Thermometer
Zuletzt aktualisiert: 30. Juni 2021

Ein Infrarot Thermometer hat verschiedene Anwendungsbereiche. Es kann zum Kochen, zum Messen der Außen- und Innentemperatur, zur Messung der Körpertemperatur und in der Wissenschaft und Medizin eingesetzt werden. Für sichere Ergebnisse ist es jedoch wichtig, dass das Infrarot Thermometer eine hohe Genauigkeit aufweist.

Wie genau ein Infrarot Thermometer ist und welche Faktoren die Messgenauigkeit beeinflussen, kann Zweifel aufwerfen. Wir möchten mit diesem Artikel Klarheit schaffen, indem wir dir knapp darlegen, was du bezüglich der Genauigkeit von Infrarot Thermometern wissen solltest. Außerdem geben wir dir Tipps, wie du zu genaueren Ergebnisse gelangen kannst.




Das Wichtigste in Kürze

  • Ein Infrarot Thermometer misst die Wärme, die ein Objekt ausstrahlt. Dabei erfolgt die Messung kontaktlos. Damit der gemessene Wert dem realen Wert entspricht, ist es wichtig, dass das Thermometer genau misst.
  • Die Messgenauigkeit wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Darunter zählen die Art des Infrarot Thermometers, die Oberfläche des Objekts, die Körperstelle, an der gemessen wird, der Abstand zum Messobjekt oder die Umgebung.
  • Alternativen zu Infrarot Thermometern sind Flüssigkeitsthermometer oder digitale Thermometer. Diese haben spezifische Vor- und Nachteile. Auch die Messgenauigkeit schwankt mit der Art des Thermometers.

Genauigkeit von Infrarot Thermometern: Was du wissen solltest

Infrarot Thermometer finden in verschiedenen Bereichen Anwendung: In der Wissenschaft, Industrie, Handwerk oder im Privatgebrauch. Je nach Anwendungsbereich ist die Genauigkeit ein sehr wichtiges Kriterium.

Wie funktioniert ein Infrarot Thermometer?

Infrarot Thermometer, auch Pyrometer genannt, können die Wärmestrahlungen beziehungsweise Infrarot Strahlungen erfassen. Jeder Körper oder Gegenstand sendet Infrarot Strahlungen ab. Dadurch, dass diese Thermometer die Strahlungen aufnehmen und verarbeiten können, ist eine kontaktlose Messung möglich. Das ist besonders für Kinder sehr angenehm (1).

Strahlt ein Körper Wärme aus, dann wird diese auf der Linse des Thermometers gesammelt und gebündelt auf einen Sensor geleitet. Dieser schickt das Signal zu der Elektronik, die es verstärkt und interpretiert. Das Ergebnis wird dann auf einem Display angezeigt (2).

Wie genau misst ein Infrarot Thermometer?

Ein Infrarot Thermometer kann, je nach Modell, einen Bereich von -50 bis +4.000 Grad Celsius messen. Viele Infrarot Thermometer haben einen Toleranzbereich von unter ±0,4 Grad Celsius (3).Die Genauigkeit der Messung gibt an, wie weit der gemessene Wert vom realen Wert abweichen kann. Umso geringer dieser Wert ist, desto genauer ist die Messung.

Die Genauigkeit von Infrarot Thermometern wurde besonders an Kindern geprüft. Hier hat sich gezeigt, dass die Thermometer sowohl genau und zuverlässig, als auch komfortabel bei der Messung sind (4).

Im Vergleich zu herkömmlichen Temperaturmessgeräten hat das Infrarot Thermometer den Vorteil, dass die Messung kontaktlos erfolgt. Dadurch können keine Ungenauigkeiten der Messung aufgrund von mangelndem Kontakt zwischen Thermometer und Gegenstand entstehen.

Welche Messtechnik von Infrarot Thermometern ist am genauesten?

Es gibt verschiedene Arten von Infrarot Thermometern, die unterschiedliche Messgenauigkeiten aufweisen (5).

  • Schmalbandpyrometer: Messfehler können durch einen eingeschränkten Frequenzbereich begünstigt oder hervorgerufen werden.
  • Bandstrahlungspyrometer: Durch einen größeren Frequenzbereich wird die Gefahr für Messfehler verringert.
  • Quotientenpyrometer: Durch die Messung der Intensität von Farbspektren, hat der Emissionsgrad keinen Einfluss auf das Messergebnis. Dadurch können die Ergebnisse genauer sein.
  • Glühfadenpyrometer: Die Temperatur wird hier nur von glühenden Gegenständen berechnet. Sie finden im privaten Gebrauch keine Anwendung.
  • Gesamtstrahlungspyrometer: Der gesamte Frequenzbereich wird gemessen, wodurch die Messung deutlich genauer wird.

Was kann die Messgenauigkeit von Infrarot Thermometern beeinflussen?

Ob das Infrarot Thermometer ein genaues Messergebnis liefert, hängt vor allem von dem Material und der Oberfläche des zu messenden Gegenstands ab. Daher ist es wichtig, vor der Messung bestimmt Parameter in Erfahrung zu bringen (6).

Infrared thermometer

Wie genau ein Infrarot Thermometer misst, hängt von der Oberflächenbeschaffenheit ab. Bei Menschen beeinflusst die Körperstelle die Genauigkeit. (Bildquelle: Viktoriia Hnatiuk / 123rf)

Besonders der Emissionsgrad muss bekannt sein. Dieser sagt aus, in welchem Verhältnis der Gegenstand Wärme an die Umwelt abgibt. Er kann einen Wert zwischen 0 und 1 annehmen. Umso höher der Emissionsgrad, umso genauer sind die Ergebnisse (7).

Emissionswert Material
Niedrig (unter 0,1) Aluminium, Chrom
Mittel (0,1 bis 0,69) Gusseisen, Kupfer, Sandstein
Hoch (0,7 bis 1) Beton, Eis, Gips, Glas, Gummi, Lack, Holz, Ziegelstein

Auch die Größe des Objekts kann einen Einfluss auf die Messgenauigkeit haben. Aus dieser ergibt sich der Abstand, den du maximal zu dem Objekt haben darfst, um genaue Ergebnisse zu erzielen. Umso näher du an dem Gegenstand dran bist, desto besser ist die Messung (8). Bei der Anwendung an Lebewesen ist die Körperstelle ausschlaggebend für die Messgenauigkeit.

An welcher Körperstelle misst ein Infrarot Thermometer am genauesten?

Infrarot Thermometer haben einen großen Anwendungsbereich. Neben der Messung von Gegenständen kann das Infrarot Thermometer auch bei Personen angewendet werden. Um die Körpertemperatur zu ermitteln, kannst du an verschiedenen Körperstellen messen (9, 10).

  • Ohr: Bei sogenannten Ohrthermometern wird über Infrarot Strahlen die Temperatur gemessen. Beachten solltest du, vorher nicht auf dem Ohr gelegen zu haben. Die Art der Messung ist sehr präzise, jedoch auch nicht die Genaueste.
  • Stirn: Bei der Messung an der Stirn kann es durch einen zu großen Abstand zu ungenauen Ergebnissen kommen. Auch diese Art der Messung ist nicht die genaueste Methode.
  • Achsel: Aus dem Blickwinkel der Medizin ist diese Art der Temperaturmessung sehr ungenau.
  • Mundhöhle: Die Genauigkeit kann durch zuvor eingenommene Speisen und Getränke beeinflusst werden. Es kann zu Abweichung von dem Ergebnis zum realen Wert in einem Raum von 0,3 bis 0,5 Grad Celsius kommen.
  • Rektale Messung: Die Messung am Enddarm verspricht die genauesten Messergebnisse. Diese Messung wird jedoch mit einem digitalen Thermometer oder einem Flüssigkeitsthermometer durchgeführt.

Wie kannst du Messfehler mit dem Infrarot Thermometer für ein genaues Ergebnis vermeiden?

Wie du wahrscheinlich schon erkannt hast, gibt es bei der Messung mit einem Infrarot Thermometer einiges zu beachten. Damit du zu einem genauen Ergebnis kommst, solltest du auf die folgenden Punkte achtgeben (5, 6).

  • Achte darauf, dass der Abstand zwischen dem Thermometer und dem Gegenstand nicht zu groß ist. Genaue Informationen, wie groß der Abstand sein darf, findest du bei jedem Infrarot Thermometer als Abstand-Messfleck-Verhältnis verzeichnet.
  • Bei glänzenden Gegenständen kann es durch die Reflexion zu Ungenauigkeiten kommen. Als Hilfe kannst du nicht-reflektierendes Klebeband, wie beispielsweise Isolierband verwenden.
  • Achte auf deine Umgebung bei der Messung. Durch Dämpfe oder Staub kann die Linse beschlagen oder verschmutzen. Das hat ungenaue Messergebnisse als Folge.
  • Bevor du Temperaturen messen möchtest, lass das Infrarot Thermometer beziehungsweise das Objekt, welches du messen möchtest, ein paar Minuten in der jeweiligen Messumgebung akklimatisieren (11).

Wenn du diese Tipps beachtest, kannst du Messfehler und Ungenauigkeiten vermeiden.

Wie wirkt sich die Genauigkeit auf die Kosten des Infrarot Thermometers aus?

Umso genauer die Messung sein soll, desto höher sind die Kosten eines Infrarot Thermometers. Beachte aber, dass du nicht zu jeder Anwendung unbedingt das genaueste Modell haben musst. Verwendest du ein Infrarot Thermometer beispielsweise zum Kochen oder um die Wassertemperatur beim Baden zu prüfen, sind kleine Abweichungen nicht besonders schlimm.

Preisklasse Messgenauigkeit
Niedrig (10 – 40 €) Kleiner Messbereich, Messgenauigkeit in Ordnung, Für den Privatgebrauch geeignet
Mittel (40 – 100 €) Größerer Messbereich, höhere Messgenauigkeit
Hoch (ab 100 €) Thermometer für den Bereich Industrie und Wissenschaft, Sehr hohe Messgenauigkeit

Wie du siehst hat die Genauigkeit der Messung Einfluss auf den Preis des Infrarot Thermometers. Ob du jetzt das Modell mit der höchsten Messgenauigkeit benötigst, oder ob ein günstigeres Modell ausreicht, hängt ganz von der Anwendung ab.

Welche Alternativen gibt es zu Infrarot Thermometern?

Neben den Infrarot Thermometern gibt es noch andere Thermometer. Ob diese eine höhere oder niedrigere Messgenauigkeit aufweisen, möchten wir dir in den nächsten Absätzen erläutern.

Neben Infrarot Thermometern gibt es noch Flüssigkeitsthermometer. Der Stand der Flüssigkeit zeigt dir an, welche Temperatur das Objekt hat. (Bildquelle: Matteo Fusco / Unsplash)

Was diese von dem Infrarot Thermometer unterscheiden und wie genau sie messen, soll dir jetzt kurz erklärt werden.

Flüssigkeitsthermometer

Flüssigkeitsthermometer funktionieren nach dem Prinzip der sich ausdehnenden Flüssigkeit bei hohen Temperaturen. Dadurch steigt die Flüssigkeit in dem Rohr und die Temperatur wird angezeigt. Wichtig dabei ist, dass sich die Flüssigkeit gleichmäßig ausdehnt (10, 12).

Vorteile
  • Sehr hohe Genauigkeit
  • Benötigt keine Stromquelle
Nachteile
  • Quecksilber sehr giftig und nur noch im medizinischen Bereich zu erhalten

Digitale Thermometer

Digitale Thermometer funktionieren über einen Sensor. Sie werden ebenfalls in verschiedenen Bereichen, wie zum Beispiel beim Messen von Fieber oder der Innen- und Außentemperatur verwendet. Das Ergebnis wird dir direkt auf einem Bildschirm angezeigt (10, 12).

Vorteile
  • Sehr günstige Modelle
  • Leichte Bedienung
  • Durchschnittlich sehr genau
Nachteile
  • Genauigkeit stark abhängig von Messstelle
  • Bei tiefem Batterienstand ist die Messung ungenau

Jede Art von Thermometern hat seine Vor- und Nachteile. Wie genau die Messung ist, kann zudem durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden.

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Fazit

In diesem Artikel wurde dir gezeigt, wie genau Infrarot Thermometer sein können und welche Faktoren die Messgenauigkeit beeinflussen. Besonders wichtig bei Infrarot Thermometern ist es, die Parameter zu kennen. So ist beispielsweise der Emissionsgrad von großer Bedeutung.

Damit du genaue Messergebnisse erzielst, musst du einige Dinge beachten. So ist es wichtig, dass der Abstand zu dem Objekt nicht zu groß und die Linse des Thermometers nicht verdreckt oder beschlagen ist. Neben Infrarot Thermometern gibt es außerdem noch Flüssigkeitsthermometer und digitale Thermometer.

Bildquelle: Sasi Ponchaisang / 123rf

Einzelnachweise (12)

1. Chiappini, E., Sollai, S., Longhi, R., Morandini, L., Laghi, A., Osio, C.E., Persiani, M., Lonati, S., Picchi, R., Bonsignori, F., Mannelli, F., Galli, L. and de Martino, M. (2011), Performance of non‐contact infrared thermometer for detecting febrile children in hospital and ambulatory settings. Journal of Clinical Nursing, 20: 1311-1318. https://doi.org/10.1111/j.1365-2702.2010.03565.x
Quelle

2. Infrarot Thermometer Ratgeber: Wie funktioniert ein Infrarot Thermometer (Pyrometer)
Quelle

3. Hoftechnik: Infrarot-Thermometer – Tempertaturmessung mittels Lasertechnik
Quelle

4. Teran, C.G., Torrez‐Llanos, J., Teran‐Miranda, T.E., Balderrama, C., Shah, N.S. and Villarroel, P. (2012), Clinical accuracy of a non‐contact infrared skin thermometer in paediatric practice. Child: Care, Health and Development, 38: 471-476. https://doi.org/10.1111/j.1365-2214.2011.01264.x
Quelle

5. industryPress: Pyrometer: Berührungslose Temperaturmessung in Industrie und Privatbereich. Marius Beilhammer.
Quelle

6. Chrzanowski, K. (1996). Influence of measurement conditions and system parameters on accuracy of remote temperature measurement with dualspectral IR systems. Infrared Physics & Technology,37(3), S. 295-306. https://doi.org/10.1016/1350-4495(95)00075-5.
Quelle

7. Infrarot Thermometer Ratgeber: 3 Schritte für eine präzise Temperaturmessung mit Infrarot Thermometern
Quelle

8. Chrzanowski, K. (1995). Influence of object-system distance on accuracy of remote temperature measurement with IR systems. Infrared Physics & Technology, 36(3), S.703-713. https://doi.org/10.1016/1350-4495(94)00106-U.
Quelle

9. Niven, D.J., Gaudet, J.E., Laupland, K.B. et al. (2015). Accuracy of Peripheral Thermometers for Estimating Temperature: A Systematic Review and Meta-analysis. Ann Intern Med, 163, S.768-777. doi:10.7326/M15-1150
Quelle

10. Pecoraro, V., Petri, D., Costantino, G. et al. The diagnostic accuracy of digital, infrared and mercury-in-glass thermometers in measuring body temperature: a systematic review and network meta-analysis. Intern Emerg Med (2020). https://doi.org/10.1007/s11739-020-02556-0
Quelle

11. Erenberk, U., Torun, E., Ozkaya, E., Uzuner, S., Demir, A.D. and Dundaroz, R. (2013), Skin temperature measurement. Pediatr Int, 55: 767-770. https://doi.org/10.1111/ped.12188
Quelle

12. Infrarot-Thermometer.info: Die meistgenutzten Thermometer im alltäglichen Leben.
Quelle

Warum kannst du mir vertrauen?

Wissenschaftliche Studie
Chiappini, E., Sollai, S., Longhi, R., Morandini, L., Laghi, A., Osio, C.E., Persiani, M., Lonati, S., Picchi, R., Bonsignori, F., Mannelli, F., Galli, L. and de Martino, M. (2011), Performance of non‐contact infrared thermometer for detecting febrile children in hospital and ambulatory settings. Journal of Clinical Nursing, 20: 1311-1318. https://doi.org/10.1111/j.1365-2702.2010.03565.x
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Wissenschaftliche Studie
Teran, C.G., Torrez‐Llanos, J., Teran‐Miranda, T.E., Balderrama, C., Shah, N.S. and Villarroel, P. (2012), Clinical accuracy of a non‐contact infrared skin thermometer in paediatric practice. Child: Care, Health and Development, 38: 471-476. https://doi.org/10.1111/j.1365-2214.2011.01264.x
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Pyrometer: Berührungslose Temperaturmessung in Industrie und Privatbereich
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Wissenschaftlicher Artikel
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3 Schritte für eine präzise Temperaturmessung mit Infrarot Thermometern
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Wissenschaftlicher Artikel
Chrzanowski, K. (1995). Influence of object-system distance on accuracy of remote temperature measurement with IR systems. Infrared Physics & Technology, 36(3), S.703-713. https://doi.org/10.1016/1350-4495(94)00106-U.
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Wissenschaftliche Studie
Niven, D.J., Gaudet, J.E., Laupland, K.B. et al. (2015). Accuracy of Peripheral Thermometers for Estimating Temperature: A Systematic Review and Meta-analysis. Ann Intern Med, 163, S.768-777. doi:10.7326/M15-1150
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Wissenschaftliche Studie
Pecoraro, V., Petri, D., Costantino, G. et al. The diagnostic accuracy of digital, infrared and mercury-in-glass thermometers in measuring body temperature: a systematic review and network meta-analysis. Intern Emerg Med (2020). https://doi.org/10.1007/s11739-020-02556-0
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Wissenschaftliche Studie
Erenberk, U., Torun, E., Ozkaya, E., Uzuner, S., Demir, A.D. and Dundaroz, R. (2013), Skin temperature measurement. Pediatr Int, 55: 767-770. https://doi.org/10.1111/ped.12188
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