Digitales Bauaufmaß – Mobile Scansysteme für die Baustelle und den Bestand


Der 3D-Laserscan ist nur eine von vielen digitalen Aufmaßmethoden am Bau, die nach und nach das analoge Aufmaß mit Zollstock oder Handlasern ersetzen. Die Zeitersparnis ist so immens, dass selbst kleinere Betriebe auf neue Technologien umsteigen, um wirtschaftlich zu bleiben. Die Präzision der Technologie liefert relevante, nahezu fehlerfreie Planungsdaten. Nachbearbeitungszeiten entfallen. Baukosten lassen sich besser abschätzen.

Beim 3D-Laserscan erstellt das Aufmaßgerät 360°-Fotos vom Projekt. Dabei entstehen sogenannte „Punktwolken“ (engl. Point Clouds), also ein genaues 3D-Modell einer realen Umgebung. Die jeweiligen Standorte im und am Gebäude müssen festgelegt werden. Alle sichtbaren Bauteile und Strukturen werden in einer Distanz von 0,5 bis 40 Metern exakt erfasst und fehlerfrei dokumentiert. Größere Distanzen bis zu 130 Metern sind ebenfalls möglich. Die vom Scanner erfassten Punktwolken-Daten werden als E57-Aufmaßdatei in der Scan-Software des Herstellers zu einer vom Planungsprogramm lesbaren Datei umgewandelt. Das daraus realisierte virtuelle Gebäudemodell bildet die Grundlage für weitere Planungen oder den Gebäudebetrieb. Unter den Punktwolken-Laserscansystemen gibt es tragbare, rucksackähnliche Kleingeräte, mit denen man schnell einen Raum durchläuft und aufmisst; andere Laser-Scanner stehen auf einem Stativ oder werden an einer Flugdrohne montiert.

Aufmaß als Dienstleistung

Die Nachfrage nach digitalen Aufmaßen ist in der Baubranche in den letzten Jahren stark gestiegen. Zunächst boten vor allem Hersteller das digitale Aufmaß als Dienstleistung an. Inzwischen gibt es viele spezialisierte freie Dienstleister, während sich die Hersteller wieder mehr um den Vertrieb kümmern. Denn der Trend tendiert in Handwerk und Fertigung zu Investitionen in eigene Geräte. Anschaffungen von hochwertigen 3D-Lasergeräten Geräten um die 13.000 Euro amortisieren sich durchaus schon nach zwei Jahren. 20 bis 30 Aufträge pro Jahr sollte ein Betrieb dabei in etwa abwickeln.

Aufmaß mit Drohnen

Dienstleistungen für das 3D-Aufmaß haben eher bei hoch komplexen Bauvorhaben wie Großprojekten oder Sanierungsmaßnahmen mit freien, parametrischen Kubaturen oder schwer zugänglichen Gebäudeteilen Konjunktur. Zum Beispiel für das Aufmaß auf Dächern, Fassadenvorsprüngen, Keller- oder Kirchengewölbe. Hier eignet sich mitunter sogar ein 3D-Laserscanaufmaß mit einer Drohne. Diese sogenannten Multicopter, Unmanned Aircraft Systems oder Unmanned Area Vehicles (AUS, UAV) verfügen über einen integrierten LiDAR-Scanner (Light Detection and Ranging; dt. Lichterkennung und Raumvermessung) – wie sie vom iPad oder von autonomen Fahrzeugen bekannt sind. Aus der Drohne heraus wird vom überflogenen Gelände eine Punktwolke erstellt, die vor allem für das Außenaufmaß eines Gebäudes, die Gebäudehülle oder einen Scan des Geländes und dessen Umgebung sinnvoll ist. Damit lässt sich überprüfen, wie gut sich ein Entwurf in den Bestand einfügt. Je nach Modell erzeugen die Scanner ergänzende 360°-Aufnahmen für umfangreiche Dokumentations- oder Marketingzwecke. Denn die Technologie ermöglicht VR-fähige Fotos, Panoramen oder Videos, die sich bestens für Präsentationen im virtuellen Raum eignen. Mit integrierten Wärmebildkameras eruieren sie Wärmebrücken und liefern wertvolle Daten für Energieeffizienzanalysen. Das Drohnenaufmaß ist aufwändig. Hier ist die Beauftragung eines Dienstleisters durchaus sinnvoll. Denn neben Ingenieurfachkenntnissen sind auch Lizenzen und Gebühren einzukalkulieren ebenso wie gesetzlich erforderliche Genehmigungen für die Nutzung von Drohnen. Die Projektgröße und -komplexität sind der entscheidende Faktor über den sinnvollen Einsatz dieser Aufmaßmethode.

Fassadensanierungen

Bei sehr vielen Bauprojekten genügen bereits weniger aufwändige digitale 3D-Aufmaße. Zum Beispiel bei der Vielzahl an Sanierungsbauvorhaben von Büro- oder Geschäftshäusern mit Vorhangfassaden. Meist befindet sich bei solchen Objekten die Tragstruktur des Gebäudebestandes noch in einem sehr guten Zustand, aber Verglasungen oder Fassadenelemente entsprechen nicht mehr dem erforderlichen energetischen Standard. In der Regel muss in solchen Fällen die Fassade ausgetauscht werden und es gilt dabei, die Nutzer im laufenden Betrieb nicht oder nur kaum zu beeinträchtigen. Mithilfe des digitalen 3D-Aufmaßes gelingt dieser Prozess in der Regel schnell und reibungslos. Vorausgesetzt, die Planung ist BIM-basiert und der Vorfertigungsgrad hoch.

Fazit

Die Bandbreite der technischen Lösungen wächst. Für einige Großbaustellen sind bereits autark arbeitende Roboter im Einsatz – wie „Spot“, der Roboterhund. Auf den Akkupack-betriebenen mobilen Systemen sind 3D-Scanner montiert, die in regelmäßigen Abständen den Baufortschritt auf der Baustelle erfassen und dokumentieren. Zwar sind solche Systeme bislang erst testweise in Betrieb und noch lange kein Standard, sie zeigen aber bereits jetzt, wohin sich die Zukunft des Bauens entwickelt.


17.05.2022