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Die Internetpräsenz für Elektrothermographie

Thermographie im Einsatz:

Bei sogenannten Bestandsanlagen gestaltet sich eine klassische Elektroprüfung von Jahr zu Jahr schwieriger. War es vor einigen Jahren noch einigermaßen möglich, bestimmte Bereiche für die Überprüfung mit der Zustimmung des Betriebes -des Auftraggebers- wegzuschalten, ist dies heute fast gar nicht mehr möglich. Es ist auch verständlich, dass in vielen Betrieben der Arbeitsablauf durch eine Elektroprüfung nicht gestört werden darf und soll.  Die Computer- und Telekommunikationstechnik reagiert auf Spannungsstörungen häufig mit dem direkten Ausstieg und nachgeschaltete Anlagen schalten gleich mit ab. Automatisierte Produktionsabläufe, SPS gesteuerte Anlagen oder vernetzte Systeme, eine auch nur kurzfristige Abschaltung kann erhebliche Störungen nach sich ziehen. Diese Tatsache trifft auf das produzierende Gewerbe, auf das Handwerk, auf die Industrie, als auch auf Behörden und Verwaltungsbereiche gleichermaßen zu. Eine Lösung ist mit den konventionellen Beurteilungsmöglichkeiten demnach nicht möglich. Das dieser Umstand aber nicht im Sinne einer korrekten Elektroüberprüfung sein kann ist selbstredend...

Hier bietet sich die Elektrothermographie als ideale Ergänzung geradezu an, denn die IR Technik zeigt insbesondere im laufenden Betrieb einer Anlage ihre Stärken. Am besten unter Vollast, können so die tatsächlichen Schwachstellen, die durch Überlastung, Materialfehler, Installationsfehler usw. auftreten, lokalisiert und bewertet werden. Dort wo die Grenzen der üblichen Messmethoden erreicht sind, wird der Vorteil der Wärmebildtechnik offensichtlich. Für die Überprüfung an elektrischen Anlagen, sei es an den Energieerzeugern, den -übertragern, oder den -verbrauchern, drängen sich Thermographieüberprüfungen geradezu auf. Zum einen ist keine gefährliche Annäherung zu spannungsführenden Teilen mehr notwendig, um eine aussagekräftige Bewertung am zu messenden Bauteil vornehmen zu können, des weiteren kann die zu messende Anlage im Normalbetrieb weiterlaufen und verursacht keine Störungen im Produktionsablauf. Die zu prüfende Anlage wird somit "anlagenschonend" inspiziert und kann unmittelbar nach der Wärmebilderfassung zielgenau beurteilt werden.

Sollte dabei eine thermische Auffälligkeit gefunden werden, können anhand der direkten Auswertung des Infrarotbildes eine sofortige Entscheidung, in Abstimmung mit den betreffenden Personen und Abteilungen,  getroffen und erste Maßnahmen eingeleitet werden. Die nachfolgenden Beispiele zeigen zwei unterschiedliche Fälle, wie nach einer thermischen Auffälligkeit gehandelt wurde bzw. werden konnte.

Bei der routinemäßigen Elektrothermographie der Generatorsteuerung an einer sicherheitstechnisch bedeutenden Einrichtung ist das unten dargestellte Drehpoti mit über 250°C als gravierender Mangel detektiert worden. Sämtliche im Umfeld des Betriebsmittels befindlichen Bauteile waren durch die hohen Wärmeentwicklungen bereits geschädigt, zumindest “angegriffen”. Die Koordination und Planung zur Mangelbeseitigung dauerte dabei trotzdem mehrere Monate. Ein sofortiges Abschalten der Anlage war aus funktionalen Gründen nicht möglich, ein Ersatzaggregat musste zuerst gemietet und aufgestellt werden. Das benötigte Ersatzteil hatte eine relativ lange Lieferzeit und der Termin zur Reparatur musste betriebsbedingt mehrmals verschoben werden. Um den plötzlichen Ausfall der noch schadhaften Anlage auf jeden Fall zu vermeiden, wurde das Drehpoti mittels Lüfter permanent gekühlt und überwacht. Der Austausch des Bauteils war innerhalb einer Stunde vollzogen, dabei wurde das Bauteil überdimensioniert geplant und wegen einer besseren Wärmeabfuhr etwas versetzt und entkoppelt. Ein zusätzlich installierter Fremdlüfter sorgt zudem für eine Verwirbelung der Luftmassen. Von der Fehlerdetektion bis zur endgültigen Reparatur vergingen so fast 11 Monate, jedoch unter ständiger Beobachtung der Bauteilwärmeentwicklung. Wäre der Fehler nicht durch die Elektrothermographie aufgefallen, hätte die Erwärmung sicherlich zum Ausfall der Anlage geführt und einen hohen finanziellen wie materiellen Schaden verursacht. Thermographie ist demnach keine sinnlose Dienstleistung, sondern ein effektives Messsystem zur Anlagenkontrolle und -optimierung.

Bilder oben; Juli 2007. Bei der Thermographie der elektrischen Anlage fällt dieses Drehpoti auf. Im Radius von etwa 15cm sind alle Bauteile durch die hohen Temperaturen stark geschädigt und beeinträchtigt. Eine Störung der Anlage ist sehr wahrscheinlich und absehbar.

Bilder unten; Juni 2008. Nach erfolgtem Austausch des schadhaften Bauteils und Verlagerung an einen strömungsgünstigeren Platz (mit zusätzlicher Fremdbelüftung) ist die Anlage nun wieder betriebssicher, wirksam und mit 70°C im absolut unkritischen Bereich.

Deutlich weniger Aufwand verursachte die Behebung einer thermischen Auffälligkeit an dem Anschlussfeld eines Steuertransformators. Auf den unteren Bildern ist am dritten Leitungsanschluss von rechts eine sehr starke Temperaturerhöhung von über 120°C erkennbar. Nachdem die Schraubverbindung kontrolliert und die Klemmkraft etwas erhöht wurde, kühlte die Stelle bereits nach 3 Minuten deutlich ab (80°C) und hatte nach weiteren 10 Minuten die gleiche Temperatur wie die anderen Anschlussstellen erreicht.

Thermographie wird häufig leider erst nach einem Zwischenfall, als "Nachuntersuchung" beauftragt. Dann sitzt der Schock über eine ausgefallene Anlage noch so tief, dass man den eigenen handwerklichen Fähigkeiten nicht mehr vertraut -jeder Schraubverbindung argwöhnisch misstraut- und zur Kontrolle nochmals die Kamera "prüfen" lässt. Sinnvoller wäre aber zweifelsohne eine Überprüfung als Prophylaxe durchzuführen, um in diese Situation eines anlagenausfalls gar nicht wieder zu kommen. Der klassische Einsatzbereich ist die wiederkehrende Prüfung, die sinnvollerweise mindestens jährlich durchgeführt werden sollte. Durch diesen Intervall kann eine Anlage korrekt "eingemessen" werden. Vorab festgelegte Messpunkte können so über Jahre beobachtet werden. Alterung, Verschleiß, oder auch der steigende Leistungsbedarf lassen sich so über einen langen Zeitraum bildlich darstellen und dokumentieren.

Nicht geplante Unterbrechungen in einem Produktions- oder Arbeitsablauf sind selbstverständlich unerwünscht, weil dadurch das geplante “Soll” nicht  erreicht wird. Neben dem Ausfall der Anlage (ob aufgrund überhöhten Temperaturen, oder sonstigen Gründen) sind aber noch weitere Aspekte zu beachten, die die “kleine” Störung schnell zum Super GAU werden lassen. Die zeitlich nicht bekannte und forcierbare Unterbrechung kann weitreichende Folgen haben. Lieferschwierigkeiten können entstehen, Folgeproduktionen kommen ins stocken, Mitarbeiter sind unproduktiv, Kunden werden unzufrieden, der gute Ruf schwindet... Die Versicherungen beziffern solche Sekundärschäden deutlich höher, als der Ursprungsschaden überhaupt war. Und da niemand diese Folgeschäden kalkulieren kann und absichern möchte, werden sie von den Versicherungen auch nicht abgedeckt. Die Versicherungsleistung beschränkt sich somit auf die Deckung des Ursprungsschadens. Auf den Geschädigten kommen somit unbekannte Kosten zu, die er selbst zu tragen hat.

Ein sehr sinnvoller, aber bisher noch unterschätzter, Einsatzbereich der Wärmebildkamera ist die erstmalige Prüfung einer Neuanlage. Da hier erwartungsgemäß keine thermischen Auffälligkeiten auftreten sollten, dient diese Dienstleistung für den Auftraggeber als Bestätigung für die richtige thermische Auslegung der Installation. Gerade für den Errichter elektrischer Anlagen, Installationsfirmen und dem Fachplaner kann diese Überprüfung einen Wettbewerbsvorteil bringen, das ausgestellte Zertifikat bestätigt immerhin die korrekte Planung und Errichtung der ausgeführten Arbeit. Unter dem Gesichtspunkt der Gewährleistung und Produkthaftung kann dies nur von Vorteil sein, denn wenn innerhalb der Gewährleistungsfrist ein Schaden auftritt kann anhand des Thermographieberichtes bewiesen werden, dass der Schaden nicht aufgrund einer fehlerhaften Installation aufgetreten ist.