Blog

Wärmebildtechnologie: Überzeugend bei Tag und Nacht

Wärmebild bei geringen Lichtverhältnissen

Wärmebildgeräte zählen wie Restlichtverstärker zu den Nachtsichtgeräten. In der polizeilichen Praxis sind sie bisher noch nicht so verbreitet wie ihre meist „grünlichen Verwandten“. Woran das liegt, beleuchten wir bei VECTED und zeigen die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der Wärmebildtechnologie für Polizeizwecke bei Tag und Nacht auf. Gerade am Tag bieten Wärmebildgeräte erhebliche Vorteile gegenüber Restlichtverstärkern.

Zunächst ein kurzer Blick in die Vergangenheit: Die Wärmebildtechnologie an sich ist im Vergleich zur Technologie der Restlichtverstärker noch recht jung und hat sich erst in den 1980er Jahren etabliert. Ungekühlte, kompakte und handliche Wärmebildgeräte kamen erst in den 1990er Jahren auf den Markt. Restlichtverstärker waren deutlich früher (bereits seit den 1970er Jahren) in kleineren, einsatztauglichen, handgehaltenen Geräten zu vertretbaren Kosten verfügbar. Wärmebildgeräte mussten stets gekühlt werden; das bedeutete größere und schwerere Geräte, die oft fahrzeuggebunden waren und für die Kühlung eine permanente Stromversorgung benötigten. Eingesetzt wurden diese vor allem im militärischen Bereich. Die ersten Wärmebildsensoren benötigten diese externe Kühlung, um den Infrarotbereich abbilden zu können. Zu diesem Zeitpunkt gab es noch keine Sensoren, welche diesen Spektralbereich bei Raumtemperatur rauschfrei abbilden konnten. Der Vorteil der frühen Geburt also für den Restlichtverstärker. Sein Einsatz konnte sich so in der Polizeiarbeit etablieren.

Der Stand der Technik hat sich bei Restlichtverstärkern in den letzten Jahren allerdings nicht mehr wesentlich weiterentwickelt, während die Wärmebildtechnologie mit immer leistungsfähigeren Sensoren und Optiken sowie einer verbesserten Bildverarbeitung inzwischen einen deutlichen Mehrwert gegenüber der Restlichtverstärkertechnologie bieten kann.

Wärmebild am Tag

Wärmebildgeräte haben heute in vielerlei Hinsicht die Nase vorn, was ihre vielfältigen Einsatzmöglichkeiten und technologischen Finessen anbelangt. Gerade auch am Tag gibt es zahlreiche Szenarien, in denen Wärmebildgeräte als Beobachtungs- oder Vorsatzgerät ihre Vorteile ausspielen können. Alles, was auf den ersten Blick mit bloßem Auge oder einem Fernglas nicht sichtbar ist, aber eine Wärmesignatur besitzt, lässt sich mit dem Wärmebildgerät praktisch sofort aufspüren – bei Tag und bei Nacht, weitgehend unabhängig von Sicht- und Witterungsverhältnissen: ein Einbrecher, der sich im Gebüsch versteckt hält, ein vermisstes Kind, das im Wald am Boden kauert, ein Amokschütze in Tarnkleidung. Selbst verdeckte Waffen lassen sich unter Kleidung erkennen. Nebel, Regen oder eine starke Rauchentwicklung schmälern die Leistung des Wärmebilds dabei nicht.

Das Wärmebildgerät kann auch als „externes Wärmegedächtnis“ fungieren, d. h. dort, wo Personen saßen oder standen, bleibt für eine gewisse Zeit eine Art Wärmefleck zurück, der mit dem Wärmebildgerät gut erkennbar ist. Auch Flüssigkeiten wie Blut oder Urin sind länger sichtbar; so bleiben Spuren verfolgbar. Bei Observationen lässt sich auf Distanz sehr gut feststellen, ob ein Auto bereits länger geparkt ist oder ob Motor, Auspuff und Bremsscheiben noch warm sind. Für das Aufspüren von verdeckten Türen und dahinter liegenden Räumen bei Hausdurchsuchungen ist ein Wärmebildgerät ebenfalls eine wertvolle Unterstützung. Urbane Hanf-Farmen mit den nötigen Pflanzenlampen sind auch von außerhalb des Gebäudes mithilfe eines Wärmebildgeräts leicht auffindbar. Bei Wildunfällen erleichtert ein Wärmebildgerät die Nachsuche, falls das verletzte Tier weitergelaufen ist.

Im Einsatz als Vorsatzgerät für Präzisionsschützen lassen sich mögliche Täter bei Tag und Nacht deutlich früher entdecken als mit Tagesoptik oder Restlichtverstärker, denn sobald die Person nur einen kleinen Teil ihres Körpers exponiert, ist sie im Wärmebildgerät deutlich sichtbar. Selbst künstliche Nebelwurfkörper oder tatsächlicher Brandrauch verhindern die Entdeckung des Täters bei Einsatz von Wärmebildgeräten nicht.

Lichtblitze z. B. durch ein Stroboskop oder eine Mehrfach-Blendgranate können bei Restlichtverstärkern aufgrund der schnell wechselnden Lichtverhältnisse zudem zu ausgedehnteren Abschaltungen führen, sodass der Nutzer über längere Zeit „blind“ ist. Ein Wärmebildgerät dagegen ist davon vollkommen unbeeindruckt.

Wärmebild von Person hinter dem Busch bei Tageslicht
Person hinter dem Gebüsch

Mythen im Markt

Was uns bei VECTED bei unseren Beratungsgesprächen auffällt, sind gewisse falsche Vorbehalte gegen Wärmebildgeräte, die sich im Markt teilweise als Mythos halten. Zum einen wird vorgebracht, dass im Infrarotbereich arbeitende Wärmebildgeräte nicht durch Glasscheiben „schauen“ können. Die Aussage an sich ist richtig, da Glas wie ein Spiegel in diesem Wellenlängenbereich wirkt. Mit anderen Technologien vom visuellen Bereich über nahes Infrarot, wo Restlichtverstärker arbeiten, bis zu SWIR-Systemen (Short-Wave-Infrared) ist in vielen Fällen jedoch auch keine Sicht durch Scheiben möglich – es kommt dabei stark auf die Art der Scheibe an. Im visuellen Bereich ist der Blick durch getönte Scheiben nicht möglich, im nahen bis kurzwelligen Infrarotbereich (NIR, SWIR) sind Isolierglasscheiben – sowohl bei Häusern wie auch bei Autos – ein Hindernis, da diese explizit dafür ausgelegt sind, diesen Spektralbereich zu blockieren, damit sich z. B. Innenräume nicht aufheizen.

Ein weiteres Vorurteil ist, dass Wärmebildgeräte als Vorsatzgerät im Gegensatz zu Restlichtverstärkern nicht Plug-and-Play-fähig seien und eingeschossen werden müssten. „Diese Verallgemeinerung ist schlichtweg falsch“, betont Wolfgang Pfab, Director Technology bei VECTED. „Einfachere Geräte, die im zivilen und jagdlichen Gebrauch Verwendung finden, fehlt oft der aufwändige Justageprozess, der ein Plug-and-Play ermöglicht. Unsere Vorsatzgeräte sind jedoch werksseitig so exakt justiert, dass sie als Plug-and-Play-Geräte ohne Präzisionsverlust vor verschiedenen Zielfernrohren montiert werden können und behördlichen Anforderungen vollkommen gerecht werden.“ Darüber hinaus sind die Geräte kollimiert und parallaxefrei, um im Einsatzfall ein sehr kleines Ziel mit maximaler Ersttrefferwahrscheinlichkeit erfolgreich zu treffen.

Einschränkend können sich eine hohe Umgebungstemperatur und hohe Luftfeuchtigkeit auf die Funktionalität eines Wärmebildgeräts auswirken, die dafür sorgen, dass der Kontrast der Szenerie nachlässt und die Bildqualität beeinträchtigt. Hier kommt es sehr auf die Leistungsfähigkeit des Sensors, der Optik sowie der Bildverarbeitung an. VECTED entwickelt die Elektronik und die komplette Bildverarbeitung vom Sensor-Frontend bis zum Display-Backend selbst. „Auf diese Weise erreichen wir auch unter widrigen Umgebungsbedingungen noch einen guten Kontrast und eine hohe Detailtiefe“, so Wolfgang Pfab. Zudem ist die Detektion eines Objekts deutlich einfacher möglich, als es grundsätzlich mit einem Restlichtverstärker der Fall wäre. Das Objekt befindet sich zwar vor einer relativ einförmigen Fläche und der Kontext ist für den Beobachter schwieriger zu erfassen, aber eine Detektion ist auch unter diesen widrigen Bedingungen dennoch fast uneingeschränkt möglich. Herausfordernder wird es bei der Identifikation von Personen, was mit dem Restlichtverstärker einfacher gelingt. Die Bilddarstellung ist in Grüntönen oder Schwarz-Weiß deutlich näher an einer fotorealistischen Darstellung, die unser Auge gewohnt ist, als der Spektralbereich des Wärmebilds.

Wärmebild ist mehr als Nachtsicht

Der Restlichtverstärker ist nur bei Nacht ein gutes Hilfsmittel zur Identifizierung von Objekten oder Personen. Er sollte aber nicht als alleinige Sichtunterstützung verstanden werden. Moderne Wärmebildgeräte bieten bei Nacht und gerade auch am Tag zahlreiche Verwendungsmöglichkeiten und haben in Leistung, Bildqualität und Einsatzvielfalt gegenüber Restlichtverstärkern oft und bezüglich Detektion immer die Nase vorn.

Weitere Artikel

Vected GmbH
Blog

IWA OutdoorClassics

Das Angebot an Schalldämpfern, Wärmebild- und Nachtsichtgeräten ist riesengroß und erweitert sich ständig. Für viele Jäger sind die Technologien noch…