Einsatzgebiete von Infrarot Strahlung
Aufgrund der positiven Wärmewirkung wird die Infrarotstrahlung vor allem in der Medizin und im Wellness-Bereich eingesetzt, jedoch finden die Strahlen in vielen Bereichen des täglichen Lebens Anwendung.
In diesem Beitrag möchten wir einige Bereiche des Alltags vorstellen, in denen die IR-Strahlung genutzt wird.
Inhaltsverzeichnis
In der Medizin
Infrarotstrahlen sind nicht nur angenehm und wärmend, sie werden in der Medizin in einigen Bereichen eingesetzt.
Infrarotstrahlung ist in der Lage, die lokale Durchblutung zu fördern. Dadurch kann die Muskelspannung herabgesetzt werden. Traditionell kommt die IR-Strahlung in der Medizin und der Physiotherapie daher zum Einsatz, um Verspannungen zu lösen, Gelenkerkrankungen wie Rheuma zu behandeln und Muskelschmerzen zu lindern.
Aber auch bei Autoimmunkrankheiten oder Störungen der Wundheilung ist es denkbar, auf Infrarot zurückzugreifen. Zudem wird Infrarot zur Therapie von Erkältungskrankheiten und zur allgemeinen Entspannung eingesetzt.
Passende Geräte sind hierbei:
In der Haustechnik
Mittlerweile ist Infrarot auch in der Haustechnik angekommen. Es ist in der Lage, kontaktlos Wärme zu übertragen, weshalb es immer häufiger als Heizung eingesetzt wird. Speziell in Folien oder Paneelen findet Infrarotstrahlung als Decken- oder Wandheizung Verwendung.
- Infrarot Bildheizung
- Infrarot Fußbodenheizung
- Infrarot Tafelheizung
- Infrarot Deckenheizung
- Infrarotstrahler
Ein Trend aus den USA, der sich auch hierzulande einer steigenden Beliebtheit erfreut, sind zudem Infrarotgrills. Sie arbeiten mit Infrarotstrahlern, die das Grillgut von oben schonend garen. Immer mehr Menschen entscheiden sich für den Infrarotgrill, weil sie von der Qualität des Fleischs überzeugt sind und weil es ein fettarmes Grillen ermöglicht. Dazu kommt noch, dass beim Grillen mit dem Infrarotgrill kein Rauch entsteht.
Natürlich dürfen auch die Infrarot-Wärmekabinen nicht unerwähnt bleiben, denn auch sie werden in privaten Haushalten immer beliebter. Sie eignen sich perfekt für die Ganzkörperbestrahlung mit Infrarot, welche nicht nur eine wohltuende Wirkung erzielt, sondern auch viele positive gesundheitliche Effekte mitbringt. Je nach Modell emittieren die Infrarot-Kabinen IR-A, IR-B oder IR-C Strahlung. Auch eine Kombination der Wellenlängen ist möglich.
In der Fotografie
Sowohl in der Analogfotografie als auch in der Digitalfotografie gibt es die Teildisziplin der Infrarotfotografie. Bei der Analogfotografie werden dafür Infrarotfilme verwendet, die im nahen infraroten Bereich von bis zu 820 Nanometern sensibilisiert sind.
In der Digitalfotografie kommen spezielle Infrarotfilter zum Einsatz, die ein ähnliches Ergebnis erzielen. Auf diese Weise entsteht der typische Wood-Effekt (Beispielbild auf Wikipedia), bei dem der Himmel dunkel abgebildet wird, während Pflanzenteile, die Chlorophyll enthalten – wie Gras und Laub – hell wiedergegeben werden. Mit der Infrarotfotografie ist es zudem möglich, wegen der größeren Wellenlängen eine geringere Streuung zu erzielen und somit auch leichten Nebel und Dunst besser zu durchdringen. Im folgenden Video ist der Wood-Effekt ebenfalls deutlich zu sehen.
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Des Weiteren spielt Infrarot bei der Entfernungsmessung in der Fotografie eine Rolle. Das sogenannte Infrarot-Laufzeitverfahren bietet die Möglichkeit, die Zeit zu messen, die das Licht vom eingebauten Infrarotsender bis zum Empfängersensor benötigt. Diese Zeit wird anschließend ausgewertet und an das Objektiv oder das Blitzgerät übertragen.
Beim Militär und der Polizei
Auch die Polizei und das Militär machen sich die Wirkung des Infrarots zu Nutze. Sie tragen Nachtsichtgeräte sowie Restlichtverstärker. Der zentrale Bestandteil ist dabei der Bildverstärker, der dazu dient, in der Dunkelheit Objekte wahrnehmbar zu machen, die ansonsten nicht erkennbar wären. Zusätzlich wird oft mit Infrarot beleuchtet.
Hubschrauberpiloten verwenden nachts häufig eine Nachtsichtbrille, die am Helm befestigt wird. Bei dieser Brille wird vor jedem Auge ein einfarbiges Bild der Nahinfrarotstrahlung von am Boden befindlichen Objekten projiziert. Oft ist außen am Hubschrauber ein bewegliches Kamerasystem. Es liefert mittels Infrarot Wärmebilder und Videos. Das kann helfen, um flüchtige oder vermisste Personen auch in der Dunkelheit zu erkennen.
In der Sicherheitsbranche
Sogar in der Sicherheitsbranche spielt Infrarot heute eine wichtige Rolle. So werden Pässe und Geldscheine mit infrarotsensitiven Sicherheitsmerkmalen ausgestattet, wodurch sich deren Echtheit dann mit Infrarotstrahlern überprüfen lässt. Bei Euroscheinen werden die Infrarotstrahler unter anderem verwendet, um die Infrarotabsorption zu ermitteln, die bestimmte Materialien bei festgelegten Wellenlängen aufweisen. Auch im britischen Reisepass sind infrarotsensitive Merkmale integriert.
Infrarot-Überwachungskameras dienen der Sicherheit und Überwachung, insbesondere bei schlechten Lichtverhältnissen oder in der Dunkelheit. Sie können Bewegungen und Temperaturunterschiede erkennen und bieten eine Alternative zur visuellen Überwachung.
Für die Thermografie
Ein breitgefächertes Einsatzgebiet für die Infrarotstrahlung ist die Thermografie. Damit werden sogenannte Wärmebilder erzeugt, indem mittels Infrarotstrahlung die Wärme von Gegenständen dargestellt wird. Am bekanntesten ist wohl die Bauthermografie für die Qualitätssicherung in Neubauten oder sanierten Objekten. Sie dient dazu, Wärmebrücken und Wärmeverluste in Gebäuden zu visualisieren. Auf Basis solcher Erkenntnisse ist es dann möglich, die Wärmedämmung gezielt zu verbessern. Das folgenden Video zeigt den Einsatz einer Wärmekamera.
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Die Feuerwehr nutzt hingegen Wärmebildkameras, um Brandherde oder Glutnester aufzuspüren oder Personen in verrauchten Räumen zu erkennen. Darüber hinaus kommt die Thermografie bei der Instandhaltung von mechanischen, elektronischen oder elektrischen Maschinen und Anlagen zum Einsatz. Sie hilft dabei, Schäden und Mängel zu erkennen, damit es rechtzeitig möglich ist, Gegenmaßnahmen zu ergreifen und Schäden oder Ausfälle zu verhindern.
Ein weiterer Einsatzbereich der Thermografie und somit der Infrarotstrahlung ist die Festigkeitsprüfung und die Schwingungsanalyse. Durch ihre besondere Wärmeentwicklung werden lose Verbindungen oder Risse schnell sichtbar. Sogenannte Infrarotpyrometer dienen dazu, Temperaturen und Prozesstemperaturen berührungslos zu messen und zu kontrollieren.
Zur Materialbearbeitung & Industrie
In der Industrie werden heute viele thermische Verfahren mittels Infrarotstrahlung umgesetzt. Insbesondere bei Trockenvorgängen kommt sie zum Einsatz, aber auch für folgende Einsatzbereiche:
- Aushärtung von Materialien
- Erweichen von Kunststoffen
- Verformen von Rohstoffen
Spezielle Infrarotlaser helfen außerdem dabei, Materialien zu schneiden, zu beschriften und zu verschweißen oder Metalle zu härten.
In der Automobilproduktion kann Infrarotstrahlung zur Trocknung von Lacken und Beschichtungen eingesetzt werden. Sie ermöglicht eine schnelle und gleichmäßige Trocknung und verkürzt so die Produktionszeiten.
In der Elektronikfertigung kann Infrarotstrahlung zum Löten von Bauteilen eingesetzt werden. Diese Methode verursacht weniger Wärmeschock und thermische Belastung als herkömmliche Lötverfahren.
Infrarotstrahlung kann zur Erwärmung von Kunststoffen für die Formgebung und Verarbeitung eingesetzt werden. Dies ermöglicht eine präzise Steuerung der Erwärmung und Verformung von Kunststoffen.
Mit Hilfe der Infrarotspektroskopie können chemische Verbindungen in Materialien identifiziert und analysiert werden. Diese Technik hilft bei der Charakterisierung von Materialzusammensetzungen und -strukturen.
Lebensmittel und Umwelt
In der Landwirtschaft kann Infrarotstrahlung zur Überwachung des Pflanzenwachstums und des Erntezustands eingesetzt werden. Satelliten und Drohnen nutzen Infrarotsensoren, um Vegetationsindizes zu erstellen, die den Gesundheitszustand von Pflanzen anzeigen.
Infrarotstrahlung wird zur Überwachung von Umweltbedingungen wie Luft- und Wasserverschmutzung eingesetzt. Spezielle Sensoren können bestimmte Gase in der Atmosphäre identifizieren, um Umweltveränderungen zu erkennen.
In der Lebensmittelindustrie wird Infrarotstrahlung zur Qualitätskontrolle und zum Erhitzen von Lebensmitteln eingesetzt. Infrarot-Strahler können Lebensmittel gleichmäßig erwärmen, ohne sie zu verbrennen, was in Backöfen und Lebensmittelverarbeitungsanlagen von Vorteil ist.
Infrarotstrahlung kann in der Archäologie eingesetzt werden, um vergrabene Strukturen und Artefakte zu entdecken. Die Wärmebildtechnik kann helfen, unter der Erde verborgene Anomalien sichtbar zu machen.
