DE102022116711B3

DE102022116711B3 - Akustisches System und Verfahren zur Bestimmung von Leckagen in einer Gebäudehülle eines Gebäudes

Info

Publication number: DE102022116711B3
Application number: DE102022116711.9A
Authority: DE
Inventors: Benedikt Kölsch; Björn Schiricke
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2022-07-05
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2023-09-14
Anticipated expiration: 2042-07-06
Also published as: WO2024008535A1

Abstract

System (1) zur Bestimmung von Leckagen (7) in einer Gebäudehülle (101) eines Gebäudes (100), mit einer Signalsendevorrichtung (2), die mindestens ein akustisches Signal emittiert, und einer ersten Signalempfangsvorrichtung (3), wobei die Signalsendevorrichtung (2) innerhalb des Gebäudes (100) anordenbar ist, und die erste Signalempfangsvorrichtung (3) außerhalb des Gebäudes (100) anordenbar ist, wobei eine optischen Kamera (6), die außerhalb des Gebäudes (100) anordenbar ist und über die ein optisches Bild der Gebäudehülle (101) erzeugbar ist, und eine Rechenvorrichtung, wobei die erste Signalempfangsvorrichtung (3) als Mikrofonarray ausgebildet ist und das mindestens eine akustische Signal der Signalsendevorrichtung (2) empfängt und wobei die Rechenvorrichtung mittels des empfangenen mindestens einen akustischen Signals eine akustische Kartierung der Gebäudehülle (101) erstellt und über das optische Bild der Gebäudehülle (101) legt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein akustisches System zur Bestimmung von Leckagen in einer Gebäudehülle eines Gebäudes sowie ein entsprechendes Verfahren.
Der Energiebedarf zum Heizen und Kühlen eines Gebäudes wird wesentlich durch undichte Stellen, sogenannte Leckagen, in der Gebäudehülle bestimmt. Da Leckagen einen ungewollten Luftaustausch ermöglichen, sind derartige undichte Stellen in der Gebäudehülle für einen Großteil der Wärmeverluste eines Gebäudes verantwortlich. Zusätzlich kann eine Wärmerückführung bei Lüftungsanlagen in Gebäuden nur korrekt ausgelegt und betrieben werden, wenn die entsprechende Gebäudehülle möglichst luftdicht ist. Das Detektieren von Leckagen und das damit verbundene Beseitigen dieser Leckagen spielt somit eine wesentliche Rolle, um Gebäudehüllen luftdicht und damit energieeffizient zu gestalten. Neben der Detektion spielt die Quantifizierung der Leckagen eine wesentliche Rolle, da die Menge der ausgetauschten Luft nicht bei allen Leckagen gleich groß ist. Somit ist beispielsweise eine effektive und großflächige Sanierung von Bestandgebäuden nur möglich, wenn der Ort und die Größe der Leckage in der Gebäudehülle bekannt sind.
Zu Bestimmung der Luftdichtheit einer Gebäudehülle sind u.a. zwei Verfahren bekannt.
Die Luftdichtheit einer Gebäudehülle lässt sich beispielsweise durch das Druckdifferenz-Messverfahren, auch als „Blower-Door Test“ bekannt, bestimmen. Bei diesem Verfahren wird ein definierter Luftvolumenstrom mittels eines Ventilators in das Gebäude geleitet und zeitgleich die statische Druckdifferenz über die Gebäudehülle bestimmt. Über das Verhältnis von Druck und Volumenstrom kann die Dichtheit ermittelt werden und somit eine Quantifizierung der integralen Luftdichtheit des Gebäudes erfolgen. Bei diesem Verfahren werden jedoch ausschließlich Informationen über die Dichtheit des gesamten Gebäudes erlangt. Die Detektion von Leckagen in einzelnen Abschnitten der Gebäudehülle ist über das Druckdifferenz-Messverfahren allein nicht möglich. Mit zusätzlichen Rauchspendern oder Luftgeschwindigkeitsmessern können weiterhin lokale Luftströmungen detektiert werden, was eine qualitative Bestimmung von Ort und Größe einer undichten Stelle ermöglicht.
Das Druckdifferenz-Messverfahren hat jedoch den Nachteil, dass die Durchführung und vor allem die Detektion einzelner Leckagen in der Regel zeit- und kostenintensiv ist. Für dieses Verfahren müssen der Ventilator in die Außentür oder eine andere Öffnung eingesetzt und entsprechend abgedichtet werden. Gewollte Öffnungen, wie beispielsweise Vorrichtungen zur Lüftung von Räumen, müssen aufwendig abgedichtet werden. Der Messvorgang kann somit inklusive Vorbereitung mehrere Stunden in Anspruch nehmen. Ferner besteht bei dem Druckdifferenz-Messverfahren der Nachteil, dass es mittels Rauchspendern oder Luftgeschwindigkeitsmessern relativ zeit- und arbeitsaufwendig ist, Ort und Größe von einzelnen Leckagen in einer Gebäudehülle zu ermitteln.
Es ist ferner bekannt einzelne Leckagen einer Gebäudehülle mittels Infrarot-Thermografie zu bestimmen. Da die Oberflächentemperatur in der Nähe von Leckagen durch strömende Luft beeinflusst wird, können Leckagen indirekt über die Temperaturänderung mittels einer Infrarot-Kamera detektiert werden. Die durch die Infrarot-Thermografie detektierten Leckagen werden dabei jedoch nicht quantifiziert. Zudem muss ein ausreichender Luftstrom zwischen der Innen- und der Außenseite der Gebäudehülle sowie eine ausreichend große Temperaturdifferenz vorhanden sein, wodurch das Verfahren relativ störanfällig ist.
Die zuvor beschriebenen Systeme und Verfahren stellen einen allgemeinen Kenntnisstand des Anmelders dar, der sich jedoch nicht notwendiger Weise auf einen konkreten Stand der Technik bezieht.
DE 10 2016 224 375 A1 offenbart ein System zur Bestimmung der Luftdichtheit eines Gebäudes mittels Ultraschallsignalen, die von einem Ultraschallsender innerhalb eines Gebäudes ausgesendet und mittels eines Ultraschallempfänger außerhalb des Gebäudes empfangen werden. Über die Position des Ultraschallsenders und der Position des Ultraschallempfängers sowie den Zeitpunkt und der Form der ausgesandten Ultraschallsignale kann auf Positionen von undichten Stellen geschlossen werden. Ferner beschreibt US 2022/0 113 215 A1 ein System zur Bestimmung von Leckagen in einer Gebäudehülle eines Gebäudes nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Aus WO 2004/068 085 A2 ist eine weitere Vorrichtung zur Prüfung der Dichtheit einer Gebäudehülle bekannt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur Bestimmung von Leckagen in einer Gebäudehülle eines Gebäudes bereitzustellen, mit dem Leckagen in einer Gebäudehülle vereinfacht und kostengünstig ermittelbar und vorzugsweise quantifizierbar sind. Zudem soll der zeitliche Aufwand zur Bestimmung von Leckagen im Vergleich zu existierenden Verfahren deutlich reduziert sein.
Das erfindungsgemäße System ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des Anspruchs 7 definiert.
Das erfindungsgemäße System zur Bestimmung von Leckagen in einer Gebäudehülle eines Gebäudes weist eine Signalsendevorrichtung, die mindestens ein akustisches Signal emittiert, und eine erste Signalempfangsvorrichtung auf, wobei die Signalsendevorrichtung innerhalb des Gebäudes anordenbar ist, und die erste Signalempfangsvorrichtung außerhalb des Gebäudes anordenbar ist. Das erfindungsgemäße System ist gekennzeichnet durch eine optische Kamera, die außerhalb des Gebäudes anordenbar ist und über die ein optisches Bild der Gebäudehülle erzeugbar ist, und durch eine Rechenvorrichtung, wobei die erste Signalempfangsvorrichtung als Mikrofonarray ausgebildet ist und das mindestens eine akustische Signal der Signalsendevorrichtung empfängt und wobei die Rechenvorrichtung mittels des empfangenen mindestens einen akustischen Signals eine akustische Kartierung der Gebäudehülle erstellt und über das optische Bild der Gebäudehülle legt.
Unter „Gebäudehülle“ eines Gebäudes werden im Rahmen der Erfindung sämtliche das Gebäude begrenzende Teile verstanden und somit neben den klassischen Außenwänden auch Türen, Fenster, Fassaden, Glaswände oder auch das Dach des Gebäudes.
Durch das erfindungsgemäße System können Leckagen in einer Gebäudehülle eines Gebäudes auf besonders einfache Weise detektiert werden. Dazu emittiert die Signalsendevorrichtung mindestens ein akustisches Signal, das durch eine Leckage in der Gebäudehülle transmittiert wird. Die außerhalb der Gebäudehülle angeordnete erste Signalempfangsvorrichtung empfängt das mindestens eine akustische Signal und die Rechenvorrichtung erstellt eine akustische Kartierung der Gebäudehülle mittels des empfangenen akustischen Signals. Da die erste Signalempfangsvorrichtung als Mikrofonarray ausgebildet ist, kann eine einzelne Schallquelle, beispielsweise ein durch eine Leckage in der Gebäudehülle transmittiertes akustisches Signal, detektiert und auf der akustischen Kartierung visualisiert werden. Die akustische Kartierung stellt eine zweidimensionale Ansicht der erfassten akustischen Signale dar, wodurch die räumliche Ortung des akustischen Signals ermöglicht wird. Mit anderen Worten: Dem empfangenen akustischen Signal kann eine räumliche Position zugeordnet werden. Selbstverständlich können auch mehrere akustische Signale, die durch unterschiedliche Leckagen transmittiert wurden, detektiert und auf der akustischen Kartierung dargestellt werden.
Der Schall des emittierten akustischen Signals wird grundsätzlich weitestgehend von der Gebäudehülle abgeschirmt und tritt zu großen Teilen nur durch die Leckagen in der Gebäudehülle aus. Wird mittels der ersten Signalempfangsvorrichtung an der Gebäudehülle ein im Vergleich zur Umgebung stärkeres akustisches Signal empfangen, das dem von der Signalsendevorrichtung emittierten mindestens einem akustischen Signal entspricht, kann auf das Vorliegen einer Leckage an dieser Stelle geschlossen werden. Durch die optische Kamera wird ein optisches Bild von der Gebäudehülle aufgenommen, wobei durch das Überlagern der akustischen Kartierung, auf der eine Leckage mittels des transmittierten akustischen Signals visualisiert ist, mit dem optischen Bild der Gebäudehülle die Leckage an der Gebäudehülle auf einfache Art und Weise optisch erkennbar und somit detektierbar ist. Das Übereinanderlegen erfolgt dabei durch die Rechenvorrichtung und somit zumindest weitestgehend automatisch.
Das mindestens eine emittierte akustische Signal kann beispielsweise ein breitbandiges weißes Rauschen mit einer Frequenz von bis zu 40 kHz sein. Das System kann grundsätzlich mit akustischen Signalen mit veränderbaren Frequenzen betrieben werden.
Durch das erfindungsgemäße System können Leckagen in einer Gebäudehülle besonders schnell detektiert werden. Aufgrund der einfachen Konstruktion des erfindungsgemäßen Systems ist keine weitere Präparation des Gebäudes oder der Gebäudehülle notwendig.
Die Anordnung der Signalsendevorrichtung innerhalb des Gebäudes und die Anordnung der ersten Signalempfangsvorrichtung außerhalb des Gebäudes kann beispielsweise derart erfolgen, dass nur die Gebäudehülle die beiden Vorrichtungen räumlich voneinander trennt. Mit anderen Worten: Die Signalsendevorrichtung ist auf einer Seite der Gebäudehülle, in dem Gebäude, angeordnet und die erste Signalempfangsvorrichtung ist auf der anderen Seite der Gebäudehülle, außerhalb des Gebäudes, angeordnet. Eine derartige Anordnung soll sicherstellen, dass das von der ersten Signalempfangsvorrichtung empfangene akustische Signal im Wesentlichen von der zu untersuchenden Gebäudehülle beeinflusst wird. Das gesamte System kann selbstverständlich auch innerhalb eines Gebäudes verwendet werden, beispielsweise um Innenwände eines Gebäudes zu untersuchen.
Die optische Kamera des erfindungsgemäßen Systems kann beispielsweise eine Digitalkamera sein. Mittels einer Digitalkamera kann auf besonders einfache Art und Weise ein optisches Bild von der Gebäudehülle beziehungsweise von dem zu untersuchenden Abschnitt der Gebäudehülle aufgenommen und mittels der Rechenvorrichtung verarbeitet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Mikrofonarray handelt es sich um eine Anordnung mehrerer Mikrofone, deren aufgenommenen Signale aufsummiert werden können. Bei einem Mikrofonarray, auch Array-Mikrofon genannt, können die mehreren Einzelmikrofone derartig angeordnet sein, dass die Anordnung eine Ebene bildet, die in Richtung einer zu untersuchenden Ebene, etwa in Richtung einer Gebäudehülle, ausgerichtet werden kann. Somit ermöglicht das Mikrofonarray die Bestimmung der Richtung, aus der das akustische Signal kommt, in vorteilhafter Weise. Zudem ist die Detektion zeitlich nicht auf ein einzelnes akustisches Signal beschränkt, sodass auch mehrere akustische Signale an der Gebäudehülle nahezu gleichzeitig detektiert werden können. Durch die Verwendung eines Mikrofonarrays wird die Detektion des akustischen Signals, das an einer Leckage an der Gebäudehülle besonders ausgeprägt ist, auf einfache Art und Weise ermöglicht.
Die Rechenvorrichtung des erfindungsgemäßen Systems kann als ein separates Teil oder als Teil der ersten Signalempfangsvorrichtung ausgestaltet sein.
Ferner können die erste Signalempfangsvorrichtung und die optische Kamera auch als eine Einheit ausgebildet sein, wobei die optische Kamera an dem Mikrofonarray angeordnet ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Signalsendevorrichtung mindestens einen Lautsprecher aufweist. Der Lautsprecher ist dabei nicht auf das Emittieren eines bestimmten akustischen Signals beschränkt und kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass akustische Signale mit unterschiedlicher Frequenz, Signallänge, Intensität oder eine Kombination verschiedener Signale emittiert werden können. Beispielsweise kann die Wahl des Lautsprechers abhängig sein von einem in einem konkreten Anwendungsfall bevorzugtem oder notwendigen akustischen Signal. Dadurch, dass die Signalsendevorrichtung mindestens einen Lautsprecher aufweist, kann die Emission des mindestens einen akustischen Signals auf besonders einfache Art und Weise erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Signalsendevorrichtung einen omnidirektionalen hochfrequenten Lautsprecher und einen omnidirektionalen mitten/tieffrequenten Lautsprecher auf. Durch eine derartige Ausgestaltung der Signalsendevorrichtung kann auf besonders einfache Art und Weise ein breites Spektrum an Frequenzen des mindestens einen akustischen Signals erzeugt werden. Da beide Lautsprecher omnidirektional sind, wird das mindestens eine akustische Signal in nahezu gleicher Weise in alle Raumrichtungen emittiert. Dadurch können beide Lautsprecher unabhängig von baulichen Konstruktionen, beispielweise unabhängig von innerhalb der Gebäudehülle angeordneten Wänden oder Gegenständen, angeordnet werden und es ist nicht notwendig die Lautsprecher speziell auszurichten. Das Emittieren des akustischen Signals mit einer Signalsendevorrichtung mit einem omnidirektionalen hochfrequenten Lautsprecher und einem omnidirektionalen mitten/tieffrequenten Lautsprecher erfolgt somit auf besonders vorteilhafte Weise.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht das Mikrofonarray aus ringförmig angeordneten Mikrofonen. Durch eine derartige ringförmige Anordnung bildet das Mikrofonarray eine Ebene, die zu einer zu untersuchenden Ebene ausgerichtet werden kann, wobei zusätzlich eine Art örtliches Zentrum des Mikrofonarrays in der Mitte der ringförmig angeordneten Mikrofone vorhanden ist. Das örtliche Zentrum des Mikrofonarray eignet sich besonders vorteilhaft beispielsweise zur Anordnung eines weiteren Messgerätes oder Sensors, sodass das weitere Messgerät oder der weitere Sensor stets mit gleichem Abstand von den Mikrofonen des Mikrofonarrays beabstandet ist. Durch die Ebene, die das Mikrofonarray bildet, verfügen alle einzelnen Mikrofone des Mikrofonarray zudem über einen gleichen Abstand zu einer zu untersuchenden Fläche, wenn das Mikrofonarray parallel zu der zu untersuchenden Fläche ausgerichtet ist. Die Mikrofone des Mikrofonarrays können auch eine spiralförmige, eine elliptische oder eine andere Anordnung aufweisen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die optische Kamera in der Mitte des Mikrofonarrays angeordnet ist. Eine derartige Anordnung von Mikrofonarray mit optischer Kamera kann auch als akustische Kamera ausgebildet sein. Durch diese Anordnung sind das Mikrofonarray und die optische Kamera in einer Ebene angeordnet, wodurch eine Ausrichtung auf eine zu untersuchende Fläche auf besonders einfache Art und Weise ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß weist das System eine zweite Signalempfangsvorrichtung und eine dritte Signalempfangsvorrichtung auf, wobei die zweite Signalempfangsvorrichtung innerhalb des Gebäudes anordenbar und die dritte Signalempfangsvorrichtung außerhalb des Gebäudes anordenbar ist, wobei die zweite und die dritte Signalempfangsvorrichtung das mindestens eine akustisches Signal der Signalsendevorrichtung empfangen und die Rechenvorrichtung oder eine weitere Rechenvorrichtung die empfangenen Signale vergleicht.
Dabei können die zweite und dritte Signalempfangsvorrichtung jeweils ein Mikrofon sein.
Durch die Anordnung der zweiten Signalempfangsvorrichtung innerhalb des Gebäudes kann ein von der ebenfalls innerhalb eines Gebäudes angeordneten Signalsendevorrichtung emittiertes Signal von der zweiten Signalempfangsvorrichtung aufgenommen werden, ohne den Umstand, dass Störeinflüsse wie etwa Umgebungs- oder Umweltgeräusche das emittierte akustische Signal stark beeinflussen. Das akustische Signal, das die dritte, außerhalb des Gebäudes angeordnete, Signalempfangsvorrichtung empfängt, kann hingegen neben dem emittierten Signal, das durch die Gebäudehülle des Gebäudes beeinflusst ist, Umweltgeräusche enthalten. Die Rechenvorrichtung oder eine weitere Rechenvorrichtung vergleicht die von der zweiten und der dritten Signalempfangsvorrichtung aufgenommenen Signale.
Somit wird das ursprüngliche Signal, das innerhalb des Gebäudes aufgenommen wird, mit dem Signal, das außerhalb des Gebäudes von der dritten Signalempfangsvorrichtung aufgenommen wird, verglichen und es kann festgestellt werden, welcher Anteil des emittierten Signals außerhalb des Gebäudes aufgenommen wird, so dass auf die Dichtigkeit des Bereichs der Gebäudehülle, auf den die dritte Signalempfangsvorrichtung ausgerichtet ist, geschlossen werden kann.
Die dritte Signalempfangsvorrichtung ist bevorzugt in der Nähe der Gebäudehülle angeordnet. Die dritte Signalempfangsvorrichtung kann ein akustisches Signal aufnehmen, das an einem Ort der Gebäudehülle mit oder auch ohne Leckage entstanden ist.
Ist eine Leckage an einem Ort der Gebäudehülle vorhanden, kann der Effekt genutzt werden, dass die Transmission von Schall durch eine Leckage abhängig von der Frequenz ist. Die Signalsendevorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass das mindestens eine akustische Signal wiederholt mit veränderter Frequenz emittiert wird, wobei das empfangene akustische Signale hinsichtlich einer maximalen Frequenz ausgewertet wird und wobei von dieser maximalen Frequenz auf die Größe der Leckage geschlossen wird. Im idealisierten Fall einer kreisförmigen Leckage nimmt die austretende Schallleistung schlagartig ab, wenn die Frequenz einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Der Schwellenwert entspricht genau der Frequenz, bei der die Wellenlänge des akustischen Signals dem Durchmesser der Leckage entspricht. Es werden somit nur Signale bis zu einer bestimmten Frequenz durch die Leckage hindurch transmittiert und nur die durch die Leckage transmittierten Frequenzen werden von der Signalempfangsvorrichtung aufgenommen und hinsichtlich der maximalen detektierbaren Frequenz ausgewertet. Von dieser maximal detektierbaren Frequenz wird dann auf die Größe der Leckage geschlossen. Je kleiner die Leckage in der Gebäudehülle ist, desto höher ist die maximal detektierbare Frequenz. Somit lässt sich die Größe einer Leckage auf einfache Art und Weise bestimmen.
Die Signalsendevorrichtung kann auch derart ausgebildet sein, dass das mindestens eine akustische Signal ein breitbandiges weißes Rauschen ist. Bei der Verwendung eines breitbandigen weißen Rauschens wird das mindestens eine akustische Signal in Form eines Frequenzbereichs emittiert. In Abhängigkeit von der Größe der Leckage in der Gebäudehülle werden nur Teile des Frequenzbereichs bis zu einem Schwellenwert transmittiert. Das akustischen Signal, das durch die Leckage transmittiert ist, wird von der Signalempfangsvorrichtung empfangen und das empfangene akustische Signal hinsichtlich einer maximalen Frequenz ausgewertet. Von dieser maximalen Frequenz wird dann auf die Größe der Leckage in der Gebäudehülle geschlossen. Somit kann aus den transmittierten Teilen des Frequenzbereichs die Größe der Leckage ermittelt werden. Durch die Verwendung des breitbandigen weißen Rauschens als akustische Signal wird die Anzahl der Messsignale reduziert, die Messzeit verkürzt und damit der Messaufwand verringert. Zudem wird die aufgenommene Datenmenge in vorteilhafterweise reduziert.
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Signalempfangsvorrichtung mit der optischen Kamera und/oder die dritte Signalempfangsvorrichtung jeweils an einem Fluggerät oder einem Fahrzeug angeordnet sind. Über ein Fluggerät oder ein Fahrzeug können die erste Signalempfangsvorrichtung mit der optischen Kamera und/oder die dritte Signalempfangsvorrichtung in vorteilhafter Weise bewegbar ausgebildet werden. Das Fluggerät kann beispielsweise ein sogenanntes UAV (Unmanned Aerial Vehicle) oder ein steuerbarer Ballon sein. Die Ausgestaltung des Fluggeräts als steuerbarer Ballon hat den Vorteil, dass durch den Ballon nur geringfügig Störgeräusche emittiert werden. Über das Fluggerät können insbesondere auch Gebäudeteile in großer Höhe oder anderweitig schwer zugängliche Gebäudeteile auf besonders einfache Art und Weise vermessen werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Bestimmung von Leckagen in einer Gebäudehülle eines Gebäudes und weist folgende Schritte auf:

(a) Anordnen einer Signalsendevorrichtung innerhalb eines Gebäudes,
(b) Anordnen einer als Mikrofonarray ausgebildeten ersten Signalempfangsvorrichtung und einer optischen Kamera außerhalb des Gebäudes,
(c) Emittieren mindestens eines akustischen Signals durch die Signalsendevorrichtung,
(d) Empfangen des mindestens einen akustischen Signals durch die erste Signalempfangsvorrichtung außerhalb des Gebäudes und Erstellen einer akustischen Kartierung der Gebäudehülle sowie Aufnehmen eines optischen Bildes von der Gebäudehülle,
(e) Erstellen eines Schallbildes von der Gebäudehülle durch Überlagerung der akustischen Kartierung mit dem optischen Bild,
(f) Auswerten des Schallbildes zur Lokalisierung von Leckagen in der Gebäudehülle.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere mit dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen System durchgeführt werden. Grundsätzlich bestehen die bei dem erfindungsgemäßen System beschriebenen Vorteile auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auf vorteilhafte Weise und mit geringem konstruktivem Aufwand, Leckagen in einer Gebäudehülle eines Gebäudes zu bestimmen. Aufgrund der einfachen Konstruktion des erfindungsgemäßen Systems ist keine weitere Präparation des Gebäudes oder der Gebäudehülle notwendig, so dass die Dauer der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber herkömmlichen Verfahren deutlich verkürzt ist.
Durch das verfahrensgemäße Anordnen der Signalsendevorrichtung innerhalb des Gebäudes kann erreicht werden, dass das von der Signalsendevorrichtung emittierte akustische Signal ohne Störgeräusche oder von nur wenigen Störgeräuschen beeinflusst an die zu untersuchende Gebäudehülle gelangt.
Dabei kann die Signalsendevorrichtung an einem zentralen Punkt des Gebäudes bzw. eines Raumes angeordnet werden. Beispielsweise kann die Anordnung der Signalsendevorrichtung über eine Aufhängevorrichtung an der Decke des Raumes oder über ein Stativ auf dem Boden des Raumes erfolgen.
Die als Mikrofonarray ausgebildete erste Signalempfangsvorrichtung und die optische Kamera außerhalb des Gebäudes können in vorteilhafter Weise in geeignetem Abstand zu der zu untersuchenden Gebäudehülle oder zu einem Abschnitt der zu untersuchenden Gebäudehülle angeordnet werden. Ein geeigneter Abstand kann dabei beispielweise der minimale Abstand zwischen der Signalempfangsvorrichtung mit der optischen Kamera und der Gebäudehülle sein, der benötigt wird, um mit der Kamera die gesamte zu untersuchende Fläche der Gebäudehülle optisch zu erfassen.
Durch das Emittieren des mindestens einen akustischen Signals durch die Signalsendevorrichtung wird ein akustisches Signal erzeugt, das von einer Signalempfangsvorrichtung empfangen werden kann. Die Verwendung eines akustischen Signals hat sich dabei als besonders geeignet herausgestellt, da dies in vorteilhafterweise durch die Leckage dringt, während eine weitere Transmission des Signals von der Gebäudehülle weitestgehend abgehalten wird.
Die außerhalb der Gebäudehülle angeordnete erste Signalempfangsvorrichtung empfängt das mindestens eine akustische Signal und die Rechenvorrichtung erstellt eine akustische Kartierung der Gebäudehülle mittels des empfangenen akustischen Signals. Da die erste Signalempfangsvorrichtung als Mikrofonarray ausgebildet ist, kann eine einzelne Schallquelle, beispielsweise ein durch eine Leckage in der Gebäudehülle transmittiertes akustisches Signal, detektiert und auf der akustischen Kartierung visualisiert werden. Die akustische Kartierung stellt eine zweidimensionale Ansicht der erfassten akustischen Signale dar, wodurch die räumliche Ortung des akustischen Signals ermöglicht wird. Mit anderen Worten: Dem empfangenen akustischen Signal kann eine räumliche Position zugeordnet werden. Selbstverständlich können auch akustische Signale, die durch unterschiedliche Leckagen transmittiert wurden, detektiert und auf der akustischen Kartierung dargestellt werden. Bei diesem Verfahrensschritt ist noch keine Visualisierung der Schallquellen an der Gebäudehülle gegeben
Eine Visualisierung der Schallquellen an der Gebäudehülle wird insbesondere durch das Erstellen des Schallbildes von der Gebäudehülle durch die Überlagerung der akustischen Kartierung mit dem von der optischen Kamera aufgenommenen optischen Bild der Gebäudehülle ermöglicht. Das Schallbild zeigt somit die Gebäudehülle beziehungsweise einen Teil der Gebäudehülle, mit den visualisierten Schallquellen an den entsprechenden Stellen der Gebäudehülle. Da die Schallquellen an den Leckagen an der Gebäudehülle auftreten, zeigt das Schallbild die Leckagen an der Gebäudehülle auf besonders vorteilhafte Weise.
Mit anderen Worten: Die Schallquellen resultieren aus dem akustischen Signal, das die Signalsendevorrichtung zuvor emittiert hat, und das die Gebäudehülle an den Leckagen durchdringt. Die Visualisierung der Schallquellen und damit der Leckagen in der Gebäudehülle wird durch das optische Bild von der Gebäudehülle realisiert, auf dem optische Markierungen erzeugt werden. Die optischen Markierungen entsprechen dabei den Schallquellen und werden durch die Überlagerung an der entsprechenden Position in dem Bild angezeigt. Dadurch, dass die optische Kamera und die als Mikrofonarray ausgebildete erste Signalempfangsvorrichtung durch das verfahrensgemäße Anordnen von dem quasi identischen Ort das optische Bild aufnehmen bzw. das mindestens eine akustische Signal empfangen, sind die Unterschiede in der Ausrichtung und damit verbundene potenzielle Messfehler vernachlässigbar gering.
Bei dem Auswerten des Schallbildes zur Lokalisierung von Leckagen in der Gebäudehülle werden die sich auf dem Schallbild ergebenden Markierungen, die somit den Leckagen entsprechen, ermittelt. In dem Fall, in dem keine Leckagen auf dem Schallbild detektiert werden, sind keine optischen Markierungen auf dem Schallbild zu erkennen, so dass auch die zuvor aufgenommene akustische Kartierung keine sichtbaren Schallquellen aufweist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das mindestens eine akustische Signal wiederholt mit veränderter Frequenz emittiert wird, wobei das empfange akustische Signal hinsichtlich einer maximalen Frequenz ausgewertet wird und wobei von dieser maximalen Frequenz auf die Größe des Leckage geschlossen wird. Je kleiner die Leckage in der Gebäudehülle ist, desto höher ist die maximal detektierbare Frequenz. Durch Anpassungen und Filterung des akustischen Signals können zudem weitere Informationen über die Gestalt der Leckage gewonnen werden. Dadurch ist in besonders vorteilhafterweise eine Charakterisierung der Leckagen in der Gebäudehülle möglich.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das mindestens eine akustische Signal als ein breitbandiges weißes Rauschen emittiert wird, wobei das empfange akustische Signal hinsichtlich einer maximalen Frequenz ausgewertet wird und wobei von dieser maximalen Frequenz auf die Größe des Leckage geschlossen wird. Bei der Verwendung eines breitbandigen weißen Rauschens wird das mindestens eine akustische Signal in Form eines Frequenzbereichs emittiert. In Abhängigkeit von der Größe der Leckage in der Gebäudehülle werden nur Teile des Frequenzbereichs bis zu einem Schwellenwert transmittiert. Das akustischen Signal, das durch die Leckage transmittiert ist, wird von der Signalempfangsvorrichtung empfangen und das empfangene akustische Signal hinsichtlich einer maximalen Frequenz ausgewertet. Von dieser maximalen Frequenz wird dann auf die Größe der Leckage in der Gebäudehülle geschlossen. Somit kann aus den transmittierten Teilen des Frequenzbereichs die Größe der Leckage ermittelt werden. Durch die Verwendung des breitbandigen weißen Rauschens als akustische Signal wird die Anzahl der Messsignale reduziert, die Messzeit verkürzt und damit der Messaufwand verringert. Zudem wird die aufgenommene Datenmenge in vorteilhafterweise reduziert.
Das Verfahren sieht erfindungsgemäß das Anordnen einer zweiten Signalempfangsvorrichtung, die benachbart zu der Signalsendevorrichtung innerhalb des Gebäudes und einer dritten Signalsendevorrichtung außerhalb des Gebäudes vor, mit den weiteren Schritten:

- Erfassen von Signaldaten des mindestens einen akustischen Signals mit der dritten Signalempfangsvorrichtung, die außerhalb des Gebäudes mit einem Abstand (A) von der in Schritt (f) lokalisierten Leckage angeordnet ist, der geringer ist als ein Abstand (B), der die in Schritt (f) lokalisierte Leckage und die erste Signalempfangsvorrichtung beabstandet.
- Erfassen von Referenzdaten des mindestens einen akustischen Signals mit der zweiten Signalempfangsvorrichtung, die innerhalb des Gebäudes angeordnet ist,
- Quantifizieren der Größe der Leckage durch Vergleichen der Signaldaten mit den Referenzdaten.

Die Anordnung der zweiten Signalempfangsvorrichtung benachbart zu der Signalsendevorrichtung innerhalb des Gebäudes kann dabei insbesondere in dem gleichem Raum erfolgen, sodass der Schall des mindestens eine akustischen Signals, das die Signalsendevorrichtung emittiert, nahezu ungehindert von der zweiten Signalempfangsvorrichtung aufgenommen werden kann.
Durch das Erfassen von Signaldaten des mindestens einen akustischen Signals mit der dritten Signalempfangsvorrichtung, die näher an der Leckage angeordnet ist als die erste Signalempfangsvorrichtung, kann in vorteilhafterweise eine weitere Charakterisierung von der Leckage durchgeführt werden. Die weitere Charakterisierung erfolgt dabei durch einen Vergleich der mit der dritten Signalempfangsvorrichtung erfassten Signaldaten mit den Referenzdaten, die mit der zweiten Signalempfangsvorrichtung aufgenommen wurden. Mit anderen Worten: Die Referenzdaten innerhalb des Gebäudes werden mit den außerhalb des Gebäudes, an der Leckage aufgenommenen Signalen, verglichen.
Durch das Erfassen von Referenzdaten des mindestens einen akustischen Signals mit der zweiten Signalempfangsvorrichtung werden in vorteilhafterweise zusätzliche Daten erhalten, die mit weiteren Signaldaten vergleichbar sind, die beispielsweise auch mit der ersten Signalempfangsvorrichtung erfasst werden können. Durch das Vergleichen der Signaldaten mit den Referenzdaten erfolgt eine Quantifizierung der Größe der Leckage auf vorteilhafte Weise. Je kleiner die Leckage in der Gebäudehülle ist, desto höher ist die maximal detektierbare Frequenz, die nun in Relation zu den Referenzdaten eine Quantifizierung der Leckage erlaubt. Beispielsweise können somit genauere Aussagen über die Größe der Leckage getroffen werden.
Das Erfassen von Signaldaten des mindestens einen akustischen Signals mit der dritten Signalempfangsvorrichtung, das Erfassen von Referenzdaten des mindestens einen akustischen Signals mit der zweiten Signalempfangsvorrichtung und das Quantifizieren der Größe der Leckage durch Vergleichen der Signaldaten mit den Referenzdaten kann erfindungsgemäß in der beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Das Erfassen der Signaldaten mittels der zweiten und dritten Signalempfangsvorrichtung kann erfindungsgemäß auch gleichzeitig erfolgen.
Ferner kann durch den Vergleich der Referenzdaten mit den mit der dritten Signalempfangsvorrichtung erfassten Signaldaten festgestellt werden, welcher Anteil des emittierten Signals außerhalb des Gebäudes aufgenommen wird, so dass auf die Dichtigkeit des Bereichs der Gebäudehülle, auf den die dritte Signalempfangsvorrichtung ausgerichtet ist, geschlossen werden kann.
Das Verfahren kann insbesondere vorsehen, dass bei der Quantifizierung der Größe der Leckage eine erste akustische Kohärenz aus den Signaldaten und den Referenzdaten berechnet wird. Die akustische Kohärenz stellt eine lineare Abhängigkeit zwischen zwei diskreten Zeitsignalen dar. Sie beschreibt beispielsweise den Anteil des Signals, das mit der dritten Signalempfangsvorrichtung, die näher an der Leckage angeordnet ist (Ausgangssignal), aufgenommen wird von dem Signal, das mit der zweiten Signalempfangsvorrichtung, die benachbart zu der Signalsendevorrichtung innerhalb des Gebäudes ist angeordnet ist (Eingangssignal). Die akustische Kohärenz ist frequenzabhängig und liegt stets zwischen 0 und 1, wobei ein Wert bei 0 eine vollkommene Unabhängigkeit und ein Wert bei 1 eine perfekte Korrelation beider Signale bei einer bestimmten Frequenz beschreibt. Je größer der Wert der akustischen Kohärenz, desto mehr Schall wird bei dieser Frequenz durch die Leckage in der Gebäudehülle transmittiert und desto undichter ist die Gebäudehülle an der untersuchten Stelle entsprechend. Die Quantifizierung der Größe der Leckage mittels der ersten akustischen Kohärenz erfolgt somit auf besonders einfache Art und Weise.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass weitere akustischen Signaldaten des mindestens einen akustischen Signals mit der dritten Signalempfangsvorrichtung, die außerhalb des Gebäudes an einem Vergleichsort ohne Leckage angeordnet ist, erfasst werden. Die weiteren akustischen Signaldaten können mit der dritten Signalempfangsvorrichtung oder mit ein weiteren Signalempfangsvorrichtung erfasst werden. Durch die Verwendung weiterer Signalempfangsvorrichtungen kann das erfindungsgemäße Verfahren an mehreren Stellen einer Gebäudehülle gleichzeitig und somit auf zeitsparende Art und Weise durchgeführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorsehen, dass die weiteren akustischen Signaldaten bei der Quantifizierung der Größe der Leckage einbezogen werden.
Insbesondere ist vorgesehen, dass bei der Quantifizierung der Größe der Leckagen mit den weiteren akustischen Signaldaten eine zweite akustische Kohärenz aus den weiteren Signaldaten und den Referenzdaten berechnet wird. Da das emittierte akustische Signal nicht ausschließlich durch Leckagen in der Gebäudehülle, sondern auch über Körperschall direkt über die Struktur der Gebäudehülle übertragen wird, ist für eine genauerer Quantifizierung die Berücksichtigung der akustischen Kohärenz eines Ortes ohne Leckage notwendig.
Insbesondere ist vorgesehen, dass zur Quantifizierung der Größe der Leckagen aus der ersten und zweiten akustischen Kohärenz eine Differenz gebildet wird, wobei bei der Quantifizierung ein Mittelwert aus der Differenz der ersten und zweiten akustischen Kohärenz berechnet wird. Durch das Bilden einer Differenz der ersten und der zweiten akustischen Kohärenz kann ein Wert gebildet werden, mit dem auf vorteilhafte Weise auf die Dichtheit der Gebäudehülle geschlossen werden kann.
Das Verfahren kann insbesondere vorsehen, dass die Quantifizierung der Größe der Leckage anhand eines vorher ermittelten Vergleichswertes erfolgt. Dadurch kann die Quantifizierung der Größe der Leckage mit anderen Werten in vorteilhafter Weise vergleichen werden, sodass auf Basis der Quantifizierung sofort ein eventueller Handlungsbedarf abgeleitet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch vorgesehen sein, dass bei dem Erstellen einer akustischen Kartierung von der Gebäudehülle und/oder bei der Aufnahme der Signaldaten und/oder der weiteren Signaldaten, und/oder der Referenzdaten Umgebungsgeräusche und/oder Störgeräusche herausgefiltert werden. Beispielsweise können die Umgebungsgeräusche und/oder Störgeräusche durch einen Vergleich der von der zweiten und dritten Signalempfangsvorrichtung aufgenommenen Signale ermittelt werden. Die Umgebungsgeräusche und/oder Störgeräusche können dann beispielsweise durch die Rechenvorrichtung herausgefiltert werden. Durch das Herausfiltern kann das Messergebnis verbessert werden.
Das Verfahren kann außerdem vorsehen, dass die erste Signalempfangsvorrichtung, die optische Kamera und/oder die dritte Signalempfangsvorrichtung über ein Fahrzeug oder ein Fluggerät bewegt werden. Durch das Vorsehen eines Fluggeräts, können auch größere Höhen an dem Gebäude erreicht werden, so dass auch eine Vermessung größerer Gebäude oder die Vermessung an schwer zugänglichen Orten möglich ist. Insbesondere ist es auch möglich, das Dach eines Gebäudes zu vermessen. Das Fluggerät und/oder das Fahrzeug können beispielsweise unbemannt sein und über eine Fernsteuerung gesteuert werden. Auch besteht die Möglichkeit, dass das Fluggerät oder das Fahrzeug automatisch einer zuvor bestimmten Route folgen. Durch die Verwendung eines Fluggeräts oder eines Fahrzeugs lassen sich in vorteilhafter Weise sehr große Bereiche des Gebäudes vermessen.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in besonderes vorteilhafter Weise mit dem erfindungsgemäßen System zur Bestimmung von Leckagen in einer Gebäudehülle eines Gebäudes durchführbar.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die einzige Figur das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Verfahren im Detail erläutert.
Mittels des erfindungsgemäßen Systems 1 und des erfindungsgemäßen Verfahrens können Leckagen 7 in einer Gebäudehülle 101 eines Gebäudes 100 bestimmt werden. Die Gebäudehülle 101 des Gebäudes 100 kann Außenwände des Gebäudes, aber auch Bereiche des Daches darstellen.
Das erfindungsgemäße System 1 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Signalsendevorrichtung 2, eine erste Signalempfangsvorrichtung 3 außerhalb des Gebäudes und eine zweite Signalempfangsvorrichtung 4 auf. Die Signalsendevorrichtung 2 und die zweite Signalempfangsvorrichtung 4 sind innerhalb des Gebäudes 100 angeordnet. Die Signalsendevorrichtung 2 kann dabei einen omnidirektionalen hochfrequenten Lautsprecher 2a und einen omnidirektionalen mitten/tieffrequenten Lautsprecher 2b aufweisen und emittiert mindestens ein akustisches Signal. Die zweite Signalsendevorrichtung 4 kann beispielsweise ein Mikrofon sein und ist dabei in dem gleichen Raum wie die Signalsendevorrichtung 2 angeordnet, sodass der Schall des mindestens einen akustischen Signals, das die Signalsendevorrichtung 2 emittiert, nahezu ungehindert von der zweiten Signalempfangsvorrichtung 4 aufgenommen werden kann. Das von der zweiten Signalempfangsvorrichtung 4 aufgenommene akustische Signal dient insbesondere als ein Referenzsignal.
Der omnidirektionale hochfrequente Lautsprecher 2a und der omnidirektionale mitten/tieffrequenten Lautsprecher 2b emittieren ein akustisches Signal mit einem breiten Frequenzband. Das emittierte akustische Signal wird durch die Gebäudehülle 101 und durch die Leckagen 7 in der Gebäudehülle 101 außerhalb des Gebäudes 100 transmittiert, wo die als ein Mikrofonarray ausgebildete erste Signalempfangsvorrichtung 3 mit einer optischen Kamera 6 angeordnet ist. Die erste Signalempfangsvorrichtung 3 empfängt das mindestens eine akustische Signal und mittels einer Rechenvorrichtung (nicht dargestellt) wird eine akustische Kartierung der zu untersuchenden Gebäudehülle 101 oder des zu untersuchenden Teils der Gebäudehülle 101 erstellt. Die optische Kamera 6 nimmt ein optisches Bild der zu untersuchenden Gebäudehülle 101 oder des zu untersuchenden Teils der Gebäudehülle 101 auf. Durch Überlagerung der akustischen Kartierung mit dem optischen Bild wird ein Schallbild erstellt und das Schallbild wird zur Lokalisierung von Leckagen 7 in der Gebäudehülle 101 ausgewertet. Die Position der ersten Signalempfangsvorrichtung 3 und der optischen Kamera 6 kann dabei flexibel gewählt werden.
Eine dritte Signalempfangsvorrichtung 5, die ebenfalls als ein Mikrofon ausgestaltet sein kann, ist ebenfalls außerhalb des Gebäudes 100, jedoch in der Nähe der Gebäudehülle 101 angeordnet, sodass mit der dritten Signalempfangsvorrichtung 5 akustische Signale aus der Nähe der zuvor lokalisierten Leckagen 7 erfasst werden können. Zusätzlich kann die dritte Signalempfangsvorrichtung 5 zur Erfassung von Signaldaten eines Abschnitts der Gebäudehülle 101 ohne Leckage verwendet werden.
Das erfindungsgemäße System 1 kann auf besonders vorteilhafte Weise und mit einem geringen vorrichtungstechnischem Aufwand sowie sehr schnell die Position von Leckagen 7 in einer Gebäudehülle 101 eines Gebäudes 100 lokalisieren. Ferner kann das System 1 neben der Position von Leckagen 7 auch deren jeweilige Größe in besonders vorteilhafter Weise bestimmen.
Bezuaszeichenliste

1: System
2: Signalsendevorrichtung
2a: omnidirektionaler hochfrequenter Lautsprecher
2b: omnidirektionaler mitten/tieffrequenten Lautsprecher
3: erste Signalempfangsvorrichtung
4: zweite Signalempfangsvorrichtung
5: dritte Signalempfangsvorrichtung
6: optische Kamera
7: Leckage
100: Gebäude
101: Gebäudehülle
A, B: Abstand

Claims

System (1) zur Bestimmung von Leckagen (7) in einer Gebäudehülle (101) eines Gebäudes (100), mit einer Signalsendevorrichtung (2), die mindestens ein akustisches Signal emittiert, und einer ersten Signalempfangsvorrichtung (3), wobei die Signalsendevorrichtung (2) innerhalb des Gebäudes (100) anordenbar ist, und die erste Signalempfangsvorrichtung (3) außerhalb des Gebäudes (100) anordenbar ist, mit einer optischen Kamera (6), die außerhalb des Gebäudes (100) anordenbar ist und über die ein optisches Bild der Gebäudehülle (101) erzeugbar ist, und einer Rechenvorrichtung, wobei die erste Signalempfangsvorrichtung (3) als Mikrofonarray ausgebildet ist und das mindestens eine akustische Signal der Signalsendevorrichtung (2) empfängt und wobei die Rechenvorrichtung mittels des empfangenen mindestens einen akustischen Signals eine akustische Kartierung der Gebäudehülle (101) erstellt und über das optische Bild der Gebäudehülle (101) legt, gekennzeichnet durch eine zweite Signalempfangsvorrichtung (4) und eine dritte Signalempfangsvorrichtung (5), wobei die zweite Signalempfangsvorrichtung (4) innerhalb des Gebäudes (100) anordenbar und die dritte Signalempfangsvorrichtung (5) außerhalb des Gebäudes (100) anordenbar ist, wobei die zweite und die dritte Signalempfangsvorrichtung (4,5) das mindestens eine akustische Signal der Signalsendevorrichtung (2) empfangen und die Rechenvorrichtung oder eine weitere Rechenvorrichtung die empfangenen Signale vergleicht.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalsendevorrichtung (2) mindestens einen Lautsprecher aufweist.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalsendevorrichtung (2) einen omnidirektionalen hochfrequenten Lautsprecher (2a) und einen omnidirektionalen mitten/tieffrequenten Lautsprecher (2b) aufweist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrofonarray aus ringförmig angeordneten Mikrofonen besteht.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Kamera in der Mitte des Mikrofonarrays angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Signalempfangsvorrichtung (3) mit der optischen Kamera (6) und/oder die dritte Signalempfangsvorrichtung (5) jeweils an einem Fluggerät oder einem Fahrzeug angeordnet sind.
Verfahren zur Bestimmung von Leckagen (7) in einer Gebäudehülle (101) eines Gebäudes (100) mit den folgenden Schritten: (a) Anordnen einer Signalsendevorrichtung (2) innerhalb eines Gebäudes (100), (b) Anordnen einer als Mikrofonarray ausgebildeten ersten Signalempfangsvorrichtung (3) und einer optischen Kamera (6) außerhalb des Gebäudes (100), (c) Emittieren mindestens eines akustischen Signals durch die Signalsendevorrichtung (2), (d) Empfangen des mindestens einen akustischen Signals durch die erste Signalempfangsvorrichtung (3) außerhalb des Gebäudes und Erstellen einer akustischen Kartierung der Gebäudehülle (101) sowie Aufnehmen eines optischen Bildes von der Gebäudehülle (101), (e) Erstellen eines Schallbildes von der Gebäudehülle (101) durch Überlagerung der akustischen Kartierung mit dem optischen Bild, (f) Auswerten des Schallbildes zur Lokalisierung von Leckagen (7) in der Gebäudehülle (101), gekennzeichnet durch das Anordnen einer zweiten Signalempfangsvorrichtung (4) benachbart zu der Signalsendevorrichtung (2) innerhalb des Gebäudes (100) und einer dritten Signalsendevorrichtung (5) außerhalb des Gebäudes (100) mit den weiteren Schritten: - Erfassen von Signaldaten des mindestens einen akustischen Signals mit der dritten Signalempfangsvorrichtung (5), die außerhalb des Gebäudes (100) mit einem Abstand (A) von der in Schritt (f) lokalisierten Leckage (7) angeordnet ist, der geringer ist als ein Abstand (B), der die in Schritt (f) lokalisierte Leckage (7) und die erste Signalempfangsvorrichtung (3) beabstandet. - Erfassen von Referenzdaten des mindestens einen akustischen Signals mit der zweiten Signalempfangsvorrichtung (4), die innerhalb des Gebäudes (100) angeordnet ist, - Quantifizieren der Größe der Leckage (7) durch Vergleichen der Signaldaten mit den Referenzdaten.
Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine akustische Signal wiederholt mit veränderter Frequenz emittiert wird, wobei das empfange akustische Signal hinsichtlich einer maximalen Frequenz ausgewertet wird und wobei von dieser maximalen Frequenz auf die Größe des Leckage (7) geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine akustische Signal als ein breitbandiges weißes Rauschen emittiert wird, wobei das empfange akustische Signal hinsichtlich einer maximalen Frequenz ausgewertet wird und wobei von dieser maximalen Frequenz auf die Größe des Leckage (7) geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Quantifizierung der Größe der Leckage (7) eine erste akustische Kohärenz aus den Signaldaten und den Referenzdaten berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass weitere akustischen Signaldaten des mindestens einen akustischen Signals mit der dritten Signalempfangsvorrichtung (5), die außerhalb des Gebäudes (100) an einem Vergleichsort ohne Leckage (7) angeordnet ist, erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren akustischen Signaldaten bei der Quantifizierung der Größe der Leckage (7) einbezogen werden.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Quantifizierung der Größe der Leckagen (7) mit den weiteren akustischen Signaldaten eine zweite akustische Kohärenz aus den weiteren Signaldaten und den Referenzdaten berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Quantifizierung der Größe der Leckagen (7) aus der ersten und zweiten akustischen Kohärenz eine Differenz gebildet wird, wobei bei der Quantifizierung ein Mittelwert aus der Differenz der ersten und zweiten akustischen Kohärenz berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Quantifizierung der Größe der Leckage (7) anhand eines vorher ermittelten Vergleichswertes erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Erstellen einer akustischen Kartierung von der Gebäudehülle (101) und/oder bei der Aufnahme der Signaldaten und/oder der weiteren Signaldaten, und/oder der Referenzdaten Umgebungsgeräusche und/oder Störgeräusche herausgefiltert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Signalempfangsvorrichtung (3), die optische Kamera (6) und/oder die dritte Signalempfangsvorrichtung (5) über ein Fahrzeug oder ein Fluggerät bewegt werden.