Digitale Präzision trifft gestalterischen Anspruch Wer steckt hinter Dimension3? Ich bin Sven Exenberger, Gründer und Geschäftsführer der Dimension3 GmbH.Mit einem Hintergrund in Kunst, Technik und Lehre arbeite ich an der
Präzise Punktwolken als Grundlage für Planung, Sanierung und Dokumentation
Wer Altbauten, denkmalgeschützte Gebäude oder komplexe Bestandsstrukturen umbauen oder dokumentieren will, braucht eine solide Datengrundlage. Genau hier kommt die digitale Bestandserfassung ins Spiel. Ein Verfahren, bei dem Gebäude, Räume oder einzelne Bauteile dreidimensional vermessen und als digitale Punktwolke gespeichert werden.
Das Verfahren basiert auf dem Einsatz von 3D-Laserscannern, die in kürzester Zeit Messdaten aus der realen Umgebung mit hoher Genauigkeit erfassen.
In Zeiten zunehmender Digitalisierung in Architektur und Bauwesen, wird es immer wichtiger, schon bei der Vermessung von Bestandsgebäuden eine digitale Grundlage zu schaffen. Alle weiteren Arbeitsschritte, wie das Zeichnen von Plänen, das Modellieren von 3D-Modellen und das Erzeugen von Modellen, die zusätzlich Detailinformationen zum Bauwerk enthalten (BIM), finden Ihren Ursprung zumeist in einer Punktwolke.
Ein Leica RTC360 Laserscanner und die dazugehörige Steuerung über eine App
Ein Laserscanner erfasst seine Umgebung, indem Lichtimpulse in die Umgebung ausgesendet werden. Aus der Zeit, die das reflektierte Licht benötigt, um zum Scanner zurückzukehren, lässt sich eine sehr genaue Distanz errechnen. Dieser Vorgang geschieht etwa 500.000 bis 2 Millionen Mal pro Sekunde! Durch einen rotierenden Spiegel wird der Lichtimpuls immer wieder in einem anderen Winkel ausgesendet. Kombiniert mit einer Rotation des Scanners um 360° ergibt sich so eine komplette Messung. Jeder Messpunkt erhält eine X, eine Y und Z-Koordinate. Das Ergebnis ist eine sogenannte Punktwolke, die das Objekt oder den Raum in hoher Dichte und Genauigkeit beschreibt.
Die einzelnen Scans werden abschließend bereinigt und zu einer Gesamt-Punktwolke zusammengefügt. Danach können die Daten in den gängigen CAD- oder BIM-Systemen weiterverarbeitet werden.
Terrestrische Laserscanner, also Geräte, die auf einem Stativ an einem festen Ort stehen, um an dieser Position einen Scan auszuführen, gibt es in sehr unterschiedlichen Ausführungen. Die entscheidenden Parameter und Features sind:
die Messgenauigkeit und Winkeltreue
die technische Reichweite
die Anzahl Messpunkte
die Geschwindigkeit
die Qualität der 360° Fotos, die zum Einfärben der Punktwolke verwendet werden
Gewicht und Größe des Scanners
Kleine und mittlere Projekte können mit fast jedem Laserscanner durchgeführt werden. Die Top-Geräte finden Ihre Anwendung, wenn es um extreme Präzision oder um sehr große Reichweiten geht. In der Praxis kann ein kleiner und leichter Scanner manchmal die Besser Wahl sein, weil er mehr Optionen bei der Platzierung des Scanners offenhält. So ist ein Scan von einem Monopod auf 6 Metern Höhe nicht mit jedem Gerät machbar, aber manchmal eben wünschenswert, um bestimmte Winkel beim Scan zu erreichen (siehe Bild).
Je nach Anforderung kann es auch sinnvoll sein, bei der Präzision Abstriche zu machen, um dafür neben der Punktwolke einen virtuellen Rundgang in höchster Qualität zu erstellen. Ein solcher Rundgang ist sehr hilfreich bei der Bauplanung.
Entscheidend ist also immer die Frage: Was genau soll mit den Scan-Daten erreicht werden? Die Antwort auf diese Frage entscheidet am Ende, ob man vom Standardgerät, dem terrestrischen Laserscanner, abweicht, und beispielsweise die Punktwolke und gleichzeitig eine 3D Tour mit einem Matterport Pro3 Scanner erfasst.
Es gibt mittlerweile mehrere Möglichkeiten, um eine Punktwolke zu erzeugen. Neben den klassischen, sogenannten „terrestrischen Laserscannern“, sind auch handgeführte SLAM-Scanner oder Photogrammetrie (Drohne) eine Möglichkeit Punktwolken zu erzeugen.
Jedes Verfahren hat Vor- und Nachteile, und so ist es wichtig, bei der Projektplanung bereits das passende Erfassungs-Verfahren auszuwählen. Häufig ist auch eine Kombination aus unterschiedlichen Erfassungsverfahren die beste Lösung.
Mehr zu den unterschiedlichen Techniken und Möglichkeiten finden Sie in Kürze in einem eigenen Blog-Beitrag.
Aber warum macht es eigentlich Sinn, ein Gebäude nicht mehr „klassisch“ vermessen zu lassen, sondern dies mit einem Laserscanner zu tun?
Neben der enormen Zeitersparnis, die mit einem Laserscan zu erreichen ist, sticht besonders das verformungsgerechte Aufmaß heraus. Eine Punktwolke bildet den kompletten Raum ab, mit allen Verformungen, wie Sie vor allem in historischen Gebäuden häufig auftreten.
Sollte man später nicht nur einen Schnitt auf 1 Meter Höhe benötigen, sondern vielleicht auch auf 2 Metern Höhe, so ist das mit einer Punktwolke kein Problem: Alle Daten sind vorhanden, und ein weiterer Schnitt kann jederzeit entnommen werden.
Eine einzige Vermessung mit einem 3D-Laserscan erfasst alle Daten. Das gibt Architekten, Ingenieuren und Planern die Freiheit die Punktwolke jederzeit erneut, und mit anderen Parametern auszuwerten.
Vorteile digitaler Bestandserfassung mittels 3D-Laserscan im Überblick:
Hohe Messgenauigkeit
Komplette Flächenerfassung – auch komplexe Geometrien
Verformungsgerechtes Aufmaß – ideal für Denkmalpflege und Altbau
Effizienz – in kurzer Zeit entstehen komplette Datensätze
Digitale Weiterverarbeitung – perfekte Vorbereitung für digitale Planungsprozesse
Die Einsatzbereiche einer 3D-Laserscan Vermessung sind vielfältig. Notwendige Dokumentation, und auch konkrete Planungsprozesse profitieren von den präzisen Daten.
Bestandsaufnahme vor Sanierung, Umbau oder Erweiterung
Digitale Dokumentation denkmalgeschützter Gebäude
Planung von Haustechnik, Leitungsführung und Einbauten
Erstellung von Grundlagen für Ausschreibungen
Bauaufnahme nach Fertigstellung (Soll-Ist-Vergleich)
Ein Screenshot aus Revit, mit einer CAD zeichnung, die aus einer Punktwolke abgelietet wird
Wir erstellen ausschließlich die 3D-Punktwolken. Professionell aufbereitet, und kompatibel mit Ihrem CAD-Workflow. Die Planerstellung oder Modellierung erfolgt durch Ihren Fachplaner oder Partnerbüros. Auf Wunsch können wir die Daten auch von einem unserer Partner verarbeiten lassen.
Datenformate: E57, RCP, RCS, XYZ, PTS u. a.
Ein aktuelles Beispiel ist die Vermessung eines alten Wohn- und Geschäftshauses. Die Aufgabenstellung: Es soll ermittelt werden, ob eine Bohrung hinab ins Kellergewölbe am Rande einer Einfahrt möglich ist. Im Keller verläuft bereits eine Fernwärmeleitung, an die das Haus angeschlossen werden soll.
Das Problem: Es existieren keine Pläne, die Rückschlüsse zur Lage des Gebäudes relativ zum Kellergewölbe zulassen.
Das Ergebnis: Bereits eine einfache visuelle Prüfung konnte zeigen, dass eine Kernbohrung von ca. 1,60 Metern Tiefe nötig wäre. Aufgrund der Materialbeschaffenheit war das nicht möglich. Auf Basis dieser Planungsgrundlage wurden neue Ideen entwickelt, um die Fernwärmeleitung optimal in das Erdgeschoss zu führen.
Weitere Beispiele folgen in Kürze im Bereich Projekte & Beispiele.
Die digitale Bestandserfassung mit 3D-Laserscanning ist heute ein unverzichtbares Werkzeug für alle, die präzise und effizient planen möchten. Sie ersetzt das „Maßband,“ vermeidet Fehlerquellen und liefert die perfekte Grundlage für nachfolgende Projektschritte – ob in der Architektur, Denkmalpflege oder im Kulturbereich.
Wir erleben immer wieder, dass sich Neukunden nach Ihrem ersten Projekt begeistert über die Effizienz und die Möglichkeiten durch die Arbeit mit Punktwolken zeigen.
Möchten Sie auch einsteigen in diesen digitalen Workflow für Betandsbauten und Denkmalpflege? Wir beraten Sie gerne!
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