Infrarot Thermometer – Funktionsweise und Kaufberatung

Thermometer sind aus der heutigen, modernen Welt nicht wegzudenken. In Handwerk und Industrie wären viele der heutigen Arbeitsmethoden ohne die Möglichkeit des Temperatur messen unmöglich. Aber auch zu Hause spielen Temperaturfühler an vielen Stellen eine wichtige Rolle. So hat man die Temperatur in einzelnen Räumen über Infrarotthermometer im Überblick, ein Außenthermometer zeigt die aktuelle Temperatur im Freien an.

In der Küche kann der Backofen nur durch die genaue Regulierbarkeit der Temperatur effizient genutzt werden. Und nicht zuletzt im medizinischen Bereich kann ein Thermometer zu den wichtigsten Instrumenten gehören. Denn durch das exakte Messen der Körpertemperatur lassen sich Fieber oder Unterkühlung problemlos ermitteln, um im Bedarfsfall sofort geeignete Maßnahmen einleiten zu können.

Wie funktioniert ein Infrarotthermometer?

Während bei einem herkömmlichen Thermometer ein Temperaturfühler auf die zu messende Oberfläche gehalten werden muss, arbeitet ein Infrarotthermometer kontaktlos. Diese berührungslose Funktionsweise ist rasch erklärt:

Jeder Körper oder Gegenstand, der eine Temperatur oberhalb des absoluten Temperaturnullpunktes (- 273° Celsius) aufweist, sendet eine Strahlung im Infrarotbereich aus. Diese Strahlung wird durch das Infrarotthermometer aufgefangen und in ein elektrisches Signal transformiert. Der interne Prozessor des Infrarotthermometers wertet dann die Intensität des Signals aus und errechnet so die Temperatur des Objektes. Dann wird diese Temperatur auf einem am Thermometer angebrachten Display angezeigt. In der Regel läuft dieser Vorgang binnen weniger Sekunden ab, sodass die Temperatur des Körpers in Echtzeit abgelesen werden kann.

Zu berücksichtigen ist dabei der Emissionsgrad des zu messenden Objektes beziehungsweise von dessen Oberfläche. Dieser muss bei vielen Thermometern zuvor eingestellt werden. Stein, Beton oder Fliesen etwa besitzen einen hohen Emissionsgrad, während Textilien oder Kork einen geringen Emissionsgrad haben. Bei Tapeten und vielen Holzoberflächen liegt der Emissionsgrad im mittleren Bereich.

Fast immer liefert die Bedienungsanleitung Informationen dazu, wie das Thermometer bei bestimmten Oberflächen eingestellt werden muss. Unter Umständen lohnt sich aber auch eine Recherche im Internet oder die direkte Kontaktaufnahme mit dem Hersteller des Infrarotthermometers.

Was ist bei der Verwendung eines Infrarot Thermometers zu beachten?

Die Verwendung eines Infrarot Thermometers ist eigentlich kinderleicht: Der zu messende Gegenstand wird anvisiert, dann wird die Messtaste am Thermometer gedrückt und Augenblicke später erscheint auf dem Display die Temperatur.

Natürlich ist es aber auch wichtig, ein möglichst exaktes Ergebnis bei der Temperaturmessung zu erreichen. Daher müssen einige Faktoren berücksichtigt werden.

• Das Thermometer muss auf den Emissionsgrad der zu messenden Oberfläche eingestellt sein.

• Die Temperatur des zu messenden Objektes muss innerhalb des Messbereichs des Infrarotthermometers liegen. Hier gibt es recht große Unterschiede zwischen den einzelnen Geräten.

• Die Messgenauigkeit kann recht stark variieren. Je nach individueller Verwendung ist es sinnvoll, bereits beim Kauf des Thermometers auf die diesbezüglichen Angaben des Herstellers zu achten.

• Die Messoptik des Thermometers spielt bei der Verwendung ebenfalls eine bedeutende Rolle. Hier ist die Größe des zu messenden Bereichs im Verhältnis zur Entfernung des Infrarotthermometers gemeint. Beispiel: Bei einer Messoptik von 20:1 kann eine Fläche von einem Quadratzentimeter aus 20 Zentimetern Entfernung gemessen werden.

• Einige Infrarotthermometer verfügen über Zusatzfunktionen, die bei bestimmten Anwendungen vorteilhaft sein können. So messen einige Infrarotthermometer nicht nur die Temperatur des anvisierten Objektes, sondern auch die Temperatur in der direkten Umgebung. Auch die Luftfeuchtigkeit wird bei einigen Infrarotthermometern mit angezeigt. Dies ist zum Beispiel hilfreich, um feuchte Stellen an der Wand oder der Decke eines Raumes zu entdecken und genau zu analysieren.

• Bei einigen Anwendungsgebieten ist es auch von Vorteil, das Infrarotthermometer auf einen Referenz- oder Grenzwert programmieren zu können. Ein akustisches oder optisches Signal zeigt dann sofort an, wenn bestimmte Werte über- oder unterschritten werden.

Praxiseinsatz: Temperatur von Ausgleichsmasse auf Holzboden richtig messen

Wie unterscheiden sich Thermometer mit Infrarot?

Sämtliche Infrarotthermometer funktionieren kontaktlos. Das Thermometer wird einfach im richtigen Abstand vor den zu messenden Bereich gehalten und zeigt nach Drücken der Messtaste die entsprechende Temperatur an. Auch die Art der Signalübertragung und -Auswertung funktioniert technisch bei allen Geräten gleich.

Damit sind die Gemeinsamkeiten allerdings bereits beschrieben. Die angebotenen Infrarotthermometer unterscheiden sich in Qualität und Funktionsumfang teilweise erheblich. Darüber hinaus kommt es sehr auf den Verwendungszweck des Thermometers mit Infrarot an.

• Infrarotthermometer mit Basis-Ausstattung: Der Preis dieser Geräte ist ziemlich niedrig, dafür bekommt man allerdings auch nur die absoluten Grundfunktionen geboten: Ein solches Infrarotthermometer kann kontaktlos die Temperatur einer Oberfläche messen. Die Messgenauigkeit ist bei vielen dieser Infrarotthermometer nicht sonderlich präzise, außerdem ist der Messbereich eher klein. Daher bieten sie sich am ehesten für einfache Messungen im Heimwerkerbereich an.

• Infrarotthermometer mit hoher Messgenauigkeit: Diese Thermometer mit Infrarot lassen sich sehr genau auf den Emissionsgrad der zu messenden Oberfläche einstellen, um dementsprechend präzise Ergebnisse zu erzielen. Viele dieser Infrarotthermometer haben zudem eine relativ große Laserreichweite, können also in größerem Abstand von der zu messenden Oberfläche ausgelöst werden.

• Infrarotthermometer mit Zusatzausstattung: Ein solches Thermometer misst nicht nur die Temperatur der anvisierten Oberfläche, sondern auch die der unmittelbaren Umgebung. Außerdem haben einige Modelle auch die Möglichkeit, die Luftfeuchtigkeit zu messen. Diese Daten können im Profi-Bereich notwendig sein, wenn es etwa um die Ortung und Analyse von Gebäudeschäden geht. 

• Infrarotthermometer für medizinische Anwendungen: Die Funktionsweise ist identisch wie bei anderen Thermometern mit Infrarot. Dennoch sehen diese Thermometer etwas anders aus und haben auch einen anderen Funktionsumfang. Ihr Messbereich ist darüber hinaus deutlich kleiner, dafür liefern kontaktlose Fieberthermometer aber auch äußerst präzise Messergebnisse. 

Welche Besonderheiten haben Infrarotthermometer in der Medizin?

Schon auf den ersten Blick fällt auf, dass ein medizinisch eingesetztes Thermometer mit Infrarot anders ist als jene Thermometer, die man aus dem handwerklichen Bereich kennt. Optisch erinnert ein handwerklich genutztes Infrarotthermometer entfernt an einen Akkuschrauber, während das Fieberthermometer eindeutig als medizinisches Instrument zu erkennen ist. Dieser Unterschied ist allerdings nicht nur eine optische Spielerei, sondern sehr zweckmäßig:

Das handwerklich genutzte Thermometer muss relativ robust und stoßfest sein, außerdem muss es in feuchter, staubiger Umgebung bei unterschiedlichsten Umgebungstemperaturen einsetzbar sein.

Bei einem medizinisch genutzten Infrarotthermometer (umgangssprachlich: Fieberthermometer) hingegen kommt es in besonderem Maße auf die Hygiene an. Auch das Thermometer selbst muss eine einfach zu reinigende Oberfläche besitzen und sich auch mit Desinfektionsmitteln säubern lassen. Auffällig ist daher, dass ein Infrarot-Fieberthermometer eine sehr glatte Oberfläche ohne viele Winkel und Kerben aufweist. Auch die Anzahl der notwendigen Knöpfe und Schalter ist eher gering. Wasserfest sind medizinisch eingesetzte Infrarotthermometer zwar in der Regel nicht. Ein Spritzwasserschutz ist bei den meisten Geräten aber gegeben.

Welcher Messbereich bei Thermometer in dem Gesundheitswesen

Ein weiterer, wesentlicher Unterschied ist der Messbereich: Während dieser bei im Handwerk genutzten Infrarotthermometern oft eine Spanne von mehreren hundert Grad Celsius aufweist, reicht er bei Fieberthermometern mit Infrarot zumeist nur über etwa 10 Grad. Ein Infrarot Fieberthermometer misst also normalerweise Temperaturen zwischen rund 32 und 42 Grad Celsius. Innerhalb dieses Spektrums können die Werte allerdings sehr präzise angezeigt werden. Die Genauigkeit liegt generell im Bereich eines Zehntel Grades Celsius, bei einigen Fieberthermometern ist sie sogar noch genauer. Dies ermöglicht es zum Beispiel, eine Fieberkurve genau zu verfolgen, um zum Beispiel eine Verschlimmerung der Erkrankung beziehungsweise Anzeichen einer Verbesserung frühzeitig erkennen zu können. Die entsprechenden Resultate können eventuell mitentscheidend sein, wie eine weitere Therapie der Erkrankung aussehen kann.

Einige kontaktlose Thermometer der neuesten Generation arbeiten übrigens vollkommen ohne Knöpfe und Schalter. Stattdessen werden sie ebenfalls draht- und kontaktlos mit Computer, Tablet oder Smartphone verbunden. Der Messvorgang wird dann über eine dort installierte App ausgelöst. Die Vorteile dabei liegen in der Hygiene, weil sich der Infrarot Temperaturfühler leichter reinigen lässt, sowie in den Zusatzfunktionen der App. Dort lassen sich beispielsweise die jeweiligen Messungen dokumentieren, um den Verlauf ablesen zu können.

Wo kann ein Infrarot Thermometer überall eingesetzt werden?

Die Einsatzgebiete von Infrarotthermometern sind vielfältiger als bei jedem anderen Temperaturmessgerät. Dies ist kein Wunder, denn die berührungslose Temperaturmessung ermöglicht auch die Messung von Bereichen und Objekten, die ansonsten auch rein baulichen Gründen unerreichbar sind.

Typische Einsatzgebiete eines Thermometers mit Infrarot sind zum Beispiel

• Die Kontrolle der Wärmedämmung: Wände, Wände, Decke und insbesondere die Fenster eines Raumes können durch die Temperaturmessung via Infrarot überprüft werden. So lassen sich Kältebrücken identifizieren, um diese später zu beseitigen. Die Wärmedämmung wird dabei optimiert und die Heizkosten werden reduziert. 

• Reduktion der Gefahr von Schimmelbildung: Mit dem Infrarotthermometer lassen sich Temperaturunterschiede an Wänden, insbesondere in Ecken unter der Raumdecke, erkennen. In Verbindung mit einem Hygrometer und einer Taupunkttabelle werden so die Bereiche entdeckt, die am ehesten zur Schimmelbildung neigen. 
• Temperaturermittlung von Werkstoffen: Bestimmte Handwerker (z.B. Schmiede oder Glasbläser) benötigen viele ihrer Werkstoffe in einer exakt bestimmten Temperatur, um diese verarbeiten zu können. Mit dem Infrarotthermometer gelingt die Temperaturmessung schnell und sehr zuverlässig.

Temperaturmessung mit Infrarotthermometer in der Küche und am Grill

Ein Infrarotthermometer ist gerade hier besonders praktisch, da es auch besonders heiße Objekte exakt anvisieren und deren Temperatur messen kann. So kann am Holzkohlegrill die Temperatur der Grillkohle ermittelt werden. Auf dem Grill oder in der Pfanne lassen sich aber auch die Temperaturen einzelner Speisen ermitteln, um den exakten Garpunkt zu treffen. Auch praktisch: In der Pfanne oder der Fritteuse befindliches Speiseöl sollte erst im erhitzten Zustand mit den Lebensmitteln in Kontakt kommen, um die Bildung der gesundheitlich bedenklichen Transfettsäuren zu vermeiden. Mit dem Infrarotthermometer lässt sich genau ermitteln, wann das Fett die notwendige Temperatur erreicht hat. 

Kann ich mit einem normalen Infrarotthermometer auch Fieber messen?

Da die Funktionsweise einheitlich ist, liegt die Vermutung natürlich nahe, dass man mit einem normalen Infrarotthermometer auch Fieber messen kann. Umgekehrt sollte es auch möglich sein, die Temperatur des Bratfettes in der Pfanne mit einem Infrarot Fieberthermometer zu ermitteln. Warum also gibt es zwei unterschiedliche Produkte für diese Anwendungen?

Die unterschiedlichen Infrarot-Thermometer sind für ihre verschiedenen Anwendungsbereiche ausgelegt. Normale Infrarotthermometer sind robust und wetterfest und können innerhalb eines vergleichsweise großen Messbereichs arbeiten. Allerdings muss man dafür den Emissionsgrad des zu messenden Objektes kennen, der sich aber nicht immer zu 100% ermitteln lässt. Beim Messergebnis sind Schwankungen also ganz normal, stellen in den meisten Anwendungsbereichen aber auch keine Schwierigkeiten dar.

Anders sieht es im medizinischen Bereich aus. Schon von der Nutzung herkömmlicher Fieberthermometer ist bekannt, dass die Messungen möglichst präzise sein sollten und es bei den Ergebnissen auch auf die Nachkommastelle(n) ankommt. Darum besitzen Fieberthermometer in der Regel auch nur einen Messbereich zwischen 32° und 43° Celsius, liefern dafür aber sehr exakte Ergebnisse bei der Temperaturmessung. Würde man ein normales Infrarotthermometer für die Messung der Körpertemperatur nutzen, wäre das Messergebnis hingegen wenig zuverlässig.

Fazit: Ist die Verwendung eines Infrarotthermometers sinnvoll?

Zwar macht eine Messung der Raum- oder Außentemperatur mit einem Infrarotthermometer keinen Sinn (und würde auch nicht exakt funktionieren). In beinahe allen anderen Anwendungsbereichen ist ein Infrarotthermometer allen anderen Thermometern aber deutlich überlegen. Vorteilhaft sind

• die Möglichkeit zur exakten Messung von Oberflächentemperaturen,

• die einfache Erreichbarkeit auch eigentlich unzugänglicher Bereiche,

• die simple Handhabung,

• die hygienische, da kontaktlose Möglichkeit der Messung

• die einfache Bedienbarkeit des Infrarotthermometers mit nur einer Hand

Negative Aspekte bei der Nutzung von Infrarotthermometern:

• Viele Infrarotthermometer verfügen nur über einen eher kleinen Messbereich,

• die Reichweite des Lasers ist oft eher gering,

• die Messergebnisse sind nicht 100% exakt (insbesondere dann nicht, wenn man den Emissionsgrad der zu messenden Oberfläche nicht kennt),

und ein Infrarotthermometer misst nur die Oberflächen-, nicht jedoch die Kerntemperatur eines Objektes.