Der Emissionsgrad gehört zu den wichtigsten Einflussgrößen in der Thermografie. Er beschreibt, wie stark eine Oberfläche Infrarotstrahlung im Vergleich zu einem idealen schwarzen Strahler abgibt. Der Wert liegt zwischen 0 und 1. Je höher der Emissionsgrad, desto zuverlässiger lässt sich eine Oberfläche in der Regel mit einer Wärmebildkamera messen.
In der Praxis wird der Emissionsgrad häufig unterschätzt. Viele Anwender übernehmen Tabellenwerte direkt in die Kameraeinstellungen. Das ist als Startpunkt sinnvoll, kann bei präzisen Temperaturmessungen aber zu deutlichen Abweichungen führen. Entscheidend ist nicht nur das Material selbst, sondern vor allem der konkrete Zustand der Oberfläche. Poliertes Aluminium verhält sich thermografisch völlig anders als eloxiertes oder oxidiertes Aluminium.
Eine Wärmebildkamera misst keine Temperatur im direkten Sinn. Sie erfasst Infrarotstrahlung und berechnet daraus eine Temperatur. Der eingestellte Emissionsgrad ist dabei eine zentrale Eingangsgröße. Ist dieser Wert falsch gewählt, verschiebt sich auch das Messergebnis. Besonders kritisch sind metallische, blanke oder reflektierende Oberflächen sowie Messaufgaben mit kleinen Temperaturunterschieden.
Emissionsgrad-Assistent
Wählen Sie Material und Oberfläche aus. Das Tool zeigt einen typischen Emissionsgrad, die Messbarkeit, das Reflexionsrisiko und eine passende Empfehlung für die thermografische Messung.
Wichtig: Tabellenwerte sind Richtwerte. Der reale Emissionsgrad hängt unter anderem von Oberfläche, Temperatur, Oxidation, Verschmutzung und Messwinkel ab.
Ergebnis der Materialauswahl
Wählen Sie zunächst eine Materialgruppe und anschließend die passende Oberfläche aus.
Emissionsgradtabelle als Richtwert
Emissionsgradtabellen helfen dabei, typische Werte schnell einzuordnen. Sie sind besonders nützlich, wenn vor einer Messung eine erste Einschätzung benötigt wird. Für präzise Absolutmessungen sollte der Emissionsgrad jedoch direkt am Objekt bestimmt werden.
Die folgenden Werte sind praxisnahe Richtwerte. Je nach Temperatur, Oberfläche, Oxidation, Verschmutzung, Beschichtung und Messwinkel können sie abweichen.
Interaktive Emissionsgradtabelle
Filtern Sie die Tabelle nach Materialgruppe, Messbarkeit, Reflexionsrisiko oder Suchbegriff.
| Materialgruppe | Oberfläche / Zustand | Typischer Emissionsgrad | Messbarkeit | Reflexionsrisiko | Empfehlung |
|---|---|---|---|---|---|
| Aluminium | Poliert / hochglanzpoliert | 0,05 - 0,10 | Sehr schwierig | Sehr hoch | Referenzband, matte Beschichtung oder Kontaktvergleich verwenden. |
| Aluminium | Blank / walzblank | 0,02 - 0,10 | Sehr schwierig | Sehr hoch | Direkte Infrarotmessung kritisch. Referenzfläche verwenden. |
| Aluminium | Oxidiert | 0,20 - 0,30 | Kritisch | Hoch | Messwinkel und Umgebung beachten. |
| Aluminium | Eloxiert | 0,55 | Bedingt gut | Mittel | Für Absolutwerte Emissionsgrad trotzdem prüfen. |
| Kupfer | Poliert | 0,02 - 0,05 | Sehr schwierig | Sehr hoch | Nicht direkt messen. Referenzband oder matte Beschichtung verwenden. |
| Kupfer | Leicht angelaufen | 0,04 | Sehr schwierig | Sehr hoch | Referenzmessung durchführen. |
| Kupfer | Gewalzt | 0,57 - 0,64 | Bedingt gut | Mittel | Oberfläche und Messwinkel dokumentieren. |
| Kupfer | Oxidiert | 0,60 - 0,76 | Gut | Gering bis mittel | Oxidationsgrad und Temperaturbereich beachten. |
| Kupfer | Stark oxidiert / schwarz oxidiert | 0,78 - 0,88 | Gut | Gering | Thermografisch gut nutzbar. |
| Stahl / Eisen | Poliert | 0,07 - 0,38 | Kritisch | Hoch | Referenzmessung empfohlen. |
| Stahl / Eisen | Blank / bearbeitet | 0,24 - 0,45 | Kritisch | Mittel bis hoch | Oberfläche prüfen und Emissionsgrad am Objekt bestimmen. |
| Stahl / Eisen | Mit Walzhaut | 0,66 - 0,77 | Gut | Mittel | Für Absolutmessungen Referenzwert prüfen. |
| Stahl / Eisen | Oxidiert | 0,75 - 0,82 | Gut | Gering | Meist gut messbar. |
| Stahl / Eisen | Stark oxidiert / rau | 0,88 - 0,98 | Sehr gut | Gering | Sehr gut für stabile Thermografie-Ergebnisse geeignet. |
| Edelstahl | Poliert | 0,10 - 0,16 | Sehr schwierig | Sehr hoch | Direkte Messung ohne Referenzfläche vermeiden. |
| Edelstahl | Glänzend | 0,36 - 0,44 | Kritisch | Hoch | Messwinkel und Hintergrund kontrollieren. |
| Edelstahl | Matt | 0,60 | Bedingt gut | Mittel | Für genaue Werte Referenzmessung durchführen. |
| Edelstahl | Oxidiert / wärmebehandelt | 0,79 - 0,95 | Gut bis sehr gut | Gering | Für Thermografie deutlich besser geeignet. |
| Messing / Bronze | Poliert | 0,04 - 0,10 | Sehr schwierig | Sehr hoch | Referenzfläche verwenden. |
| Messing / Bronze | Oxidiert | 0,40 - 0,61 | Bedingt gut | Mittel | Werte können je nach Oberfläche streuen. |
| Messing / Bronze | Rau / porös | 0,55 | Bedingt gut | Mittel | Messwinkel und Oberflächenstruktur beachten. |
| Zink / verzinkte Oberflächen | Poliert | 0,04 - 0,05 | Sehr schwierig | Sehr hoch | Nicht direkt messen. Referenzfläche verwenden. |
| Zink / verzinkte Oberflächen | Oxidiert | 0,10 - 0,60 | Kritisch | Hoch | Nur als grobe Orientierung nutzen. |
| Zink / verzinkte Oberflächen | Verzinktes Eisen / Stahl | 0,25 - 0,30 | Kritisch | Hoch | Referenzband verwenden. |
| Baustoffe | Beton | 0,90 - 0,93 | Sehr gut | Sehr gering | Feuchte, Verschmutzung und Oberflächenstruktur berücksichtigen. |
| Baustoffe | Ziegel / Mauerziegel | 0,90 - 0,93 | Sehr gut | Sehr gering | Sehr gut für Bauthermografie geeignet. |
| Baustoffe | Putz / Kalkputz | 0,90 - 0,94 | Sehr gut | Sehr gering | Feuchte und Beschichtungen beachten. |
| Baustoffe | Gips | 0,80 - 0,90 | Gut | Gering | Oberfläche prüfen. |
| Baustoffe | Asphalt | 0,90 - 0,95 | Sehr gut | Sehr gering | Bei homogener Oberfläche gut messbar. |
| Baustoffe | Sandstein | 0,67 | Bedingt gut | Mittel | Oberfläche und Feuchte beachten. |
| Nichtmetalle | Holz | 0,80 - 0,94 | Gut bis sehr gut | Gering | Feuchte und Oberflächenbehandlung beachten. |
| Nichtmetalle | Kunststoff PE / PP / PVC | 0,94 | Sehr gut | Sehr gering | Glänzende Kunststoffe gesondert prüfen. |
| Nichtmetalle | Gummi | 0,86 - 0,95 | Sehr gut | Sehr gering | Besonders dunkle und matte Oberflächen gut messbar. |
| Nichtmetalle | Papier / Pappe | 0,75 - 0,97 | Gut bis sehr gut | Gering | Kann auch als einfache Referenzfläche dienen. |
| Nichtmetalle | Kork | 0,70 | Bedingt gut | Mittel | Für Absolutwerte prüfen. |
| Beschichtungen / Lacke | Schwarzer Lack, matt | 0,93 - 0,98 | Sehr gut | Sehr gering | Sehr gut als Referenzfläche geeignet. |
| Beschichtungen / Lacke | Schwarzer Lack, glänzend | 0,83 - 0,92 | Gut | Mittel | Reflektiert stärker als matte Oberflächen. |
| Beschichtungen / Lacke | Weißer Lack | 0,95 | Sehr gut | Gering | Bei homogener Oberfläche gut messbar. |
| Beschichtungen / Lacke | Ölfarben / Malfarben | 0,92 - 0,96 | Sehr gut | Gering | Sichtbare Farbe weniger entscheidend als Oberfläche. |
| Beschichtungen / Lacke | Transformatorenlack | 0,94 | Sehr gut | Gering | Gut für elektrische Thermografie geeignet. |
| Glas / Keramik / Wasser | Glas | 0,91 - 0,94 | Gut | Mittel | Messwinkel und Umgebung beachten. |
| Glas / Keramik / Wasser | Porzellan / Keramik | 0,90 - 0,93 | Sehr gut | Gering | In der Regel gut messbar. |
| Glas / Keramik / Wasser | Wasser | 0,95 - 0,98 | Sehr gut | Sehr gering | Bewegung, Dampf und Reflexionen berücksichtigen. |
| Glas / Keramik / Wasser | Eis / Schnee | 0,85 - 0,98 | Gut bis sehr gut | Gering | Struktur, Feuchte und Oberfläche beachten. |
| Organische Oberflächen | Menschliche Haut | 0,98 | Sehr gut | Sehr gering | Fachliche Interpretation erforderlich. |
| Organische Oberflächen | Leder | 0,75 - 0,94 | Gut | Gering bis mittel | Farbe, Struktur und Behandlung beachten. |
| Organische Oberflächen | Baumwolle / Textil | 0,77 - 0,88 | Gut | Gering | Für Vergleichsmessungen geeignet. |
Warum Tabellenwerte allein nicht ausreichen
Eine Emissionsgradtabelle zeigt typische Werte, aber sie kann die reale Messsituation nicht vollständig abbilden. Ein Material kann je nach Oberfläche sehr unterschiedliche Werte haben. Besonders deutlich ist das bei Metallen. Polierte Oberflächen besitzen häufig einen niedrigen Emissionsgrad und reflektieren stark. Oxidierte, lackierte oder matte Oberflächen sind meist deutlich einfacher zu messen.
Ein Tabellenwert ist daher ein Startpunkt. Für vergleichende Messungen reicht er oft aus, zum Beispiel bei der schnellen Suche nach auffälligen Temperaturunterschieden. Für belastbare Absolutwerte sollte der Emissionsgrad direkt am Objekt bestimmt werden.
Wann ist der Emissionsgrad besonders kritisch?
Besonders kritisch ist der Emissionsgrad bei blanken Metallen, polierten Bauteilen, glänzenden Beschichtungen und sehr kleinen Temperaturunterschieden. Hier kann die Wärmebildkamera einen scheinbar plausiblen Wert anzeigen, obwohl ein erheblicher Anteil der gemessenen Strahlung von der Umgebung reflektiert wird.
Typische Beispiele sind elektrische Sammelschienen, metallische Anschlussklemmen, Edelstahlflächen, blanke Aluminiumgehäuse, Kupferleitungen oder verzinkte Oberflächen. In solchen Fällen sollte immer mit Referenzmaterial oder einer geeigneten Beschichtung gearbeitet werden.
Emissionsgrad korrekt bestimmen: Schritt-für-Schritt-Anleitung
Die zuverlässigste Methode ist eine Vergleichsmessung mit einer Referenzfläche. Ziel ist es, eine kleine Fläche mit bekanntem Emissionsgrad direkt auf dem Messobjekt zu erzeugen. Anschließend wird die Originaloberfläche mit dieser Referenz verglichen.
Messobjekt vorbereiten
Reinigen Sie die Messstelle sorgfältig. Entfernen Sie Staub, Öl, Feuchtigkeit, lose Beschichtungen oder andere Verunreinigungen. Die Oberfläche sollte trocken und möglichst homogen sein. Verschmutzungen verändern die Strahlungseigenschaften und können den Messwert verfälschen.
Wählen Sie außerdem eine Stelle, an der Referenzfläche und Originaloberfläche möglichst nahe beieinander liegen. Beide Bereiche sollten die gleiche reale Temperatur haben.
Geeignetes Referenzmaterial auswählen
Verwenden Sie ein Material mit bekanntem und möglichst hohem Emissionsgrad. Geeignet sind zum Beispiel:
- Schwarzes, mattes Isolierband mit einem typischen Emissionsgrad von etwa 0,95
- Spezielle Emissionsgrad-Aufkleber oder hochemissive Messpunkte
- Matter schwarzer Lack oder mattes Farbspray
- Kreidespray oder eine matte, nicht reflektierende Beschichtung
- Dunkles Papier oder matte Referenzflächen für einfache Vergleichsmessungen
Für professionelle Messungen sind spezielle Emissionsgrad-Aufkleber oder definierte Referenzmaterialien vorzuziehen. Isolierband ist in vielen Anwendungen praktikabel, muss aber temperaturbeständig und für die Oberfläche geeignet sein.
Referenzfläche aufbringen
Bringen Sie das Referenzmaterial direkt auf die Messstelle auf. Es sollte plan anliegen und keine Luftspalte bilden. Bei Klebeband ist wichtig, dass es vollständig haftet und thermisch mit dem Objekt in Kontakt steht.
Warten Sie anschließend kurz, bis sich Referenzmaterial und Messobjekt thermisch angeglichen haben. Besonders bei dicken Klebebändern, Lackschichten oder schnellen Temperaturänderungen ist dieser Schritt wichtig.
Wärmebildkamera richtig einstellen
Stellen Sie den Emissionsgrad der Wärmebildkamera auf den bekannten Wert des Referenzmaterials ein. Bei schwarzem, mattem Isolierband oder hochemissiven Aufklebern wird häufig mit etwa 0,95 gearbeitet, sofern der Hersteller des Referenzmaterials keinen anderen Wert vorgibt.
Prüfen Sie zusätzlich die weiteren Messparameter
- Reflektierte scheinbare Temperatur
- Messabstand
- Umgebungstemperatur
- Luftfeuchtigkeit, falls relevant
- Fokus und Messfeldgröße
- Messwinkel
Besonders bei reflektierenden Materialien ist die reflektierte Temperatur wichtig. Wird sie ignoriert, kann auch eine korrekt gewählte Emissionsgradeinstellung zu falschen Ergebnissen führen.
Referenzfläche messen
Messen Sie die Temperatur der Referenzfläche. Nutzen Sie dafür einen Messpunkt oder eine kleine Messfläche, die vollständig innerhalb des Referenzmaterials liegt. Der Messbereich darf nicht über die Kante der Referenzfläche hinausgehen.
Dieser Wert dient als Vergleichstemperatur. Er sollte möglichst stabil sein. Schwankt der Wert stark, ist die Messsituation noch nicht stabil genug.
Originaloberfläche daneben messen
Messen Sie nun direkt neben der Referenzfläche die unbehandelte Originaloberfläche. Achten Sie darauf, dass die gewählte Stelle möglichst die gleiche reale Temperatur besitzt wie die Referenzfläche.
Bei blanken oder glänzenden Materialien wird der angezeigte Wert häufig deutlich abweichen. Das ist ein Hinweis darauf, dass die Oberfläche einen anderen Emissionsgrad besitzt oder Reflexionen das Ergebnis beeinflussen.
Emissionsgrad anpassen
Ändern Sie den Emissionsgrad in der Kamera schrittweise, bis die gemessene Temperatur der Originaloberfläche mit der Temperatur der Referenzfläche übereinstimmt.
Der Emissionsgrad, bei dem beide Messwerte zusammenpassen, ist der geschätzte Emissionsgrad der realen Oberfläche unter den aktuellen Bedingungen.
Wichtig: Dieser Wert gilt für genau diese Oberfläche, diese Temperatur, diesen Messwinkel und diese Messsituation. Er sollte nicht ungeprüft auf andere Bauteile übertragen werden.
Messung wiederholen
Wiederholen Sie die Messung an mehreren Punkten oder zu mehreren Zeitpunkten. So erkennen Sie, ob der ermittelte Wert stabil ist. Bei stark reflektierenden Oberflächen kann bereits eine kleine Änderung des Messwinkels zu anderen Ergebnissen führen.
Wenn die Werte stark schwanken, ist die Oberfläche für eine direkte Messung nur eingeschränkt geeignet. In diesem Fall sollte dauerhaft mit Referenzflächen, Beschichtungen oder Kontaktmessungen gearbeitet werden.
Messbedingungen dokumentieren
Dokumentieren Sie den ermittelten Emissionsgrad zusammen mit den wichtigsten Rahmenbedingungen:
- Material
- Oberflächenzustand
- Referenzmaterial
- Temperaturbereich
- Messabstand
- Messwinkel
- Umgebungstemperatur
- Reflektierte Temperatur
- Kameraeinstellungen
- Datum und Messort
Diese Dokumentation ist besonders wichtig, wenn Messungen später verglichen, bewertet oder in Berichten verwendet werden.
Typische Fehler bei der Emissionsgradmessung
Ein häufiger Fehler ist die direkte Messung blanker Metalloberflächen. Solche Oberflächen reflektieren oft die Umgebung. Die Kamera zeigt dann scheinbar eine Temperatur des Bauteils an, obwohl sie teilweise die reflektierte Strahlung anderer Objekte erfasst.
Ein weiterer Fehler ist ein zu flacher Messwinkel. Je flacher der Blick auf eine Oberfläche, desto stärker können Reflexionen wirken. Messen Sie daher möglichst senkrecht zur Oberfläche.
Auch zu kleine Messpunkte führen zu Problemen. Wenn der Messpunkt kleiner ist als die tatsächlich aufgelöste Messfläche der Kamera, werden Umgebung und Kanten mitgemessen. Besonders bei kleinen Bauteilen, Klemmen oder Leiterbahnen sollte auf Abstand, Fokus und optische Auflösung geachtet werden.
Wann reicht eine Emissionsgradtabelle aus?
Eine Emissionsgradtabelle reicht aus, wenn eine grobe Orientierung oder ein relativer Vergleich benötigt wird. Das gilt zum Beispiel bei vielen Baustoffen, Kunststoffen, Gummi, Putz, Ziegel oder lackierten Oberflächen. Diese Materialien besitzen meist einen hohen Emissionsgrad und lassen sich vergleichsweise stabil messen.
Für blanke Metalle, glänzende Oberflächen, sicherheitskritische Messungen oder dokumentierte Absolutwerte sollte die Tabelle nur als Ausgangspunkt verwendet werden. Der Emissionsgrad sollte dann am Objekt bestimmt werden.
Praxistipp: Emissionsgrad erhöhen statt kompliziert korrigieren
In vielen Anwendungen ist es einfacher, den Emissionsgrad der Messstelle gezielt zu erhöhen, statt eine stark reflektierende Oberfläche direkt zu messen. Eine kleine matte Referenzfläche auf dem Bauteil kann die Messung deutlich stabiler machen.
Bewährte Möglichkeiten sind
- Mattes schwarzes Klebeband
- Hochemissive Aufkleber
- Matter Lack
- Kreidespray
- Matte, nicht reflektierende Beschichtungen
Diese Methoden eignen sich besonders für blanke Metalle, elektrische Bauteile, Laboraufbauten und industrielle Prüfungen. Dabei muss immer geprüft werden, ob das Material für die Temperatur, Oberfläche und Anwendung geeignet ist.
Emissionsgradtabelle nutzen, aber richtig
Eine Emissionsgradtabelle ist ein wertvolles Hilfsmittel in der Thermografie. Sie zeigt typische Werte und hilft bei der schnellen Einschätzung von Materialien. Für präzise Temperaturmessungen reicht ein Tabellenwert allein jedoch oft nicht aus.
Der entscheidende Punkt ist die Oberfläche. Poliert, oxidiert, lackiert, verschmutzt, feucht oder rau kann beim gleichen Material zu völlig unterschiedlichen Messergebnissen führen. Wer belastbare Werte benötigt, sollte den Emissionsgrad direkt am Objekt bestimmen und die Messbedingungen dokumentieren.
Für die Praxis gilt: Tabellenwert als Startpunkt nutzen, kritische Oberflächen erkennen, Referenzmessung durchführen und Ergebnisse sauber dokumentieren.
