Seit fast 10 Jahren stehen wir Ihnen als zuverlässiger Partner für Vermessungen im Rahmen von Infrastrukturprojekten zur Seite. In dieser Zeit haben sich nicht nur die Technologien weiterentwickelt, sondern auch unsere Prozesse. Unser Ziel war und ist es, Ihnen stets die schnellsten und besten Ergebnisse zu liefern.
Nun haben wir einen weiteren Schritt in die Zukunft gemacht: die Vermessung mit dem Smartphone. Dank moderner Smartphones, die mit hochentwickelten Kameras, Lidar-Systemen und Inertialmesseinheiten ausgestattet sind, kombiniert mit externen GNSS-Empfängern, können wir nun äußerst präzise 3D-Vermessungen durchführen.
Mit dieser Technologie können Objekte direkt am Smartphone gewählt und attributiert werden. Die dabei erstellten 3D-Daten lassen sich mühelos exportieren und sowohl für die Dokumentation als auch für nachträgliche Vermessungen nutzen.
Damit Sie einen Eindruck davon bekommen, wie diese Technologie in der Praxis funktioniert, hat unser Experte Felix Almesberger ein Video für Sie vorbereitet. Schauen Sie es sich an und erfahren Sie, wie die Zukunft der Vermessung aussieht.
Besonders im Tiefbau, wo Leitungen direkt im offenen Graben vermessen werden, setzt sich diese Technologie durch. Branchengrößen wie die Telekom nutzen sie bereits flächendeckend. Wir begleiten Baufirmen seit über einem Jahrzehnt bei der Bestandsdokumentation von Breitbandmaßnahmen und in vielen weiteren Bereichen. Dabei unterstützen wir Sie bei der Auswahl des passenden Systems, der Konfiguration Ihrer Ausrüstung, dem Workflow von Aufmaß und Datenbereitstellung bis hin zur Nachbearbeitung und Schulung. Sie können sehr gerne uns hier kontaktieren.
Im letzten Winter hat Niklas Wolfram, B. Eng. OTH Regensburg, eine Bachelorarbeit über die effiziente Gestaltung der Baufortschrittskontrolle mit Hilfe von modernen Technologien erforscht. Dabei wurden vor allem die Möglichkeiten zur Aufnahme von Innenräumen untersucht. Der externe Betreuer war Dipl.-Ing. Willi Almesberger von IAGV.
Effiziente Baufortschrittskontrolle im Innenraum mittels moderner Technologien – Vergleich von Laserscanner, LiDAR & UAV/Drohne
Bei der Baufortschrittskontrolle wird der aktuelle Istzustand mit dem geplanten Sollzustand verglichen. Dabei spielen Ebenheitskontrollen, Toleranzkontrollen und Prüfungen der lichten Höhen und Weiten eine wichtige Rolle. Der Istzustand wird häufig noch durch Begehungen vor Ort geprüft, kann aber inzwischen auch digital festgehalten werden. Dafür wurden im Zuge der Arbeit drei verschiedene Aufnahmearten durchgeführt und im Anschluss miteinander verglichen.
Zu Beginn wurde ein terrestrischer Laserscanner verwendet, um ein dreidimensionales Gebäudemodell zu erstellen. Dafür wurde das BIM-Programm Autodesk Revit zur Auswertung der erzeugten Punktwolke benutzt. Das 3D-Modell wurde anschließend mit einem, auf dem iPad Pro erfassten, LiDAR-Scan abgeglichen und auf Ihre Wirtschaftlichkeit und Effizienz untersucht. Zusätzlich wurde die Nutzung von UAVs (unmanned aerial vehicle) im Innenbereich getestet und wiederum mit zuvor genannten Techniken verglichen.
Als Referenzobjekt wurde ein Wohngebäude des Baugebiets Candis II in Regensburg verwendet. Dabei wurden jeweils das Erdgeschoss und erste Obergeschoss im Rohbau analysiert. Anhand dieser Datengrundlage wurden sämtliche Möglichkeiten und Probleme der Technologien gegenübergestellt und mit einem Ausblick in die Zukunft ergänzt.
Terrestrischer Laserscanner
Zur Aufnahme wurde zuerst ein Trimble X7 inklusive Tablet, Stativ, Akkus, Ladegeräte, Taschen und der Trimble Perspective Software verwendet. Pro Raum sind je nach Größe und Raumaufteilung mindestens ein bis mehrere Standpunkte erforderlich. Die Anzahl der Standpunkte ist abhängig von der jeweiligen Verwinkelung und Größe der Räume. Es muss darauf geachtet werden, dass jede Seite einer Fassade und jede Teilfläche aufgenommen wird. Für jeden Standpunkt benötigt der Laserscanner 5 Minuten reine Scanzeit. Die Zuordnung der gescannten Punktwolke zur Gesamtpunktwolke dauert weitere 1-2 Minuten. Somit wurden insgesamt 40 Scans benötigt und eine Zeit von rund 4 Stunden beansprucht. Anschließend konnte die Punktwolke in Autodesk ReCap importiert und bearbeitet werden.
Zuletzt kann man die ReCap-Datei dann auch in Revit inspizieren:
LiDAR-Scan
Zur Erfassung mittels LiDAR-Scans wurde in dieser Arbeit ein iPad Pro der 4. Generation verwendet. Hierfür gibt es zwar noch keine offiziellen Applikationen von Apple selbst, dafür aber viele verschiedene Apps im App-Store, wie die 3D Scanner App mit denen die Erstellung eines 3D-Gebäudes möglich ist. Mit dieser App konnte das Gebäude bedienerfreundlich aufgenommen werden, sodass man schon in der App ein 3D-Modell zur Verfügung hat.
Dieses kann man anschließend wieder in Autodesk ReCap und Revit importieren:
UAV
Zuletzt wurde die Verwendung von UAVs getestet. Dabei wurde die DJI Mavic Air 2 verwendet. Diese wird durch einen Controller in Verbindung mit einem Smartphone und der DJI Fly-App gesteuert. Zu erwähnen ist hierbei, dass die Hinderniserkennung für enge Passagen ausgeschaltet werden muss, da die Drohne sonst nicht weiterfliegt. Dadurch ist man aber auch nicht mehr vor Kollisionen geschützt und sollte somit zuvor schon Erfahrungen mit dem Fliegen haben. Auf der Drohne wurde zudem eine 360-Grad-Kamera, die Insta 360 sphere, installiert und somit hatte man als Ergebnis 360-Grad-Aufnahmen des ganzen Gebäudes.
Hier eine Auswahl der in der Bachelorarbeit bewerteten Kriterien:
Terrestrischer Laserscanner
LiDAR-Scan
UAV
Zeitaufwand
4 Stunden
20 Minuten
10 Minuten
Datenmenge
35 GB
900 MB
3,5 GB
Genauigkeit
<1 mm
4 cm
–
Verwendung
Detailliertes 3D-Modell
Schnelles 3D-Modell
360-Grad-Bildanalyse
3D-Modell
Ja
Ja
Nein, nur Bildanalyse
Erreichbarkeit schwieriger Punkte
Nur Stellen, die vom Boden aus sichtbar sind
Nur in 5 Meter Entfernung
Ja, auch Brücken, Schächte…
Datenverarbeitung
Viele Möglichkeiten (z.B. Revit)
Viele Möglichkeiten (z.B. Revit)
Nur Bildbearbeitung in Insta360 oder anderen Tools
Ebenheitskontrolle, lichte Weite und Höhe möglich?
Ja (sehr präzise)
Ja, aber nur mit 4 cm Genauigkeit
Nein, nur in Kombination mit LiDAR
Fazit
Insgesamt kann man feststellen, dass jede der getesteten Methoden Vor- und Nachteile mit sich bringt. Je nach Verwendungszweck und Baustellenart sollte also individuell entschieden werden, welche Technologie eingesetzt werden soll.
Bei Baustellen mit schwer zugänglichen Bereichen empfiehlt sich somit meistens eine Drohne.
Wenn es schnell gehen muss und keine millimetergenauen Maße erforderlich sind, ist ein Scan mittels LiDAR am Handy oder iPad zu empfehlen.
Sollten jedoch präzise Daten erforderlich sein, ist der terrestrische Laserscanner noch der bewährte Weg.
Sie benötigen eine auf Ihre Bedürfnisse optimierte Baufortschrittskontrolle in Regensburg /Bayern? Sprechen Sie uns an!
Level of Detail (LoD) wird gebraucht, wenn ein Digitaler Zwilling erstellt werden soll. Das LoD gibt an, welchen Informationsgehalt und Detailierungsgrad dieses Digitaler Zwilling benötigt. Luis Almesberger vom IAGV erklärt visuell anhand eines 3D-Gebäudemodell, was genau LoD ist.
Erstmals: Was ist ein Digitaler Zwilling?
Es ist die vollständige virtuelle Repräsentation eines realen Systems, dem ein computergestütztes Modell zu Grunde liegt.
Ein weiterer Anwendungsbereich eines digitalen Zwillings ist die Industrie & Wirtschaft. Hier können Anlagen schon digital in Betrieb genommen werden, um potenzielle Fehler auszubessern oder im Fahrzeugbau werden die Einbauteile modelliert.
Das Level of Detail von diesem Digitaler Zwilling wird in fünf Modelle unterteilt:
Als Grundlage für die Level of Detail-Modelle wurde das Firmenhaus genommen. Normalerweise wird ein Scann oder ein Plan des Gebäudes als Grundlage der Zeichnung genommen.
In unserem Fall wurde das Haus mit Hilfe desTrimble x7 gescannt.
Punktwolke des Scanns.
Anschließend wurde die Punktwolke in Revit eingespielt und mit Hilfe eines Querschnitts entstanden die folgenden Modelle. Für jedes Folge Modell wurde das Vorgängermodell als Grundlage genommen. Die Einbauteile wie z.B. Fenster, Türen und Mobiliar können mit größerem Aufwand und dem nötigen Grundwissen selbst erstellt werden. Wem dies zu aufwändig oder noch neu mit Revit ist, kann auch im Internet schon von anderen zur Verfügung gestellte Einbauteile nutzen.
LoD 0 (Regionalmodell)
Zeigt die Grundfläche eines Gebäudes an
LoD 1 (Regionalmodell)
Es gibt die Form und Höhe eines Gebäudes angibt
LoD 2
Ein 3D -Modell des Hauses mit Dach und Außenhülle
LoD 3 (Architekturmodell)
In diesem schritt werden noch Einbauteile wie Türen und Fenster eingezeichnet
LoD 4
Abschließend kommt zum Architekturmodell noch ein Innenraummodell.
Zusammengefasst: Das Level of Detail (LoD) ist entscheidend für die Erstellung eines digitalen Zwillings, indem es den Informationsgehalt und Detailgrad des digitalen Gebäudemodells bestimmt. Mithilfe von verschiedenen LoD-Modellen, die vom Grundriss bis hin zum detaillierten Innenraum reichen, wird ein fortschreitender Detailierungsgrad erreicht, der die Anpassungsfähigkeit des Modells an unterschiedliche Anwendungen demonstriert.
Was genau ist eine Massenermittlung? Wozu dient sie und wie setzen wir sie um? IAGV erklärt es Ihnen anhand eines Beispiels für den Bau des neuen Schulzentrums Sallener Berg, Regensburg.
Alles über Massenermittlung
Die unterschiedlichsten Projekte im Hoch- und Tiefbau benötigen eine exakte Mengenermittlung von Erdarbeiten auf den Baustellen. Für Aushub und Abtragung werden der Volumina von Erdarbeiten auf Baustellen ermittelt, zur Verifizierung die Kosten für Transport und Entsorgung von Materialien.
Somit schaffen wir eine für alle Beteiligten eine einheitliche und transparente Datenbasis.
Vorgehensweise
Die Datengewinnung kann mit unterschiedlichen Verfahren erfolgen, mittels Drohnenvermessung oder terrestrischer Geländeaufnahme mit GNSS-Systemen, bzw. Totalstationen.
Ausgangspunkt ist die Aufnahme des Urgeländes im Bereich des Baufeldes in einem Punktraster, mit Berücksichtigung von Böschungen und Formabweichungen, so dass die Oberfläche mit der geforderten Genauigkeit modelliert werden kann.
Luftbild nach Abbruch Gebäude – Quelle Bayernatlas 2023
Luftbild nach Fertigstellung Aushub – Quelle IAGV 2023
Für jeden weiteren Horizont, für den die Differenzmengen zum Urgelände ermittelt werden sollen, ist eine weitere Aufnahme analog Urgeländeaufmaß erforderlich.
Berechnung Digitales Geländemodell
Für Urgelände und jeden weiteren Horizont wird ein Digitales Geländemodell (DGM) erstellt. Ein DGM ist ein computergeneriertes detailliertes Modell der Geländeoberfläche.
Mit Autodesk Civil3d wird jeweils ein trianguliertes DGM erstellt.
DGM Urgelände
DGM nach Fertigstellung Aushub
Berechnung Mengenmodell
Nachfolgend wird aus dem DGM-Urgelände und DGM-Folgehorizont ein trianguliertes Mengenmodell gerechnet.
Die Berechnung erfolgt ebenso mit Autodesk Civil3d.
Die Ergebnisse werden in Listenform dargestellt, bzw. unterschiedlichen graphischen Darstellungsmöglichkeiten.
