Wärmebild · Grundwissen

Wärmebild durch Glas, Nebel und Regen: was die Wärmestrahlung durchlässt und was nicht

Von Peter · Aktualisiert 7. Oktober 2026 · 9 Min. Lesezeit

Durch Glas sieht kein Wärmebildgerät. Selbst das besonders durchlässige Borosilikatglas BOROFLOAT 33 lässt laut Schott-Datenblatt ab etwa 5 µm Wellenlänge nichts mehr durch, die Geräte arbeiten aber bei 8 bis 14 µm. Nebel ist ein anderer Fall: Dunst und leichter Nebel stören die Wärmestrahlung deutlich weniger als das sichtbare Licht, dichter Nebel mit Sichtweiten um 300 m und weniger nimmt dem Wärmebild laut einem Modell von Teledyne FLIR aber fast den ganzen Vorsprung.

Mit welcher Wellenlänge Wärmebildgeräte arbeiten

Die Handgeräte für Jagd und Naturbeobachtung nutzen ungekühlte Sensoren, die im langwelligen Infrarot empfindlich sind. HIKMICRO gibt für die Lynx-3.0-Serie als Arbeitsbereich („Response Waveband“) 8 bis 14 µm an, ebenso für die Modellreihen Condor, Habrok und das Smartphone-Modul Explorer. Sichtbares Licht liegt zum Vergleich bei 0,4 bis 0,75 µm, also bei einer rund zwanzigmal kürzeren Wellenlänge.

Warum gerade dieser Bereich, zeigt das Wiensche Verschiebungsgesetz. Es sagt, bei welcher Wellenlänge ein Körper einer bestimmten Temperatur am stärksten strahlt:

λ_max = 2.897,8 µm·K ÷ T

Konstante nach CODATA (NIST): 2.897,77 µm·K, hier gerundet

Rehkörper, rund 37 °C = 310 K: 2.897,8 ÷ 310 = 9,3 µm

Wiese bei 10 °C = 283 K: 2.897,8 ÷ 283 = 10,2 µm

Tiere und ihre Umgebung strahlen also genau in dem Bereich am stärksten, den die Sensoren abdecken. Zugleich ist die Luft bei 8 bis 14 µm vergleichsweise durchlässig. Ob ein Material „durchsichtig“ ist, muss man deshalb immer für diese Wellenlängen fragen, nicht für sichtbares Licht.

Glas: durchsichtig fürs Auge, eine Wand für das Wärmebild

Das Datenblatt des Borosilikatglases BOROFLOAT 33 von Schott zeigt die Transmission bis 6 µm für Scheiben von 0,7 bis 5 mm Dicke. Bis etwa 2,5 µm lässt das Glas je nach Dicke rund 75 bis 90 Prozent durch. Danach bricht die Kurve ein, weil OH-Gruppen im Glas laut Schott zwischen 2,8 und 4,5 µm absorbieren. Spätestens bei 5 µm liegen alle Kurven praktisch auf null, dicke Scheiben schon früher. Für gewöhnliches Fensterglas lag uns kein Datenblatt vor; dass Glas im Wärmebild grundsätzlich sperrt, bestätigen aber zwei Gerätehersteller.

Pulsar formuliert es in der eigenen Geräteerklärung knapp: Klassisches optisches Glas wird für Wärmebildobjektive nicht verwendet, weil es oberhalb von 4 µm nicht durchlässig ist. Laut Teledyne FLIR wirkt Glas für Infrarot wie ein Spiegel: Statt des Gartens sehen Sie Ihr eigenes Wärmebild.

Warum Wärmebildobjektive aus Germanium sind

Wenn Glas nicht geht, braucht das Objektiv ein anderes Material. Laut Pulsar ist einkristallines Germanium am weitesten verbreitet, daneben Chalkogenidglas. Germanium ist nach Pulsar im Bereich von 2 bis 15 µm gut durchlässig. Sichtbares Licht liegt unterhalb dieses Bereichs, für das Auge ist eine Germaniumlinse deshalb undurchsichtig.

Germanium hat einen Haken, den eine kleine Rechnung zeigt. Seine Brechzahl liegt laut Edmund Optics bei rund 4,0. Je höher die Brechzahl, desto mehr wird an jeder Oberfläche reflektiert:

Reflexion je Fläche R = ((n − 1) ÷ (n + 1))²

Germanium, n = 4,0: (3 ÷ 5)² = 36 % je Fläche

Eine unbeschichtete Linse mit zwei Flächen lässt damit nur rund 0,64 × 0,64 = 41 % durch, Absorption noch nicht eingerechnet

Zum Vergleich Glas für sichtbares Licht, n = 1,5: (0,5 ÷ 2,5)² = 4 % je Fläche

Ohne Antireflexschicht wäre ein Germaniumobjektiv also kaum brauchbar. Edmund Optics gibt für seine Beschichtung im Bereich 8 bis 12 µm eine mittlere Restreflexion unter 3 Prozent an. Nach außen schützen die Gerätehersteller die Frontlinse laut Pulsar mit harten Schichten auf Basis von diamantartigem Kohlenstoff (DLC). Das erklärt, warum Wärmebildobjektive teuer sind und warum Sie die Frontlinse nicht mit einem rauen Tuch reiben sollten.

Was blockiert, was dämpft, was durchgeht

Durchlässigkeit für Wärmestrahlung von 8 bis 14 µm (Quellen in der letzten Spalte)
Hindernis	Wirkung	Was Sie sehen	Quelle
Fensterglas, Autoscheibe, Hochsitzscheibe	blockiert	Temperatur der Scheibe, Spiegelungen	Schott-Datenblatt, Pulsar, FLIR
Wände	blockiert	Oberflächentemperatur der Wand	FLIR
Dicke Kunststoffe	blockiert	Oberfläche des Kunststoffs	FLIR
Dünne Folie, etwa ein Müllbeutel	teilweise durchlässig	Wärmequelle dahinter, abgeschwächt	FLIR
Wasser, nasse Oberflächen	blockiert nach wenigen hundertstel Millimetern	nur die Oberflächentemperatur	Hale & Querry 1973, eigene Rechnung
Laub, Gras, Schilf	blockiert, wo es dicht ist	die Pflanzen, durch Lücken das Tier	eigene Herleitung aus Wasserabsorption
Rauch (Ruß)	weitgehend durchlässig	Wärmequellen hinter dem Rauch	FLIR
Dunst, leichter Nebel	dämpft wenig	deutlich weiter als mit dem Auge	FLIR-Nebelmodell
Dichter Nebel	dämpft stark	kaum weiter als mit dem Auge	FLIR-Nebelmodell
Regen	dämpft, stark ab 100 bis 500 m	weniger Kontrast, nasse Ziele kühler	FLIR

Wasser: undurchsichtig nach Bruchteilen eines Millimeters

Für sichtbares Licht ist Wasser glasklar, im langwelligen Infrarot ist es fast schwarz. Die Messdaten von Hale und Querry aus dem Jahr 1973 zu den optischen Konstanten von Wasser geben bei 10 µm einen Absorptionsindex k von 0,0508 an. Daraus lässt sich ausrechnen, wie tief Wärmestrahlung in Wasser eindringt:

Absorptionskoeffizient α = 4π · k ÷ λ

Bei 10 µm: 4π × 0,0508 ÷ 0,001 cm = 638 pro cm

Eindringtiefe 1 ÷ α = rund 16 µm, danach ist nur noch ein Drittel der Strahlung übrig

Durch einen Wasserfilm von 0,1 mm kommt e^−6,4 = 0,17 %

Bei 8 µm liegt die Eindringtiefe nach denselben Daten bei rund 19 µm, bei 12 µm nur noch bei rund 5 µm. Für sichtbares Licht von 0,55 µm sind es dagegen über 20 m. Das hat drei Folgen für die Praxis:

Unter die Wasseroberfläche sieht kein Wärmebild. Fische, Biber unter Wasser oder ein abgetauchter Wasservogel bleiben unsichtbar, solange sie nicht auftauchen.
Nasses Fell zeigt die Temperatur des Wassers darauf. Nach Regen oder einem Bad zeigt das Gerät die Oberfläche des nassen Fells, nicht die Körperwärme darunter. Das Tier erscheint kühler und kontrastärmer als ein trockenes.
Tau auf dem Objektiv blockiert. Ein geschlossener Wasserfilm von 0,05 mm lässt nach derselben Rechnung nur rund 4 % durch. Ein milchiges Wärmebild am Morgen ist oft ein nasses Objektiv, kein schwacher Sensor.

Auch Pflanzen bestehen überwiegend aus Wasser. Deshalb verdeckt dichtes Laub ein Tier im Wärmebild genauso wie fürs Auge. Bei der Kitzsuche im hohen Gras hilft das Wärmebild trotzdem, weil Halme Lücken lassen und sich das warme Kitz am Morgen gegen das kühle Gras abhebt; mehr dazu im Ratgeber Rehkitzrettung mit Wärmebild.

Nebel: warum die Tröpfchengröße entscheidet

Bei Nebel schwächen die Tröpfchen die Strahlung durch Streuung und, im Infrarot, auch durch Absorption. Nebel heißt laut Deutschem Wetterdienst eine Sichtweite unter einem Kilometer, bei 1 bis unter 8 km spricht man von Dunst. Dunsttröpfchen haben laut DWD Radien von 0,1 bis 1 µm. In Strahlungsnebeln bei Paris maßen Mazoyer und Kollegen (2019) mittlere Tröpfchendurchmesser von etwa 4 bis 14 µm, also Radien von 2 bis 7 µm.

Wie stark ein Teilchen die Strahlung schwächt, hängt vom Verhältnis seiner Größe zur Wellenlänge ab. Teilchen, die viel kleiner sind als die Wellenlänge, schwächen sie kaum; ab etwa gleicher Größe wird die Wirkung stark. Die Mie-Theorie fasst das Verhältnis im Größenparameter zusammen:

x = 2π · r ÷ λ

r = Tröpfchenradius, λ = Wellenlänge

Größenparameter x und Extinktionseffizienz Q für Wassertröpfchen bei 0,55 µm und 10 µm (eigene Mie-Rechnung mit den Brechzahlen von Hale & Querry)
Teilchen	Radius	x Licht	Q Licht	x bei 10 µm	Q bei 10 µm
Dunsttröpfchen	0,5 µm	5,7	3,9	0,31	0,04
Strahlungsnebel, mittlere Tröpfchen	2–7 µm	23–80	2,0–2,3	1,3–4,4	0,26–1,8
großes Tröpfchen (Rechenbeispiel)	10 µm	114	2,0	6,3	2,6

Q gibt an, wie viel Strahlung ein Tröpfchen im Verhältnis zu seiner Querschnittsfläche aus dem Strahl nimmt. Ein Dunsttröpfchen schwächt Wärmestrahlung rund hundertmal weniger als Licht. Deshalb sieht ein Wärmebildgerät durch Dunst. Bei mittleren Nebeltröpfchen liegt der Vorteil nur noch bei etwa dem Faktor 8 bis gut 1, und Tröpfchen ab etwa 10 µm Radius schwächen Wärmestrahlung sogar stärker als Licht. Laut FLIR sind manche Nebelbänke dichter, weil ihre Tröpfchen gewachsen sind.

Teledyne FLIR hat das für die vier Nebelkategorien der Luftfahrt modelliert:

Wärmebild im Nebel nach dem Modell von Teledyne FLIR (Kategorien nach ICAO)
Kategorie	Sichtweite	Ergebnis laut FLIR
I	1.220 m	Wärmebild sieht deutlich weiter als das Auge, langwellig wie mittelwellig
II	610 m	nur langwelliges Infrarot (8–12 µm) ist dem Auge überlegen, mit rund der vierfachen Reichweite des Auges und des mittelwelligen Infrarots
IIIa / IIIc	305 m / 92 m	kein wesentlicher Unterschied mehr zum Auge

Die Handgeräte für Beobachtung arbeiten alle im langwelligen Bereich, sie gehören also zur besseren Hälfte dieser Tabelle. Ein ehrliches „sieht durch Nebel“ gilt trotzdem nur, solange die Sichtweite nicht unter einige hundert Meter fällt. Im dichten Herbstnebel über der Wiese sehen Sie mit dem Wärmebild kaum mehr als ohne. FLIR merkt außerdem an, dass Meeresaerosole im Mittel größere Teilchen haben als Aerosole über Land und deshalb die geringste Reichweite ergeben; an der Küste ist die Dämpfung also tendenziell stärker.

Regen: Kontrastverlust auf zwei Wegen

Regentropfen sind mit Durchmessern im Millimeterbereich viel größer als die Wellenlänge. FLIR beschreibt, dass Regen den Zielkontrast durch Streuung und Verdeckung deutlich verringert, dass lang- und mittelwellige Geräte dabei ähnlich abschneiden und dass die Leistung vor allem im Bereich von 100 bis 500 m stark abfällt.

Dazu kommt der Effekt aus dem Abschnitt über Wasser: Ein Tier, das im Regen steht, trägt eine Wasserschicht auf dem Fell, deren Temperatur sich der Luft annähert. Der Unterschied zum ebenfalls nassen Hintergrund schrumpft. Regen kostet Sie also zweimal, auf dem Weg und am Ziel.

Was das für Ihre Beobachtung bedeutet

Nie durch Scheiben. Beobachten Sie nicht durch Autofenster, Wohnzimmerfenster oder ein geschlossenes Hochsitzfenster. Öffnen Sie die Scheibe oder gehen Sie hinaus. Wer vom Haus aus durchs Fenster in den Garten schauen will, braucht ein Nachtsichtgerät statt eines Wärmebildgeräts oder eine Wildkamera.
Objektiv trocken halten. Schutzdeckel bis zum Einsatz geschlossen lassen, Tau und Tropfen mit einem weichen, sauberen Tuch entfernen.
Nebel einschätzen. Sehen Sie mit bloßem Auge noch mehr als einen Kilometer weit, ist es Dunst, und das Wärmebild spielt seine Stärke aus. Liegt die Sicht bei wenigen hundert Metern, rechnen Sie kaum mit einem Vorteil.
Nach Regen Geduld haben. Trocknet das Fell ab, kehrt der Kontrast zurück. Kurz nach einem Schauer erscheinen Tiere blasser.
Reichweite im Kopf korrigieren. Die Johnson-Reichweite aus dem Reichweitenrechner gilt für gute Sicht. Bei Feuchte, Regen und Nebel liegt die echte Erkennungsreichweite darunter, wie stark, hängt von Tröpfchengröße und Dichte ab.

Wie die Reichweitenformel aufgebaut ist und warum schon bei klarer Luft „1.800 m“ auf dem Karton nur das Entdecken eines warmen Flecks meint, steht im Artikel zur Wärmebild-Reichweite. Welche Geräte für welche Distanz passen, zeigt die Kaufberatung Wärmebildkamera zur Tierbeobachtung.

Häufige Fragen

Kann man mit einer Wärmebildkamera durch Glas sehen?

Nein. Fensterglas ist für die Wellenlängen von 8 bis 14 µm, mit denen Wärmebildgeräte arbeiten, undurchlässig. Sie sehen auf der Scheibe nur deren eigene Temperatur und Spiegelungen, etwa Ihr eigenes Wärmebild.

Sieht eine Wärmebildkamera durch Nebel?

Bei Dunst und leichtem Nebel deutlich weiter als das Auge. Bei dichtem Nebel mit Sichtweiten von rund 300 m und weniger schrumpft der Vorteil laut einem Modell von Teledyne FLIR fast auf null.

Funktioniert eine Wärmebildkamera bei Regen?

Ja, aber mit spürbar weniger Kontrast und Reichweite. Laut FLIR fällt die Leistung bei Regen vor allem auf Distanzen ab etwa 100 bis 500 m stark ab.

Kann eine Wärmebildkamera durch Wände sehen?

Nein. Wände halten die Wärmestrahlung vollständig ab. Sichtbar wird nur die Temperatur der Wandoberfläche, etwa eine warme Leitung dahinter.

Kann man mit Wärmebild unter Wasser sehen?

Nein. Wasser absorbiert Wärmestrahlung schon in einer Schicht von wenigen hundertstel Millimetern fast vollständig. Ein Fisch unter der Oberfläche bleibt unsichtbar, sichtbar ist nur die Wassertemperatur an der Oberfläche.

Warum sieht man mit Wärmebild durch Rauch?

Laut Teledyne FLIR blockieren Rußpartikel im Rauch das sichtbare Licht, lassen Infrarot aber durch; Feuerwehren nutzen Wärmebildkameras deshalb im Rauch. Physikalisch passt das dazu, dass Teilchen, die viel kleiner als die Wellenlänge sind, kaum streuen.

Peter Mathematiker & Drohnenpilot

Peter hat Mathematik studiert und ist als FPV- und Drohnenpilot viel draußen unterwegs. Er schreibt die Rechner dieser Seite selbst und prüft jede Formel nach. So entstehen unsere Ratgeber.