Aus- und Fortbildung

1. Aus- und Fortbildung Wärmebildkamera MSA Auer Evolution 5000 - Funktion und Anwendung Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

2. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen MSA Auer Evolution 5000 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • speziell für die Verwendung im Innenangriff • geringes Gewicht • leichte Handhabung • Hilfsmittel bei • Menschenrettung • Brandbekämpfung • Hilfeleistung Beispiel- fotos techn. Daten 1 techn. Daten 2 Anzeigen Hitzesucher Niedrigempf.- betrieb Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

3. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Technische Daten Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos techn. Daten 1 techn. Daten 2 Anzeigen Hitzesucher Niedrigempf.- betrieb Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

4. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Technische Daten Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos techn. Daten 1 techn. Daten 2 Anzeigen Hitzesucher Niedrigempf.- betrieb Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

5. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Bildschirm- und LED-Anzeigebei Hochempfindlichkeitsbetrieb 0 –150° Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos Verschluss- Anzeige techn. Daten 1 Quick-Temp- Anzeige techn. Daten 2 Anzeigen Status- Anzeige Zielpunkt für Quick-Temp Hitzesucher Niedrigempf.- betrieb Überhitzungs- warnung Akku- Ladezustand Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

6. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Hitzesucher (Hot Spot) Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Heiße Stellen werden farbig (gelb bzw. rot) dargestellt. Beispiel- fotos techn. Daten 1 techn. Daten 2 Anzeigen Hitzesucher Niedrigempf.- betrieb Hochempfindlichkeitsbetrieb über 135° - gelb über 142° - rot Niedrigempfindlichkeitsbetrieb über 450° - gelb über 475° - rot Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

7. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Niedrigempfindlichkeitsbetrieb 0 – 500° Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten wird automatisch geschaltet, wenn Hot-Spot-Anteil im Hochempfindlichkeitsbetrieb > 15 % Beispiel- fotos techn. Daten 1 techn. Daten 2 Anzeigen Hitzesucher Farbänderung bei Temperatur- anzeige Betriebsart- anzeige Niedrigempf.- betrieb Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

8. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Physikalische Grundlagen Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • Wärmestrahlung • elektromagnetisches Wellenspektrum • Wechselwirkung mit Brandrauch • Störeffekte • Temperaturmessung Beispiel- fotos Wärme- strahlung elektromagnet. Spektrum Wechsel- wirkung Störeffekte Temperatur- messung Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

9. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Wärmestrahlung Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • „Normales Sehen“ ist die Reflexion einer Lichtquelle auf einem Objekt • Wärmestrahlung ist Eigenstrahlung des Objektes. • Jeder Körper mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunktes sendet Strahlung aus. • Menschliches Auge sieht Wärmestrahlung, z.B. bei Glut oder bei der Sonne. • Tiefere Temperaturen werden nicht wahrgenommen. • Wärmestrahlung kann durch elektrische Sensoren wahrgenommen werden. Beispiel- fotos Wärme- strahlung elektromagnet. Spektrum Wechsel- wirkung Störeffekte Temperatur- messung Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

10. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Elektromagnetisches Wellenspektrum Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos Gamma- strahlen Röntgen- strahlen UV IR Radiowellen Wärme- strahlung elektromagnet. Spektrum Wechsel- wirkung nahes IR mittleres IR Störeffekte sichtbar fernes Infrarot Temperatur- messung Wellenlänge in µm 0,4 0,8 3 6 8 14 15 Arbeitsbereich der Wärmebildkamera 8 – 14 µm Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

11. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung im Rauch Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • kurzwelliges sichtbares Licht wird gestreut und absorbiert • langwellige Wärmestrahlung durchdringt Rauch und Nebel Beispiel- fotos Wärme- strahlung elektromagnet. Spektrum Wechsel- wirkung Störeffekte Temperatur- messung Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

12. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Störeffekte Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Reflexionen, z.B. Sonneneinstrahlung Beispiel- fotos Wärme- strahlung elektromagnet. Spektrum Dämpfung durch Rauch Wechsel- wirkung Störeffekte Temperatur- messung Eigenstrahlung des Rauchs Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

13. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Temperaturmessung Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • Mikrobolometersensoren ermöglichen Temperaturmessung • Messwert abhängig von • Emissionsgrad • Absorptionsgrad des Objektes • Temperaturmessung über Wärmestrahlung deshalb ungenau, jedoch ausreichend als Grundlage für taktische Entscheidungen Beispiel- fotos Wärme- strahlung elektromagnet. Spektrum Wechsel- wirkung Störeffekte Temperatur- messung Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

14. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Sensortechnik Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • Röhren (Vidicon Tube) • BST – Barium-Strontium-Titanat • Mikrobolometer Beispiel- fotos Röhren BST Mikrobolometer Mikrobolometer Bilder Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

15. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Röhrentechnik Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Röhren (Vidicon Tube) • erste Generation • entwickelt in den 70er Jahren • Technik ähnlich einer Fernsehkamera • sehr empfindlich gegen Temperatur und Stöße • begrenzte Haltbarkeit • für Feuerwehreinsatz eher ungeeignet Beispiel- fotos Röhren BST Mikrobolometer Mikrobolometer Bilder Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

16. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen BST-Sensoren Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • BST – Barium-Strontium-Titanat • Entwicklung in den 80er Jahren • Sensor mit 320 x 240 Bildpunkten • nur Messung von Temperaturänderung möglich • deshalb rotierende Scheibe mit 30 U/min • mechanische Blende für Überstrahlungsschutz • 8-bit-System mit 256 Graustufen Beispiel- fotos Röhren BST Mikrobolometer Mikrobolometer Bilder Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

17. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Mikrobolometer Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • neueste Sensortechnik – seit 1992 für den zivilen Bereich verfügbar • Sensor mit 320 x 240 Bildpunkten • Kleinbildkameras: 160 x 120 • höhere Messempfindlichkeit • statische Messung mit 60 Bildern pro Sekunde • keine beweglichen Teile • 12-bit-System mit 4096 Graustufen • Überstrahlungsschutz und Helligkeitskontrolle ohne mechanische Blende möglich Beispiel- fotos Röhren BST Mikrobolometer Mikrobolometer Bilder Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

18. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Schnittzeichnung MSA Auer Evolution 5000 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Beispiel- fotos 160 x 120 Vanadiumoxid- Mikrobolometer Röhren BST Mikrobolometer Mikrobolometer Bilder Quelle: Präsentation MSA Auer Quelle: Präsentation MSA Auer Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

19. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Einsatzmöglichkeiten der WBK Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Man kann • Temperaturunterschiede feststellen • Temperaturen bestimmen • durch Rauch und Nebel sowie bei Dunkelheit sehen • berührungslos über größere Entfernungen arbeiten • nicht durch Wände und feste Oberflächen sehen • nicht durch Wasser und andere Flüssigkeiten sehen • nicht durch Glas sehen • schwer Gase detektieren Beispiel- fotos Brand- bekämpfung Innenangriff Außenangriff Gefahren erkennen weitere Anwendungen Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

20. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Brandbekämpfung Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten Innenangriff Beispiel- fotos Brand- bekämpfung Innenangriff Außenangriff Gefahren erkennen weitere Anwendungen Außenangriff Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

21. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Innenangriff Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • Personensuche/Verkürzung der Rettungszeit • Lageerkundung • Erkennen von Brandausbreitung und Brandherd • Finden von aufgeheizten Stellen • Erkennen von Rettungswegen und Gebäudestrukturen • sicheres Betreten • Erkennen von Schlauchleitungen • Feststellen des Löscherfolgs Beispiel- fotos Brand- bekämpfung Innenangriff Außenangriff Gefahren erkennen weitere Anwendungen Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

22. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Außenangriff Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • Lageerkundung • Rauch duchblicken • Brandobjekt erkennen • Brandherd erkennen • Rettungs-/Angriffswege erkennen • Analyse der Rauchausbreitung • thermische Beaufschlagung von Gebäudeteilen Beispiel- fotos Brand- bekämpfung Innenangriff Außenangriff Gefahren erkennen weitere Anwendungen Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

23. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Erkennen von Gefahren Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • Gasflaschen/-leitungen • Rauchdurchzündungen • eingestürzte/durchgebrannte Bauteile • verdeckte Brandnester • Elektroanlagen (Leuchtstofflampen, Kabel) • mögliche Zündquellen (z.B. bei Tankwagenunfall) • Funkenflug bei Tageslicht Beispiel- fotos Brand- bekämpfung Innenangriff Außenangriff Gefahren erkennen weitere Anwendungen Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

24. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Weitere Anwendungen Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • Füllstandsbestimmung • Gefahrstoffausbreitung • Einsatz als „Nachtsichtgerät“ • Personen im Wasser • Stressreduzierung durch bessere Orientierung Beispiel- fotos Brand- bekämpfung Innenangriff Außenangriff Gefahren erkennen weitere Anwendungen Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

25. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Beispiele 1 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • Überhitzte Elektrogeräte oder Kabel lassen sich leicht aufspüren. • Sie stellen mögliche Zündquellen dar. Beispiel- fotos 1 Beispiel- fotos 2 Beispiel- fotos 3 Beispiel- fotos 4 Beispiel- fotos 5 Beispiel- fotos 6 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

26. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Beispiele 2 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • Helligkeitsunterschiede im Bild sagen aus:HELL ist wärmer als DUNKEL • Eine absolute Aussage zur Temperatur ist nur über den Messpunkt möglich. Beispiel- fotos 1 Beispiel- fotos 2 Beispiel- fotos 3 Beispiel- fotos 4 Beispiel- fotos 5 Beispiel- fotos 6 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

27. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Beispiele 3 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • Füllstände lassen sich bei Blech- und Kunststoffbehältern feststellen (nicht möglich bei blanken Oberflächen). • Schon leichte Erwärmungen verändern den Kontrast. Beispiel- fotos 1 Beispiel- fotos 2 Beispiel- fotos 3 Beispiel- fotos 4 Beispiel- fotos 5 Beispiel- fotos 6 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

28. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Beispiele 4 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • Unterschiedlich lackierte Oberflächen oder Reflexionen beeinflussen die Darstellung. • Blanke Flächen können durch Reflexion höhere Temperaturen vortäuschen. Beispiel- fotos 1 Beispiel- fotos 2 Beispiel- fotos 3 Beispiel- fotos 4 Beispiel- fotos 5 Beispiel- fotos 6 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

29. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Beispiele 5 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • Man kann nicht durch Glas hindurchschauen. • Flammen oder starke Wärmequellen hinter Glas lassen sich jedoch erkennen. Beispiel- fotos 1 Beispiel- fotos 2 Beispiel- fotos 3 Beispiel- fotos 4 Beispiel- fotos 5 Beispiel- fotos 6 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

30. MSA Auer Evo 5000 physikalische Grundlagen Beispiele 6 Sensortechnik Einsatz- möglichkeiten • Personen lassen sich durch Rauch und Nebel sowie bei Dunkelheit in Gebäuden, im Gelände oder im Wasser auffinden. Beispiel- fotos 1 Beispiel- fotos 2 Beispiel- fotos 3 Beispiel- fotos 4 Beispiel- fotos 5 Quelle: Präsentation MSA Auer Beispiel- fotos 6 Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003

31. ENDE Präsentation erstellt: 37.23 Groß Layout: J. Seippel/O. Dresel Branddirektion Frankfurt am Main / 37.23 Groß / Stand: 11/2003