3D-Scanner verwandeln Bauobjekte in digitale Modelle.

Auf modernen Baustellen reicht es nicht mehr aus, ein Gebäude einfach nur zu fotografieren oder die Maße mit einem Maßband zu erfassen. Immer häufiger setzen Fachleute 3D-Scanning ein, um schnell eine digitale Kopie des Objekts zu erhalten. Laser und Kameras erfassen Millionen von Punkten, und eine Software wandelt diese in eine sogenannte Punktwolke um – eine detaillierte räumliche Beschreibung des Gebäudes.

Solche Technologien sind besonders nützlich bei der Sanierung, der Bauüberwachung, der Erstellung von BIM-Modellen sowie bei der Überprüfung der Übereinstimmung des realen Objekts mit dem Entwurf.

Eine der ungewöhnlichsten Lösungen ist das NavVis VLX 3. Es handelt sich um ein tragbares System: Der Anwender legt die Ausrüstung an Schultern und Rücken an und geht einfach durch das Objekt. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Scanner auf einem Stativ muss er nicht ständig anhalten und das Gerät neu positionieren.

Im VLX 3 sind zwei 32-Ebenen-LiDAR-Scanner , vier 20-Megapixel -Kameras und ein Inertialsensor verbaut. Die Laser erfassen jeweils bis zu 1,28 Millionen Punkte pro Sekunde, und die Reichweite beträgt bis zu 50 Meter. Der Hersteller gibt unter definierten Bedingungen eine lokale Genauigkeit der Punktwolke von bis zu 5 mm an. Dank SLAM-Technologie erstellt das System gleichzeitig Panoramaaufnahmen und bestimmt seine eigene Position.

Interessanterweise ist die Rucksack-Version des NavVis VLX 3 derzeit speziell in Europa erhältlich. Das Gewicht des gesamten tragbaren Systems mit zwei eingesetzten Akkus beträgt rund 8,5 kg . Ein Akkusatz reicht für etwa 1,5 Stunden Betrieb.

Das Szenario sieht praktisch folgendermaßen aus: Eine Fachkraft betritt das im Bau befindliche Gebäude, durchquert Räume, Flure und Treppenhäuser, während das System schrittweise räumliche Informationen erfasst. Nach der Verarbeitung lassen sich diese Daten für die Erstellung eines digitalen Modells und die weitere Projektarbeit nutzen.

Der Leica BLK2GO lässt sich direkt in der Hand bedienen.

Einen anderen Ansatz bietet der Leica BLK2GO. Dabei handelt es sich nicht mehr um einen Rucksack, sondern um einen kompakten Handheld-3D-Scanner . Sein Gewicht beträgt – inklusive Akku – nur etwa 775 Gramm . Man kann das Gerät in einer Hand halten und sich damit durch den Raum bewegen.

Im Inneren kommen LiDAR, ein System aus mehreren Kameras sowie ein Inertialsensor zum Einsatz. Die GRANDSLAM -Technologie ermöglicht es, gleichzeitig die Position des Scanners zu bestimmen und eine Karte der Umgebung zu erstellen.

Der BLK2GO erfasst bis zu 420.000 Punkte pro Sekunde, verfügt über eine Scan-Reichweite von bis zu 25 Metern und kann farbige 3D-Punktwolken generieren. Die angegebene Genauigkeit in Innenräumen liegt bei etwa ±10 mm.

Für den Bauunternehmer bedeutet dies die Möglichkeit, einen Raum zügig zu durchschreiten und eine digitale Darstellung desselben zu erhalten, ohne das Gerät an jedem Punkt auf einem Stativ aufstellen zu müssen.

Trimble X9 – eine klassische Profi-Lösung

Der Trimble X9 unterscheidet sich von den beiden vorherigen Systemen. Er wird weder am Körper getragen noch während der Bewegung in der Hand gehalten. Es handelt sich um einen professionellen terrestrischen 3D-Scanner , der auf einem Stativ montiert wird.

Dieser Ansatz ermöglicht jedoch eine hohe Genauigkeit und die Arbeit an großen Bauobjekten. Der X9 kann mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1 Million Punkten pro Sekunde scannen, und die maximale Reichweite der Konfiguration X9 Premium beträgt 150 Meter. Ein Scanvorgang kann je nach Modus etwa eine bis sechs Minuten dauern.

Das Gerät verfügt über automatische Kalibrierung und Selbstnivellierung. Die gewonnenen Daten lassen sich für die Planung, die Baufortschrittskontrolle und die Überprüfung bereits errichteter Bauwerke nutzen. Zudem verknüpft Trimble den X9 mit den Programmen FieldLink und Trimble Connect, wodurch sich die Scanergebnisse in den Bauablauf integrieren lassen.

Drei verschiedene Ansätze

Diese drei Systeme zeigen deutlich, wohin sich das digitale Bauwesen entwickelt.

NavVis VLX 3 – wenn ein großes und komplexes Objekt schnell mit einem tragbaren System erfasst werden muss.

Leica BLK2GO – eine kompakte Lösung für das mobile Scannen von Innenräumen.

Trimble X9 – ein stationärer Profi-Scanner für präzise Messungen und die Überwachung von Bauarbeiten.

Die wesentliche Änderung besteht darin, dass das Bauobjekt nun nicht mehr nur auf Fotos betrachtet werden kann. Es lässt sich in eine digitale Umgebung übertragen, vermessen, mit dem Entwurf abgleichen und als Grundlage für BIM sowie für spätere Umbaumaßnahmen nutzen.

Nach und nach entwickelt sich der 3D-Scanner auf der Baustelle zu einem ebenso gängigen Arbeitsmittel wie der Laser-Nivellierer oder der Tachymeter – mit dem Unterschied, dass er anstelle einzelner Messungen ein vollständiges digitales Abbild des Raums erstellen kann.

Quellen:

NavVis VLX 3 – Offizielle Website

Leica BLK2GO – Offizielle Website

Trimble X9 – Offizielle Website