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Georeferenzierung und Laserscan im BIM Prozess
Seit geraumer Zeit wird in der Baubranche von großen Mehrwerten und Potentialen durch die Anwendung von BIM Methoden im Rahmen der Digitalisierung gesprochen.
Ein Beleg, welche Potentiale durch die Digitalisierung der Baustelle tatsächlich erreichbar sind, wird seit einiger Zeit bei den Projekten der PORR Industriebau GmbH und des BIM Management der pde Integralen Planung geliefert. Die Verwendung georeferenzierter Laserscans durch Drohnenbefliegungen und deren Integration in den BIM Prozess gehören mittlerweile genauso zum gewohnten Bild auf den Baustellen, wie die GPS-gestützte Vermessung und Aushub-Erstellung durch GPS-Fahrzeugsteuerung.
Grundvoraussetzung für die Nutzung dieser "neuen" Möglichkeiten ist die Zusammenführung unterschiedlichster Datengrundlagen und die Aufbereitung für die Weiterverwendung.
Datengrundlage der Anwendung
Drohnenaufnahmen
Bereits seit einiger Zeit haben sich Drohnenbefliegungen auf vielen Baustellen im Erscheinungsbild etabliert und werden als Werkzeug für unterschiedliche Anwendungsfälle verwendet. Die zwei wesentlichen Anwendungen sind zum einen die Dokumentation des Baufortschritts über Video oder Fotofunktionen und zum anderen die Nutzung zu Vermessungszwecken, z.B. durch Laserscans oder Photogrammetrie.
Laserscan und Punktwolke
Soll ein Laserscan durchgeführt werden, sind die Aufnahmen der Vermessungsdrohne in bestimmter Qualität zu liefern. Dabei wird mithilfe eines Lasers die Oberfläche des betreffenden Geländes gescannt, indem eine große Anzahl an Punkten auf der Oberfläche erzeugt wird, die Informationen zu Koordinaten enthalten - diese werden als Punktwolke bezeichnet. Anschließend werden die Aufnahmen in einem dafür vorgesehenen Format an die Fachexperten zur Weiterverarbeitung übermittelt. Über entsprechende Softwarelösungen können die Punkte zu einer Oberfläche verbunden werden, sodass ein BIM-fähiges Geländemodell entsteht.
Verwendung des BIM Modells
Parallel dazu erfolgt die Entwicklung des BIM Modells. Die Zusammenarbeit am 3D Modell mündet letztendlich in einer konsolidierten Planung von Gründung, Fundament und Grundleitungen. Die entstandenen BIM Daten werden gemäß der Vorgaben für die weitere Verwendung in den Endgeräten, wie GPS-Stab und Bagger mit GPS-Maschinensteuerung vorbereitet. Ermittelt wird die genaue Positionierung über das digitale Geländemodell und die Geodaten in Verbindung mit dem BIM Modell, das bereits nach den Vorgaben der Vermessungsplanung erstellt wurde.
Grundvoraussetzung ist dabei eine selektive Zusammenstellung der BIM Daten für den Anwendungsfall im erforderlichen Format sowie ein gemeinsames Verständnis zwischen den Beteiligten der Planung, Ausführung und Vermessung zu gemeinsamen Koordinaten und Koordinatensystemen, wie UTM und Gauss-Krüger. Sind diese und weitere Detailvorgaben erfüllt, kann der betreffende Bereich des BIM Modells zur Anwendung an die Ausführung übermittelt werden.
Anwendung auf der Baustelle
Nachdem die Daten durch die Ausführenden in den dafür vorgesehenen Systemen, z.B. in einem Bagger mit GPS-Maschinensteuerung eingelesen wurden, startet der Operator mithilfe der BIM Daten zielgenau und effizient mit dem Erdaushub für Grundleitungen, Fundamente und Kanäle. Über den GPS-Stab können die Koordinaten, die im BIM Modell und mithilfe des digitalen Geländemodells erzeugt und anschließend übermittelt wurden, auf der Baustelle zuverlässig eingemessen werden.
Herausforderungen
Die Herausforderungen bei der Nutzung dieses BIM Anwendungsfalls sind im Wesentlichen, wie auch bei der Verwendung der BIM Methode im Gesamtprozess, eine Vielzahl an Schnittstellen zwischen unterschiedlichen Beteiligten. Dieser Herausforderung kann begegnet werden, in dem alle Beteiligten die an diesem BIM Prozess beteiligt sind, an einem Strang ziehen. Bewährt hat sich dabei die Federführung durch die ausführenden Kollegen auf der Baustelle als Dreh und Angelpunkt bei der Umsetzung und die intensive Unterstützung und Begleitung durch unser Expertenteam des BIM Managements der pde.