Wer immer noch per Bandmaß, Bleistift und Papier aufmessen muss, weiß, wie aufwendig dies sein kann. Aufmaße sind oft jedoch unumgänglich, etwa, wenn ein Bestandsgebäude geändert werden soll. Um sie effektiv erstellen zu können und die Weiterverarbeitung der Daten zu ermöglichen, bietet sich das 3-D-Laserscanning an.

Per Laserscanning lassen sich bestehende Gebäude und deren Einrichtungen schnell, präzise und kostengünstig vermessen. Die Anwendungen erstrecken sich vom verformungsgerechten und dem Fassadenaufmaß über die Schadenskartierung bis zur Gebäudedokumentation. Das Spektrum umfasst damit gleichermaßen die Bestandserfassung und Dokumentation wie die Überwachung und Bestandssicherung, aber auch die Bauschadenanalyse, 3-D-Visualisierung sowie die Übergabe von Gebäudedaten an die BIM-Planung. Dafür können die Daten via USB-Stick, Datenkabel, Bluetooth oder WLAN auf einen PC übertragen und detailliert verarbeitet werden. Neben Volumen oder Fläche lassen sich zum Beispiel Schnitte oder tagesaktuelle Ansichten ableiten oder – wird der Bau- und Montagefortschritt samt Maßabweichungen erfasst – Bau- und Montagefehlern vorbeugen sowie die Einhaltung von Qualitätsstandards kontrollieren.

Kein Maß wird vergessen

Während beim manuellen Vermessen Längen mit einem Maßstab ermittelt und beim tachymetrischen Aufmaß nur die Messpunkte am Objekt erfasst werden, die später auch benötigt werden, tastet ein 3-D-Laserscanner Gebäude und Einbauten rasterförmig ab. Das spart nicht nur deutlich Zeit, hinzukommt – speziell im Vergleich zum Handvermessen – die höhere Genauigkeit. Mit Abweichungen von 0,1 Prozent ist das Scannen je nach Messdistanz bis auf wenige Millimeter genau und liegt in den DIN-Toleranzen. In Minuten werden so Gebäude oder Räume verformungsgerecht erfasst und auch filigrane Objekte oder Strukturen detailgetreu vermessen. Durch die rasterförmige Datenerfassung kann dabei kein Maß vergessen werden, allerdings müssen im Nachgang mehrere Millionen Messpunkte gehandelt und verarbeitet werden.

Beim Messen selbst dreht sich der Laserscanner um die vertikale und horizontale Achse. So tastet er bei einer 360°-Umdrehung alle umgebenden Objekte mit einer zuvor gewählten Genauigkeit ab und legt deren Formen als Koordinatenwerte ab. Weil massive Einrichtungen oder Objekte hierbei Verschattungsräume erzeugen, sind Mehrfachmessungen von verschiedenen Standpunkten die Regel. Dies ist jedoch insofern unproblematisch, als auch schwierige Messaufgaben in wenigen Minuten ausgeführt sind und sich die verschiedenen Datensätze im Nachhinein passgenau über Referenzpunkte zusammenfügen lassen. Während so Messungen vor Ort meist schnell umgesetzt sind, ist die Auswertung der großen Datenmengen merklich zeitaufwendiger. Um hier eine Verkürzung zu erreichen, können etwa planungsrelevante Ausschnitte hochaufgelöst gescannt und weniger wichtige Bereiche in geringerer Auflösung abgetastet werden.

Reichhaltige Auswertemöglichkeiten

Für die Auswertung werden die Messdaten dann in ein Aufmaß- oder CAD-System eingelesen und gefiltert. Dabei werden Messpunkte, die für die Objekterfassung wesentlich sind, von vernachlässigbaren separiert. Bei der anschließenden 3-D-Auswertung werden aus Punktdaten CAD-verwertbare 3-D-Geometrien erzeugt. Dies geschieht unter Zuhilfenahme signifikanter Messpunkte entweder manuell oder halbautomatisch. Letztlich werden die Messobjekte so Schritt für Schritt aus CAD-Elementen erstellt. Die Auswertemöglichkeiten, die sich auf diese Weise ergeben, sind vielfältig. Die Spannweite reicht von der einfachen Längen-, Flächen- und Volumenberechnung bis zur dreidimensionalen Navigation im virtuellen Gebäude. Neben der Bestandsdokumentation lassen sich mit den 3-D-Informationen zudem fotorealistische Gebäudemodelle erzeugen. Weitere Anwendungen stellen die millimetergenaue Analyse von Oberflächenstrukturen von Objekten oder die Schadenskartierung und Beweissicherung vor Sanierungsarbeiten dar. So können nicht nur Planungsprozesse unterstützt werden, die durchgängigen Datensätze reduzieren auch die Gefahr von Planungsfehlern aufgrund ungenauer oder sich widersprechender Bestandsdaten. Nicht zuletzt erlauben es Flächenanalysen, Nutzungsvarianten zu bewerten und eventuelle Fehlplanungen zu korrigieren.

Investition oder Dienstleistung?

3-D-Laserscanningsysteme sind nicht billig. Wer digital aufmessen will, muss bei einem 3-D-Laserscanner je nach Messgenauigkeit einen niedrigen bis mittleren fünfstelligen Betrag ausgeben. Dabei gilt die Faustregel: Je komplexer und filigraner die zu erfassenden Objekte, umso aufwendiger ist eine Einzelpunkterfassung – umso mehr aber lohnt sich das 3-D-Laserscanning. Werden Aufmaße dagegen nur hin und wieder erstellt, gilt abzuwägen, ob sich die Investition in einen eigenen Laserscanner rentiert. Zumal viele Vermessungs- oder Ingenieurbüros das 3-D-Laserscanning als Dienstleistung anbieten, deren Kosten je nach Messumfang im unteren dreistelligen Bereich startet. Wer die Vorteile eines 3-D-Aufmaßes ausschöpfen möchte, muss daher nicht zwangsläufig einen 3-D-Scanner erwerben.

Autor: Dr.-Ing. Michael Hobohm