Die reale Welt im digitalen Modell

Moderne Laserscanner ermöglichen im Zusammenspiel mit gängiger CAD-Software eine  hocheffiziente, präzise und kostengünstige dreidimensionale Gebäudedokumentation.

Bisher war ein dreidimensionales Aufmaß von Bauwerken aufwändig, teuer und fehleranfällig. Mit der neuesten Generation von 3D-Laserscannern hingegen gelingt die Datenerfassung einfach, präzise und schnell – und das zu einem erschwinglichen Preis. Ganze Gebäude und deren Einbauten lassen sich jetzt vollständig und maßgenau in digitale Modelle übertragen. Der neue Laserscanner erfasst bis zu einer Million Messpunkte pro Sekunde millimetergenau. So können Gebäude detailliert und hochauflösend dokumentiert werden.  Maßabweichungen sind gering und liegen innerhalb der im Bauwesen geforderten DIN-Toleranzen.

 Aufgrund der Vorteile des 3D-Aufmaßes per Laserscanner setzt das Architekturbüro Rechenbach in Hannover diese Methode zur Bestandsdokumentation ein. Die hohe Effizienz und auch, dass die Methode Mehrfachmessungen am Objekt überflüssig macht, sind für die Planer unschlagbare Argumente. Gleichzeitig sinkt das Risiko teurer Planungsfehler deutlich. Mit Hilfe von Laserscanning war es Rechenbach Architekten beispielsweise möglich, eine 1.500 Quadratmeter große Industriehalle in Hannover in etwa einer Stunde aufzumessen. In dieser erstaunlich kurzen Zeit wurden alle Daten erfasst, um anschließend sogar eine 360-Grad Panoramaansicht erstellen zu können.

Die Software des Scanners lieferte unmittelbar maßgenaue und räumlich geometrische Analysen des Projekts, mit denen präzise Bestandsunterlagen angefertigt wurden. Diese bildeten die Basis für anstehende Sanierungsarbeiten der Halle, für die mehrere Varianten der Nutzung angedacht waren. Der direkte Import der Scandaten in gängige Architektur-Softwarelösungen – wie etwa AutoCAD von Autodesk, Revit Architecture, 3D-Studio Max Design oder Bentley´s Microstation – vereinfachte die Planungsarbeiten entscheidend: Das präzise, dreidimensionale Punktwolkenmodell konnte sehr einfach innerhalb der gewohnten CAD-Umgebung visualisiert werden. Zusätzlich entfiel die bisher nötige, aufwändige externe Datenaufbereitung. Die Kosten entsprachen in etwa dem Niveau eines klassischen 2D-Aufmaßes.

Muss mit 3D-Scannerdaten eine Planung im 2D-Linienmodell durchgeführt werden, lässt sich die Punktwolke per Software verzerrungsfrei und maßgenau als Bild abspeichern. Nach dem Import in eine beliebige CAD-Software kann über diesem Hintergrundbild eine vektorbasierte 2D-Planung realisiert werden. Somit lassen sich aus den 3D-Daten beliebige Grundrisse, Schnitte und Ansichten extrahieren. Wie ein weiteres Beispiel aus dem Büro Rechenbach zeigt, ist mit der entsprechenden Software auch umgekehrt der Aufbau einer 3D-Planung aus einem 2D-Modell unkompliziert durchführbar.

Bei der Planung der energetischen Sanierung einer Fassade mit Revit Architecture ließen sich mit Hilfe der Scandaten die neuen Fenster- und Fassadenelemente maßgenau planen und in die Gebäudestruktur einfügen. Mit einfach zu generierenden Renderings konnte der Architekt anschließend unterschiedliche Materialvarianten für die Fassade darstellen. Animationen oder Videos aus beliebigen Perspektiven sowie virtuelle Besuche des Objekts durch stereoskopisches Navigieren im räumlichen Modell unterstützten zudem die Bauherrenkommunikation auf höchst anschauliche Weise.

Räumliche Gebäudemodelle haben gegenüber der klassischen 2D-Bestandsaufnahme zahlreiche Vorteile. Da im räumlichen Modell alle Informationen dreidimensional vorliegen, sind multifunktionale Anwendungen möglich: Die Spanne reicht von einfachen Maß- und Flächenberechnungen bis hin zur bereits beschriebenen stereoskopischen Navigation im virtuellen Gebäude. Der Scanner erfasst sämtliche sichtbare Strukturen von Gebäuden und Bauteilen. So entstehen lückenlose Datensätze, die dann interdisziplinär genutzt werden können. Informationen, die für den jeweiligen Anwendungsfall nicht benötigt werden, können gelöscht werden, um wichtige Details freizulegen und die Dateigrößen gering zu halten. Als Datengrundlage für das Building Information Modeling liefern räumliche Gebäudemodelle unerlässliche Informationen für Planer, Facility- und Portfoliomanager sowie Bauherren.

Bild: Scan der Fassade eines Bürogebäudes: Im Vorfeld der energetischen Sanierung werden sämtliche Konstruktionsmerkmale und Einbauten erfasst.

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