Infrarotes „Licht“ ist elektromagnetische Strahlung, die für den Menschen nicht sichtbar ist und die in vielen Anwendungen eingesetzt wird. Infrarot grenzt aber im oberen Wellenlängenbereich an das sichtbare elektromagnetische Spektrum an, also an rotes Licht. Infrarot wird auch als Wärmestrahlung bezeichnet, weil sie bestimmte Moleküle zum Schwingen anregt. Du merkst das daran, dass Deine Haut warm wird, wenn Infrarot darauf fällt. Aber nicht bei allen Applikationen, wo Infrarot eingesetzt, wird es auch wirklich „heiß“.
Ausnutzen der Wärme: Infrarot als Heizung
Wenn die Strahlung schon Wärmestrahlung heißt, ist es nicht verwunderlich, dass Infrarot als Heizung eingesetzt wird. Dabei geht es vornehmlich um eine kontaktlose Wärmeübertragung, bei der ausgenutzt wird, dass die Strahlung gerichtet vom Heizkörper abgegeben wird:
- Noch gar nicht so lang gibt es Infrarot-Systeme, die in Form von Platten oder Folien als Heizungen eingesetzt werden. Sie können an Wand oder Decke montiert werden und leisten dort ihren Dienst wie normale Heizkörper.
- In vielen industriellen Prozessen werden Infrarot-Öfen eingesetzt, die beispielsweise für schnelle Trocknungsprozesse oder für schnelle chemische Reaktionen (Beispiel: Kunstharz-Polymerisation) sorgen sollen.
- Aber auch die natürliche Infrarotstrahlung der Sonne wird für vergleichbare Prozesse genutzt. Beispiele dafür sind die Trocknung von Heu oder Stroh in der Landwirtschaft. Auch bei der Kaffeeernte und -aufbereitung wird auf die Kraft der Sonne gesetzt.
Chemische Analyse
In der chemischen Analytik sind IR- und Raman-Spektroskopie sehr machtvolle Methoden, um Molekülstrukturen zu entschlüsseln. Hier wird ausgenutzt, dass die Wärmestrahlung unterschiedlicher Wellenlängen jeweils ganz bestimmte Molekülbindungen zum Schwingen anregt.
Spezialeinsatz: Rotlichtlampen in der medizinischen Therapie
Die irreführenderweise auch Rotlichtlampen genannten Geräte sind eigentlich Infrarotstrahler. Ihr Infrarot-Licht wird bei therapeutischen Anwendungen eingesetzt. Infrarote Strahlung erzeugt Wärme, fördert die Durchblutung, regt den Stoffwechsel an und kann deshalb bei vielen Beschwerden wie Erkältungen, Verspannungen, Schmerzen und Entzündungen eingesetzt werden. Die Wirksamkeit ist zwar nicht in allen Fällen nachgewiesen, aber bei richtiger Anwendung schadet Infrarot auch nicht. Neben den Stand-Alone Infrarot-Lampen werden gerade im Wellness-Bereich auch ganze Infrarot-Kabinen eingesetzt.
Übertragung Infrarotkameras, Nachtsichtgeräte & Co.
In diesem Anwendungsgebiet wird Infrarot streng genommen nicht als technisches Mittel eingesetzt, sondern die Charakteristik der Strahlung wird anderweitig ausgenutzt. Infrarotkameras und Nachtsichtgeräte senden kein Infrarot aus, sondern machen die Wärmestrahlung sichtbar, die von Menschen, Tieren oder auch anderen Objekten ausgeht. Das Ergebnis sind Falschfarbenbilder, die in der Thermografie zur Sichtbarmachung von Temperaturunterschieden direkt ausgewertet werden oder in für das menschliche Auge gut interpretierbare Schwarz-Weiß-Bilder umgewandelt werden.
Nahes Infrarot in der drahtlosen Kommunikation
Fernbedienungen mit Infrarotschnittstelle, Lichtschranken, Computermäuse mit Infrarot, Infrarotscanner, das sind alles Anwendungen, wo Infrarot aus dem Nahbereich eingesetzt wird. Weil die Fotodioden und Transistoren im Wellenlängenbereich zwischen 850 und 950 nm besonders empfindlich sind, hat sich hier ein breites Anwendungsfeld für Infrarot herauskristallisiert.
Infrarot-Laser
Ein Laserstrahl ist vereinfacht gesagt ein gebündelter Lichtstrahl mit sehr hoher Intensität. Bei Infrarot-Lasern gibt es zwei wichtige Typen. Der eine Typ sind CO2-Laser, die mit einer Wellenlänge von 10,6 Mikrometer arbeiten. Diese Infrarot-Laser werden zur Werkstoffbearbeitung eingesetzt. Holz oder Kunststoff können graviert, perforiert oder geschnitten werden. Auch anorganische Materialien wie Glas oder Keramik können damit geritzt und getrennt werden. Eine weitere Anwendung ist der Einsatz zum Entschichten (Ablatieren). Das heißt, Lacke oder andere Beschichtungen können durch den Energieeintrag des Lasers lokal und mit hoher örtlicher Auflösung abgedampft werden. Infrarot-Laser werden auch zum Schweißen eingesetzt. In optischen Geräten wie CD-Playern kommen Nah-Infrarot-Laser mit der Wellenlänge 780 nm (das ist für einige schon Rotlicht) zum Einsatz. Das Militär setzt Infrarot-Laser zudem als Zielmarkierer ein, weil dieser Laser von Menschen nicht wahrgenommen wird.
Breites Einsatzgebiet für Infrarot
Das ist das Wesen von unsichtbaren Dingen wie Infrarot. Es ist fast überall, Du musst nur genauer „hinschauen“, um zu sehen, wo Infrarot überall eingesetzt wird. Drahtlose Kommunikation, Medizin, Medizintechnik, Heizung, da ist es nur gut, dass es auch Anwendungen wie Infrarotkameras gibt, die Unsichtbare sichtbar machen.