1. Genauigkeit und Stabilität unserer digitalen Fühler

Alle Datenlogger von Plug and Track — ob Thermo Button 22L, Thermo Button 21G, WeeziDot oder die digitalen Fühler (kabelgebunden und kabellos) für Thermotrack PC und Thermotrack Webserve — sind mit digitalen Temperatursensoren ausgestattet.

Garantierte Genauigkeit je nach Modell

Die Genauigkeit unserer Geräte variiert je nach Modell. Die folgende Tabelle fasst die garantierten Werte zusammen:

Warum „digital” bei der Drift alles verändert

Ein analoger Sensor — etwa ein Thermoelement oder ein einfacher Widerstandsfühler — erzeugt ein elektrisches Signal, das sich über die Zeit durch Feuchtigkeit, Vibrationen oder Temperaturzyklen verändern kann. Ein digitaler Sensor hingegen gibt seinen Messwert direkt als binär kodierte Zahl aus. Es gibt kein analoges Signal, das interpretiert werden müsste — daher ist die Drift über die Zeit praktisch vernachlässigbar.

2. Die Anzeige des Geräts: ein Regelungswerkzeug, kein Messinstrument

Die integrierte Anzeige Ihres Kühlschranks, Gefriergeräts, Kühlraums oder Wärmeschranks ist in der Regel kein Messinstrument im metrologischen Sinne. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, den Kompressor oder die Heizspirale zu steuern, um die Temperatur in einem akzeptablen Bereich zu halten.

Eine Genauigkeit, die häufig nicht spezifiziert ist

Hersteller von Kühl- und Lagergeräten geben in der Benutzerdokumentation selten die Genauigkeit ihres Regelungsfühlers an. Es ist keineswegs ungewöhnlich, dass diese Genauigkeit ±1 °C bis ±3 °C oder außerhalb des Nennbereichs noch mehr beträgt — ohne dass dies als Fehler gilt, denn das Ziel ist Temperaturstabilität, nicht Präzisionsmessung.

Eine Position, die für die Regelung optimiert ist, nicht für die Repräsentativität

Der interne Fühler ist dort positioniert, wo der Hersteller die beste Regelwirkung erwartet. Das ist häufig am Luftauslass, in der Nähe des Verdampfers oder in einem sehr spezifischen Bereich des Innenraums. Diese Position muss nicht zwingend repräsentativ für die tatsächliche Temperatur der gelagerten Produkte sein.

Keine metrologische Rückverfolgbarkeit

Der Regelungsfühler eines Geräts wird niemals mit einem Kalibrierzertifikat geliefert. Sein Messwert ist nicht auf nationale Normale rückführbar. Im Rahmen einer HACCP-Kontrolle, einer Pharmainspektion oder eines Qualitätsaudits werden nur Werte eines kalibrierten und rückverfolgbaren Instruments als Dokumentationsnachweis anerkannt.

3. Ansprechzeiten und Messfrequenz

Selbst wenn zwei Instrumente völlig präzise sind und exakt an derselben Stelle positioniert wurden, können sie zu einem beliebigen Zeitpunkt unterschiedliche Werte anzeigen — einfach weil sie Temperaturänderungen nicht im gleichen Tempo wahrnehmen.

Die thermische Ansprechzeit

Die Ansprechzeit bezeichnet die Verzögerung, bis die Anzeige eines Sensors eine Temperaturänderung in seiner Umgebung widerspiegelt. Sie hängt von der Masse des Sensors, seinem Gehäuse und dem thermischen Kontakt mit der Luft oder dem gemessenen Medium ab.

Unsere Datenlogger weisen im Freiluftbetrieb eine Ansprechzeit von etwa 2 Minuten auf (je nach Konvektionsbedingungen und Modellgehäuse). Der Regelungsfühler des Geräts kann innerhalb von Sekunden reagieren, wenn er metallisch ist und sich in direktem Kontakt mit dem Luftstrom befindet — oder deutlich langsamer, wenn er in einer großen Wärmemasse eingebettet ist.

Die Messfrequenz

Eine Geräteanzeige aktualisiert ihren Wert in der Regel jede Sekunde oder alle paar Sekunden. Unsere Datenlogger nehmen im Standardbetrieb alle 5, 10 oder 15 Minuten eine Messung vor, je nach Konfiguration. Tritt zwischen zwei Messungen des Datenloggers eine thermische Störung auf, erfasst dieser sie nicht — was zu einer scheinbaren Diskrepanz zu einem bestimmten Zeitpunkt führen kann.

4. Der Einfluss von Temperaturschwankungen beim Vergleich

Zwei Instrumente in einem Innenraum zu vergleichen, dessen Temperatur noch nicht stabil ist, gehört zu den häufigsten — und irreführendsten — Fehlern. Selbst völlig präzise und korrekt positionierte Instrumente können sehr unterschiedliche Werte anzeigen, wenn die Temperatur im Moment des Vergleichs steigt oder fällt.

Warum Schwankungen die Abweichungen verstärken

Wenn sich die Temperatur ändert, folgen ihr die beiden Instrumente nicht im gleichen Tempo. Die Geräteanzeige oder ihr Regelungsfühler, sehr reaktionsschnell, erfassen die Änderung nahezu sofort. Ihr Thermo Button oder Ihr digitaler Fühler, mit einer Ansprechzeit von etwa 2 Minuten, hinkt hinterher. Zum Zeitpunkt T messen die beiden Geräte somit tatsächlich zwei verschiedene Wärmezustände desselben Innenraums — und die angezeigte Differenz ist kein Messfehler, sondern eine direkte Folge dieser unterschiedlichen Reaktionsfähigkeit.

Genau das veranschaulicht das Diagramm im vorigen Abschnitt: Zu den Zeitpunkten T1, T2, T3 und T4 können die beiden Kurven mehrere Grad auseinanderliegen, während sie konvergieren, sobald die Temperatur sich stabilisiert.

Häufige Ursachen für Schwankungen während eines Vergleichs

Die normalen Betriebszyklen eines Kühlschranks oder Gefriergeräts erzeugen regelmäßige und unvermeidliche Temperaturschwankungen: Ein- und Ausschalten des Kompressors, automatische Abtauzyklen und das Öffnen der Tür. Wird der Vergleich während eines dieser Ereignisse durchgeführt, kann die beobachtete Abweichung mehrere Grad betragen — ohne dass die Instrumente dafür verantwortlich sind.

Wie man diesen Fehler vermeidet

Damit ein Vergleich aussagekräftig ist, muss unbedingt eine thermisch stabile Phase abgewartet werden: Das Gerät sollte bei geschlossener Tür mindestens 30 Minuten nach jedem Störereignis im eingeschwungenen Betrieb laufen, und die Werte sollten nur in einem Zeitfenster verglichen werden, in dem beide Kurven flach und parallel verlaufen.

5. Die Position der Fühler: wenige Zentimeter, mehrere Grad Unterschied

Dies ist wahrscheinlich die am häufigsten unterschätzte Ursache für Abweichungen. Im Inneren eines Lagergeräts ist die Temperatur nicht gleichmäßig verteilt. Sie kann je nach vertikaler Position, Abstand zum Verdampfer, Nähe zu den Wänden oder zur Türdichtung und interner Luftzirkulation um mehrere Grad variieren.

Thermische Schichtung

Warme Luft steigt auf, kalte Luft sinkt ab. Dieses Schichtungsphänomen ist besonders ausgeprägt bei Kühlschränken mit natürlicher Konvektion (ohne Zwangslüftung). Der Temperaturunterschied zwischen dem unteren und dem oberen Fach kann bei nicht belüfteten Geräten 3 °C bis 5 °C übersteigen.

Luftzirkulation und tote Zonen

In Geräten mit Zwangslüftung entstehen durch den Luftstrom aktive Zonen (in der Nähe der Lüftungsschlitze) und tote Zonen (Ecken, durch gelagerte Produkte blockierte Bereiche). Ein Datenlogger, der in einer toten Zone platziert ist, kann deutlich höhere Temperaturen anzeigen als einer im Hauptluftstrom.

Wandnähe und Randeffekte

Wird ein Thermo Button direkt gegen eine Metallwand oder auf ein Metallgitter gelegt, kann die Messung durch Wärmeleitung verfälscht werden. Es wird empfohlen, den Datenlogger frei in der Luft, aufgehängt oder auf den Produkten liegend zu positionieren, ohne direkten Kontakt mit den Wänden des Innenraums.

6. Vergleich mit einem externen Fühler

Die Situation wird etwas komplexer, wenn die Abweichung nicht gegenüber der integrierten Geräteanzeige festgestellt wird, sondern gegenüber einem externen Fühler — einem Referenzthermometer, einem anderen Datenlogger oder einem Instrument aus einem Messtechnik-Labor.

Zwei Instrumente können legitimerweise voneinander abweichen

Zwei Instrumente mit einer Genauigkeit von jeweils ±0,5 °C können Werte anzeigen, die um bis zu 1 °C voneinander abweichen, ohne dass eines von ihnen defekt wäre. Dies ist eine direkte Folge der Akkumulation von Messtoleranzen: Zeigt Instrument A +3,5 °C und Instrument B +4,3 °C an, befinden sich beide innerhalb ihrer garantierten Genauigkeitstoleranz um den wahren Wert.

Ebenso kann ein Thermo Button 22L (±0,5 °C) im Vergleich mit einem Thermo Button 21G (±1 °C) eine Abweichung von bis zu 1,5 °C aufweisen, ohne dass eines der Geräte außerhalb seiner Spezifikation liegt.

Dieselben physikalischen Faktoren gelten weiterhin

Auch beim Vergleich zweier kalibrierter digitaler Fühler bleiben die in den vorangegangenen Abschnitten beschriebenen Faktoren — Position, Ansprechzeit und Messfrequenz — relevant. Zwei Fühler, die 30 cm voneinander entfernt in einem wenig homogenen Kühlschrank platziert sind, können legitimerweise unterschiedliche Temperaturen anzeigen, ohne dass einer von ihnen defekt wäre.

Wie ein rigoroser Vergleich durchgeführt wird

Damit ein Vergleich zweier Instrumente aussagekräftig ist, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:

• Gleiche physische Position: Beide Sensoren müssen äquivalenten thermischen Kontakt mit demselben Medium haben — idealerweise in einem Thermostaten oder einem homogenen Umfeld eingetaucht.
• Gleicher Messzeitpunkt: Die Ablesungen müssen synchronisiert sein, um sicherzustellen, dass beide zum selben Zeitpunkt aufgezeichnet wurden.
• Stabile Bedingungen: Die Temperatur muss lange genug stabil gewesen sein, damit beide Instrumente ihren Gleichgewichtswert erreicht haben — unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Ansprechzeiten.