitswellenlänge des Geräts.Kann die anatomische Struktur von inneren Organen oder tiefe pathologische Veränderungen nicht darstellen.

Bestimmte Substanzen weisen in bestimmten Infrarotwellenbereichen eine höhere Transparenz auf, sodass Infrarotwärmebildkameras sie in diesen Bereichen „durchdringen“ können:

Infrarotwärmebildkameras können unter bestimmten Bedingungen Rauch und Nebel durchdringen, hauptsächlich aufgrund ihrer Fähigkeit, langwellige Infrarotstrahlung zu erfassen. Im Vergleich zum sichtbaren Licht hat langwelliger Infrarot eine stärkere Beugungsfähigkeit, wodurch er die winzigen Partikel in Rauch und Nebel umgehen kann und die Auswirkungen von Streuung und Absorption verringert. Dadurch können verborgene Objekte abgebildet werden. Folglich werden Infrarotwärmebildkameras in der Feuerwehr, bei Such- und Rettungsaktionen, in der Sicherheit und anderen Bereichen weit verbreitet eingesetzt, um Wärmequellen zu erfassen und Ziele in Umgebungen mit geringer Sichtbarkeit zu identifizieren.

Einer der bedeutendsten Vorteile von Infrarot-Thermografiekameras ist ihre Fähigkeit, klare Bilder in Umgebungen ohne jegliches Licht zu erzeugen. Ihr Abbildungsprinzip beruht auf der Detektion der Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung), die von den Objekten selbst emittiert wird, anstatt auf externen Lichtquellen für die Beleuchtung angewiesen zu sein. Daher kann eine Infrarot-Thermografiekamera selbst in vollständig dunklen Umgebungen ein Ziel "sehen", solange es einen Temperaturunterschied zwischen dem Ziel und seiner Umgebung gibt. 

Dünne Kunststoffmaterialien wie Frischhaltefolie und Plastiktüten lassen bei ausreichender Dünnheit Infrarotstrahlung hindurchtreten, sodass Thermografiekameras Wärmequellen hinter ihnen detektieren können.