Digitalisiertes Modell, das die Dachaufsicht eins Gebäudes aus Daten der Fotogrammetrie zeigt.

Bauen im Bestand aus der Vogelperspektive – oder: Wie komme ich aufs Dach?

Neuer Baugrund ist selten, existente Gebäude sind in die Jahre gekommen. Bauen im Bestand wird darum zum Thema. Um den Planern eine gute Grundlage anzubieten, wird heute die digitale Bestandsaufnahme mit Tachymeter und Laserscan beauftragt. Für Fassaden bis 15 Meter können damit gute Ergebnisse erzielt werden. Ist das Gebäude höher, braucht’s aber eine andere Technik: die Fotogrammetrie.

Fotogrammetrie und Punktwolken

Aus einer genügenden Anzahl von Fotos, die mittels Fotogrammetrie aufgenommen wurden, kann der Computer eine Punktwolke berechnen. Diese gibt, vergleichbar mit einem Laserscanner, die Geometrie des entsprechenden Objektes exakt wieder. Damit kann die Punktwolke der stationären Laserscanner wertvoll erweitert werden.

Im Falle von schwer zugänglichen, einsturzgefährdeten oder schlicht nicht begehbaren Objekten macht der Einsatz einer Drohne entsprechend Sinn.

 

Am Beispiel der Halle 4 des Innovationsparks Zürich – einem Projekt der HRS Real Estate AG, welches sich auf dem Gelände des jetzigen Militärs auf dem Flughafen Dübendorf befindet – demonstrieren wir von A+W die Technik der Fotogrammetrie.

 

Punktwolke eines geometrisch exakt wiedergegeben Innenraums, die mit Daten der Fotogrammetrie erstellt wurde
Beispiel einer Punktwolke mittels Fotogrammetrie

 

Digital erstelltes grafisches Modell eines Innenraums
Digitales Modell auf Basis einer Laserscan-Punktwolke

 

Im Innenraum konnten die Punktwolken des Laserscanners in ein exaktes Bestandsmodell nachmodelliert werden. Für das Dach nutzten wir aufgrund der schlechten Begehbarkeit allerdings die Technik der Fotogrammetrie: Ein ferngesteuerter Quadcopter erstellte dabei eine Vielzahl von Fotos. Wichtig dabei ist, dass die Bilder jeweils grosse Überlappungen aufweisen, um die Referenzierung untereinander garantieren zu können.

 

Einzelne Detailaufnahmen einer Gebäudefassade, die mittels eines Quadcopters aufgenommen wurden.
Detailaufnahmen des Quadcopters für die Punktwolke

 

Nach vielen Stunden Rechenzeit konnte unser Hochleistungscomputer im Anschluss eine Punktwolke des Daches liefern – obwohl wir es weder betreten noch gescannt haben.

Die zusammengefügten Punktwolken von Scanner und Fotogrammetrie haben wir anschliessend mit den Daten des vor Ort ebenfalls genutzten Tachymeters georeferenziert. So konnten wir sicherstellen, dass unsere Daten nicht nur im Längen- und Breitengrad, sondern auch in der Rotation gegen Norden korrekt positioniert sind.

 

Modell, das den Zusammenbau einer Punktewolke aus Daten eines Laserscans zeigt.
Zusammenbau der Punktewolken aus dem Laserscan

 

Digitalisiertes Modell, das die Dachaufsicht eins Gebäudes aus Daten der Fotogrammetrie zeigt.
Ausschnitt der Dachaufsicht aus Fotogrammetrie-Daten

 

Wir freuen uns sehr über die beeindruckenden Resultate, welche die digitale Bestandsaufnahme mit Lascerscan und Fotogrammetrie ergeben haben. Natürlich hatten wir sehr viel Spass bei dieser Arbeit, aber um mit den verschiedenen Werkzeugen vertraut zu werden und die Prozesse des Arbeitsablaufes zu konzipieren, bedurfte es einer steilen Lernphase. Dennoch sind wir von A+W überzeugt: Die Fotogrammetrie ist ein sehr praktisches und gutes Tool in unserem (digitalen) Werkzeugkasten, das sicherlich bald wieder zum Einsatz kommen wird.

 

Wenn auch dich die Arbeit mit Fotogrammetrie und Laserscan reizt, dann sollten wir uns kennenlernen.

Über den Autor:
Thorsten Strathaus – Senior Consultant BIM
seit 2018 bei Amstein + Walthert
seit 2018 bei Amstein + Walthert
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