Drohnenbasierte dynamische quantitative Infrarotthermographie in der energetischen Analyse von Gebäuden

Abstract

Der Gebäudesektor ist neben den Sektoren Energie und Verkehr für 16 % der bundesweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Es stellt eine Herausforderung dar, Gebäude großflächig energetisch zu vermessen, um Schwachstellen und mögliche Sanierungsoptionen aufzuzeigen. Die in diesem Beitrag aufgezeigte drohnenbasierte berührungslose Messung der energetischen Eigenschaften von Gebäuden bietet das Potenzial einer schnellen, großflächigen und automatisierbaren Bestandsaufnahme. Diese kann für Entscheidungen im Zuge von Energieeffizienzverbesserungen und Sanierungen genutzt werden und auf diese Weise zu einer ressourceneffizienten Modernisierung des Gebäudebestands beitragen. Unser Beitrag stellt das Prinzip der drohnenbasierten dynamischen quantitativen Infrarotthermographie sowie deren praktische Anwendung an einem exemplarischen Gebäudekomplex vor. Für die Thermographieaufnahmen werden mehrere Messflüge im Laufe einer Nacht durchgeführt. Auf Basis einer automatisierten Texturierung der entstandenen Bildserien der Gebäudeaußenhüllen auf ein zuvor erstelltes 3D-Modell des Gebäudekomplexes entsteht für jede Gebäudeoberfläche eine Zeitreihe der Oberflächentemperatur. Aus diesen Zeitreihen werden die Parameter eines dynamischen thermischen Widerstands-Kapazitäts-Modells (RC-Modells) der Gebäudehüllenbauteile errechnet und somit die notwendigen Daten für eine energetische Simulation dieser Bauteile generiert. Der Gebäudekomplex besteht aus vier Büro- und Laborgebäuden heterogener Alters- und Fassadenstruktur. Anhand der Ergebnisse dieser ersten großskaligen Anwendung möchten wir den Entwicklungsstand der unseres Wissens nach neuartigen Messmethode darstellen und weiteres Entwicklungspotenzial diskutieren.