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3D-Lasermesssysteme

Punkt oder Wolke?

3D-Aufmaßsysteme: sind für das Aufmaß komplexer Strukturen, runder oder frei geformter Räume oder Treppen prädestiniert

3D-Lasermesssysteme erfassen Räume und Gebäude­ präzise, schnell und – wenn nötig – BIM-konform. Welche eignen sich wofür? Wann lohnt sich ein Kauf, wann ist eine Dienst­leistung sinnvoller?

Von Marian Behaneck

Moderne 3D-Lasermesssysteme erfassen auch krumme und schiefe oder frei geformte Räume schnell und präzise. Die Messdaten lassen sich anschließend per USB-Stick, Datenkabel oder Funk auf mobile oder stationäre Rechner übertragen und auswerten, um daraus Pläne, Visualisierungen oder BIM-Modelle zu generieren. Für jede Aufgabe bieten Hersteller passende Lösungen.

Tachymetrische­ Aufmaßsysteme …

…. erfassen Messpunkte die einzeln anvisiert werden müssen, selektiv. Sie bestehen aus einem Stativ und einem dreh- und schwenkbaren Laser-Distanzmessgerät mit Bluetooth-Datenschnittstelle oder einem speziellen

3D-Aufmaßgerät. Nach Orientierung und Kalibrierung können die Messpunkte durch manuelles Drehen und Schwenken oder – motorisch betrieben und per Funk-Fernbedienung gesteuert – halb automatisch anvisiert werden. Erfasst werden nur die Messpunkte am Objekt, die man tatsächlich braucht. Anschließend werden die 3D-Messkoordinaten über Kabel, Stick, Bluetooth oder WLAN in das zum System gehörende Aufmaßprogramm übertragen und am Display des Gerätes oder eines separaten Tablets angezeigt, was Korrekturen ermöglicht. Werden die Aufmaßdaten per DXF- oder DWG-Schnittstelle in CAD-Programme importiert, lassen sich daraus Grundrisse, Aufrisse oder Schnitte generieren. Einige Systeme können zusätzlich Messdaten entlang einer zuvor definierten Linie oder innerhalb einer Fläche – und damit beispielsweise Oberflächenunebenheiten – automatisch erfassen. Per Rückprojektion geometrischer Punkte aus einer CAD-Datei können beispielsweise Bohrbilder oder Ausschnitte per Laserstrahl auf Wände, Decken oder Böden markiert werden. Es gibt auch Systeme, die BIM-Daten direkt erfassen können.

Tachymetrisches System: Je nach Messprinzip werden einzelne Messpunkte selektiv erfasst.

3D-Laserscanner …

…. messen Objekte nicht selektiv, sondern tasten sie rasterförmig in Sekundenschnelle ab und erzeugen dabei Millionen von 3D-Messpunkten, sogenannte „Punktwolken“. Das hat den Vorteil, dass kein Maß vergessen werden kann. Allerdings entstehen dabei große Mengen auch nicht relevanter Daten. Das Prinzip ist einfach: Ein vertikal in hoher Geschwindigkeit rotierender Laserscanner dreht sich zusätzlich horizontal um die eigene Achse. Dabei tastet er während einer 360-Grad-Umdrehung alle umgebenden Objekte vollständig ab und speichert ihre Geometriedaten als räumliche Koordinaten. Eine integrierte Digitalkamera erzeugt zusätzlich 360-Grad-Fotopanoramen. Da der Scanner nicht durch massive Bauteile hindurch messen kann, ist – wie bei tachymetrischen Systemen auch – meist eine Aufstellung an unterschiedlichen Standpunkten erforderlich. Der Messvorgang läuft so schnell ab, dass auch schwierige Messaufgaben in wenigen Minuten erledigt sind. Allerdings relativiert sich dieser Zeitvorteil bei der anschließenden Auswertung der Punktwolken. Dabei werden die Messdaten in ein Aufmaß- oder direkt in ein CAD-Programm eingelesen, gefiltert und relevante Messpunkte manuell, teilweise auch halb automatisch durch CAD-Elemente oder BIM-Bauteile wie Wände, Decken, Fenster oder Türen ersetzt. Für eine Schnellauswertung lassen sich Schnitte oder Schnittansichten mit relativ wenig Aufwand generieren, indem durch die Punktwolke einfach eine Schnittebene gelegt wird.

Kombinierte Systeme

Mit HottScan wurde 2017 ein neuartiges 3D-Aufmaßsystem vorgestellt, das auf mehreren Messprinzipien basiert. Es tastet die Umgebung wie ein Laserscanner rasterförmig ab, allerdings mit einer erheblich geringeren Geschwindigkeit und Punktedichte. Bei Bedarf können manuell oder per Fernsteuerung zusätzliche Messpunkte aufgenommen werden. Aus den parallel aufgenommenen Einzelfotos wird zusätzlich ein hochauflösendes räumliches 3D-Fotopanorama erstellt. Nach der Übergabe der Mess- und Fotodaten werden mit der dazugehörigen Fotoaufmaß-Software am PC die aufzumessenden Räume drei­dimensional modelliert. Die daraus entstandenen CAD-Aufmaßskizzen und Mengen­auswertungen lassen sich per Schnittstelle an CAD- respektive Angebots- oder Abrechnungsprogramme übergeben und dort weiterbearbeiten.

Selbst machen oder machen lassen?

Wer auf der Baustelle digital aufmessen will, muss mehr Geld ausgeben als für Zollstock, Bandmaß, Bleistift und Papier. Die Kosten liegen zwischen 1.500 Euro für einfache Lösungen und 14.000 Euro für voll ausgestattete tachymetrische Systeme sowie zwischen 15.000 und 30.000 Euro (und mehr) für 3D-Laserscanner mit unterschiedlichen Messgenauigkeiten. Hinzu kommen jährliche Kalibrierungs- und Wartungskosten. Ganz gleich, welches System man einsetzt: 3D-Aufmaße gibt es nicht auf Knopfdruck. So muss bei tachymetrischen Messverfahren jeder Messpunkt einzeln anvisiert werden. Bei großen und komplexen Objekten mit vielen Messpunkten oder im Außenbereich bei starker Sonneneinstrahlung kann das zu einer Herausforderung werden, weil man die Laserpunkte kaum sieht. Je komplexer die Geometrie, je kleinteiliger das Objekt, desto aufwendiger ist eine Einzelpunkt-Erfassung und desto mehr lohnt sich das 3D-Laserscanning. Beide Verfahren haben, ebenso wie übrigens auch 3D-Fotoaufmaßsysteme (siehe DAB 10.2012, „Digitale Messdiener“), ihre speziellen Einsatzmöglichkeiten, Vor- und Nachteile und werden deshalb manchmal parallel eingesetzt. Braucht man Aufmaße nur gelegentlich, sollte man genau überlegen, ob sich die Investition in ein Aufmaßsystem lohnt oder ob die Beauftragung eines Dienstleisters sinnvoller ist.

Marian Behaneck ist freier Fachjournalist in Jockgrim (Pfalz)


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