Auf Baustellen ändert sich der Zustand von Woche zu Woche: Baugruben werden ausgehoben, Halden wachsen und schrumpfen, Bauteile entstehen. Regelmäßige Befliegungen mit einem UAV halten diese Zustände flächendeckend und vermessungstechnisch auswertbar fest. Der Beitrag zeigt Bauherren, Bauleitern und Projektsteuerern, wie Drohnen auf der Baustelle für das Monitoring von Baufortschritt und Erdmassen eingesetzt werden und wo die Grenzen liegen.
Baufortschritt als Zeitreihe
Vermessungs-UAVs können vorab geplante Flugrouten automatisch abfliegen. Wird dieselbe Route in festen Abständen wiederholt, entsteht eine Zeitreihe von Orthofotos und Höhenmodellen mit gleicher Auflösung und gleichem Bildausschnitt. Damit diese Zustände wirklich vergleichbar sind, müssen sie im selben Koordinatensystem liegen: Feste Passpunkte auf dem Gelände oder eine RTK-Positionierung des Fluggeräts sorgen dafür, dass Höhenunterschiede zwischen zwei Flügen tatsächliche Veränderungen zeigen und keine Messabweichungen.
Sinnvoll ist ein fester Rhythmus, der sich am Bauablauf orientiert, etwa wöchentlich während der Erdarbeiten und seltener im Rohbau. Eine solche Dokumentation hilft bei der Abrechnung, bei Nachtragsfragen und bei der Kommunikation mit Bauherren, die nicht ständig vor Ort sind.
Erdmassen und Volumen ermitteln
Eine der häufigsten Anwendungen ist die Mengenermittlung. Aus dem digitalen Geländemodell berechnet die Software das Volumen von Aushub, Auffüllungen oder Schüttguthalden, entweder gegenüber einer Bezugsfläche oder als Differenz zwischen zwei Befliegungen. Der Vorteil gegenüber einzelnen Profilen oder Punktaufnahmen: Die gesamte Oberfläche wird erfasst, auch unregelmäßig geformte Halden.
Wie genau das Ergebnis ist, hängt von Bodenauflösung, Georeferenzierung, Bewuchs und Oberflächenbeschaffenheit ab. Wasser in der Baugrube, Planen oder abgestellte Fahrzeuge verfälschen das Modell und müssen bei der Auswertung bereinigt werden. Für belastbare Abrechnungsmengen sollte die Genauigkeit über Kontrollpunkte nachgewiesen werden. Wie die Punktwolke aus den Luftdaten technisch entsteht, beschreibt der Beitrag Punktwolke aus der Luft.
Ergebnisse einer Baustellenbefliegung
Je nach Fragestellung umfasst das Ergebnis eines Monitoring-Flugs mehrere Bausteine:
- georeferenzierte Orthofotos als maßstäbliche Übersicht für Bauleitung und Bauherren
- Gelände- bzw. Oberflächenmodelle und Höhenlinien zum jeweiligen Stichtag
- Mengenberichte mit Bezugsfläche, Berechnungsgrundlage und Datum des Flugs
- Differenzdarstellungen zwischen zwei Stichtagen, aus denen Auftrag und Abtrag hervorgehen
Soll-Ist-Abgleich mit der Planung
Orthofotos und Geländemodelle aus dem Flug lassen sich in CAD- und BIM-Umgebungen einlesen und mit dem Planungsmodell überlagern. So werden zum Beispiel Höhenlagen von Baugrubensohlen, Böschungen oder Lagerflächen mit den Sollwerten verglichen. Für Gebäudeteile gilt eine Einschränkung: Aus der Luft sind vor allem Dächer, Decken von oben und Außenflächen sichtbar. Innenräume, Installationen und verdeckte Bauteile erfasst das UAV nicht; dafür ist ein terrestrischer Laserscan nötig.
Inspektion und Arbeitssicherheit
Über ein Live-Bild lassen sich schwer zugängliche Bereiche wie Dachflächen, Kranbahnen oder tiefe Baugruben in Augenschein nehmen, ohne dass jemand den Gefahrenbereich betreten muss. Gleichzeitig gilt: Befliegungen über einer aktiven Baustelle mit Personen und Kränen müssen sorgfältig abgestimmt werden. Die EU-Drohnenverordnung regelt Abstände zu unbeteiligten Personen; Flugzeiten, Sperrbereiche und Kranbetrieb sind mit der Bauleitung zu koordinieren. In Berlin kommen luftrechtliche Beschränkungen hinzu, siehe Rechtsrahmen und Planung in Berlin.
Was das Baustellen-Monitoring leistet
Regelmäßige Flüge liefern eine vergleichbare Dokumentation des Baufortschritts und flächendeckende Grundlagen für Massenermittlungen, sofern Georeferenzierung und Auswertung sauber sind. Für Innenbereiche und Bauteildetails ergänzt der Laserscanner die Luftaufnahme. Einen Überblick über unsere Leistungen aus der Luft gibt die Seite Drohnenvermessung.