BIM mit dem 3D-Handscanner

im vergangenen Monat gab es ein interessantes Webinar zum Thema „Wie nutzt die Firma Walbridge 3D-Handscanner, um mit BIM ihre Bauprojekte zu überprüfen?“. Sollten Sie dieses Webinar verpasst haben, haben Sie hier die Möglichkeit, die komplette Aufzeichnung zu sehen.

Richtiges Aufmaß

Richtiges Aufmaß

Die wichtigste Grundlage für die Restaurierung von historischen Gebäuden bildet das verformungsgerechte Aufmass auf der Grundlage eines geodätischen Koordinatensystems mit rechtwinkligen Achsen und Meterrissen.
Dieses Messnetz erlaubt die lagerichtige Einmessung aller Bauteile des Gebäudes mit der Darstellung aller Verformungen. Das vor Ort gezeichnete Handaufmass hat den entscheidenden Vorteil, dass direkt im Bauwerk alle sichtbaren historischen Details und alle Schäden aufgenommen werden können.
Davon profitieren alle mit weiteren Aufgaben betrauten Personen, wie Architekt, Tragwerksplaner, Restauratoren und die Handwerker.
Außerdem ist die Dokumentation des vorgefundenen Zustandes für wissenschaftliche Zwecke unverzichtbar, da oft einige Details der Ausstattung bei Umbauten verloren gehen, oder der Grundriss verändert wird und der ursprüngliche Zustand später für immer verloren ist.

Die weitere Bearbeitung des Aufmasses durch Architekten und Statiker mit CAD- Programmen ist nach dem maßstäblichen Scan der Originalpläne problemlos möglich.

FARO FaroArm

FARO FaroArm

FARO (NASDAQ: FARO) der weltweit führende Anbieter von 3D-Messtechnik und -Bildgebungslösungen für Fertigungsmetrologie, Produktdesign, BIM/CIM im Bausektor, öffentliche Sicherheit/Forensik sowie von 3D-Machine-Vision-Anwendungen, stellt den neuen FARO QuantumM FaroArm vor. Er rundet das Portfolio der nächsten Generation des FaroArms ab, das von dem am 3. August 2017 vorgestellten QuantumS FaroArm angeführt wird.

Der QuantumM bietet die gleichen Hochleistungsfunktionen wie das verwandte Modell des Portfolios. Seine Genauigkeitsspezifikation macht ihn zu einer hervorragenden Midmarket-Alternative für Anwendungen, die keine so hohen Leistungsspezifikationen wie die des QuantumS erfordern.

Der Bauaufmaß

Der Bauaufmaß

Zur Überplanung und/oder Untersuchung eines bestehenden Bauwerkes benötigen unter anderem der Architekt und der Bauherr ein Bauaufmaß. Handelt es sich bei dem bestehenden Bauwerk um ein Baudenkmal ist eine wesentlich weiter gehende Erfassung erforderlich. Die Zeichnungen sind während des Messvorganges porträtierend und ohne Zwischenskizzen zwingend zu erstellen. Dies gilt unabhängig davon, ob die Zeichnungen über eine händische Bleistiftkartierung oder durch digitales Konstruieren entstehen.

Die Darstellung erfolgt je nach Bedeutsamkeit, Komplexität und den projektierten Maßnahmen in einer der vier Genauigkeitsstufen. Diese sind in den Empfehlungen für Baudokumentationen des Landesdenkmalamtes Baden-Württemberg definiert.

 

Genauigkeitsstufe Inhalt Maßstab Messgenauigkeit
I Schematisches Aufmaß
ohne hohe Anforderungen an die maßliche Genauigkeit und ohne Darstellung von Bauschäden /Verformungen; auch als ungefähr maßstäbliche Freihandzeichnung.
1:100 ungefähre Maßstäblichkeit
II Annähernd wirklichkeitsgetreues Aufmaß
einschließlich richtig proportionierter Darstellung des konstruktiven Aufbaus sowie grober Verformungen.
1:50 oder 1:100 ± 10 cm bezogen auf das Gesamtgebäude
III Verformungsgetreues Aufmaß
einschließlich Erfassung von Bauschäden sowie Spuren früherer Bauzustände (z. B. vermauerte Öffnungen, Reste von Gewölbeansätzen etc.).
1:50 ± 2,5 cm
IV Verformungsgetreues Aufmaß mit detaillierter Darstellung
einschließlich Erfassung kleinster Details (in der Regel für hochwertige Denkmalobjekte und wissenschaftliche Bauforschung).
1:25 oder größer ± 2 cm oder genauer, je nach Maßstab

Bei den Genauigkeitsstufen III und IV wird durch eine erhöhte Messgenauigkeit und Punktdichte eine verformungsgerechte bzw. verformungsgetreue Darstellung des Objektes erreicht. Das heißt Schiefwinkligkeiten, krumme Bauteile und Tragwerksverformungen werden zeichnerisch erfasst. Dabei kommen unterschiedliche Methoden zur Anwendung, die naturgemäß auch unterschiedliche Ausrüstung verlangen:

  • Dreiecksmessung (heute selten)
  • orthogonales Meßnetz
  • tachymetrische Vermessung (Polaraufnahme)
  • Einzelbildfotogrammetrie
  • Stereofotogrammetrie
  • Laserscanning

Zur verformungsgerechten Bauaufnahme wird zunächst ein vom Bauwerk unabhängiges Messnetz erstellt. Dazu wird mit Hilfe geodätischer Theodolite und Nivelliergeräte i. d. R. das tachymetrische Verfahren angewendet. Bei den meisten Bauvorhaben sind digitale Pläne üblich. Sowohl die händischen als auch die digitalen Aufnahmen erfolgen vor Ort. Naturgemäß geschieht dies in Form von Bleistiftkartierungen auf säurefreien Zeichenkarton oder auf verzugsfreie PP-Folie oder eben am Notebook. Das grundlegende Handicap der klassischen Handaufnahme besteht im Fehlen digitaler Arbeitsergebnisse. Durch hochwertige Scans mit mindestens 400 dpi können Pixeldaten im Dateiformat TIFF erzeugt werden. Für anschließende CAD-Bearbeitungen werden diese TIFFs auf einem Layer hinterlegt.

Das Bauaufmaß ist die Basis für die nachfolgenden Schritte der historiologischen Bauforschung. Diese Methodik ist Standard in der Denkmalpraxis Deutschlands, der Schweiz und anderer Länder.

Was ist eine Punktwolke?

Eine Punktwolke ist die Ansammlung von Millionen von Einzelmessungen einer zuvor definierten Umgebung bzw.eines Objektes. Die Punktwolke ist dabei häufig das Ergebnis einer 3D-Vermessung bzw. 3D-Dokumentation – dem terrestrischen Laserscanning.

In der heutigen Bestandserfassung bzw. 3D-Dokumentation setzt man zunehmend auf das 3D-Laserscanning. Dabei sendet der Laserscanner einen Laserstrahl aus, welcher von der Umgebung reflektiert wird. Aus der Laufzeit des Lasersignals sowie aus den vertikalen und horizontalen Winkelpositionen der Teilkreise werden dann die räumlichen Koordinaten der einzelnen Messungen bestimmt. Aktuelle 3D-Laserscanner erfassen viele Millionen von Einzelmessungen in kürzester Zeit. Die Gesamtheit dieser Einzelmessungen bezeichnet man als Punktwolke. Die Punktwolke ist ein digitaler Abdruck der Realität.