Mit erweiterter Reality-Capture-Technologie nachhaltiger werden

Das dänische Unternehmen R3DA wurde 2019 von Peter Fisker und seinem Partner Thomas Melsen gegründet, um den Status quo der Bestandserfassung in der Bauwirtschaft in Frage zu stellen. Herkömmliche Verfahren können nicht die gleiche Genauigkeit bei der Erfassung des Umfelds liefern, und die Zeit, die für die Erledigung der Aufgabe benötigt wird, ist mit einem 3D-Laserscanner viel kürzer und nachhaltiger. Da das gesamte Gebäude in einer Aufnahme erfasst werden kann, ist nur eine Fahrt erforderlich. Außerdem wird kein Material verschwendet, da alles genauer berechnet werden kann. 

Das Unternehmens konzentriert sich auf den Erhalt des Kulturerbes, um genaue Daten zu liefern, damit zukünftige Projekte, wie Renovierungen, besser geplant und durchgeführt werden können. Bei über 800 historischen Stätten in Dänemark gibt es viel zu bewahren, und nicht nur diese, sondern auch deren Geschichte. Doch dies ist nur ein Teil des Geschäfts. Der andere Teil sind B2B-Projekte für kleine und große Vorhaben für verschiedene Unternehmen oder private Immobilien. 

Scannen eines Gebäudes mit der richtigen Lösung

Nachdem sie den bildgebenden Laserscanner Leica BLK360 G1 für mehrere Monate eingesetzt hatten, um kleinere Bereiche im Inneren besser zu scannen, erweiterte das Unternehmen sein Produktportfolio mit dem Leica RTC360, der aufgrund seiner größeren Reichweite und höheren Auflösung die bestmögliche Qualität liefert. Die jüngste Ergänzung war der Leica BLK2FLY, der weltweit erste fliegende Laserscanner, der die Außenseite eines Gebäudes vollständig scannen kann. R3DA ist nun in der Lage, die Scans aller drei Laserscanner zu überlappen und die Genauigkeit und Effizienz für die Erstellung von 2D- und 3D-Ergebnissen aus den erfassten Punktwolken zu erhöhen.  

Wenn das Unternehmen mit einem neuen Projekt beginnt, besteht der erste Schritt darin, sich einen Überblick über das Gebäude und dessen Umgebung zu verschaffen, um den effektivsten und effizientesten Weg zum Scannen des Gebäudes zu definieren. Vor Ort wird in der Regel mit der Außenseite des Gebäudes begonnen. Dabei kommen der Leica RTC360 für Bodenscans und der Leica BLK2FLY für Luftscans zum Einsatz. Für den Leica BLK2FLY wird eine Flugroute erstellt, auf der er autonom die Außenscans durchführt. Wurden einige Details übersehen, wird der BLK2FLY manuell zu dieser Stelle navigiert, um einen zweiten Scan durchzuführen.

Die Innenbereiche werden mit dem Leica RTC360 und dem BLK360 G1 erfasst. Je nach erforderlicher Genauigkeit wechselt R3DA zwischen den Laserscannern, um den Bedürfnissen seiner Kunden gerecht zu werden. Ein hilfreicher Teil des Scanprozesses ist die App Leica Cyclone FIELD 360 in Kombination mit dem Scanner Visual Inertial System (VIS). Diese VIS-Technologie verfolgt die Position der Scanner während des gesamten Scanvorgangs vor Ort und lässt Sie erkennen, ob ein Bereich übersehen wurde oder nicht.

Über die Anwendung der Hardware zur Reality Capture führt Peter Fisker, CIO bei R3DA, aus: „Früher haben wir PDF-Zeichnungen benutzt und daraus modelliert. Jetzt haben wir einen Digitalen Zwilling, mit dem wir die Ergebnisse viel schneller erstellen können.“

Effiziente Verarbeitung von Punktwolken zur Erstellung genauer Ergebnisse

Nachdem R3DA ein Gebäude gescannt hat, kehren die Mitarbeiter ins Büro zurück und importieren die erfassten Daten in die Post-Processing-Software Leica Cyclone REGISTER 360. Mit dieser Softwarelösung kombinieren sie die Rohdaten aller Scans und erstellen eine vollständige Punktwolke des Gebäudes. Um die höchstmögliche Genauigkeit zu erreichen, kombiniert R3DA alle Scans und reduziert manuell die Toleranzen der Punktwolke auf das absolute Minimum. Am Ende wird die Datei in einem kompatiblen Format für die Software exportiert, mit der die Daten weiterverarbeitet und 2D-Grundrisse oder 3D-Modelle erstellt werden können.

Wenn die Punktwolke exportiert wird, können die Daten zur Visualisierung des Gebäudes verwendet werden, indem 2D-Pläne und 3D-Modelle erstellt werden. Die Genauigkeit der Arbeitsergebnisse hilft dem Auftraggeber, seine Aufgaben so effizient wie möglich zu planen, um Kosten und Zeit zu sparen. Aber das sind nicht die einzigen Vorteile. Sobald die Ergebnisse erstellt sind, können sie für zukünftige Projekte verwendet werden, so dass in den meisten Fällen die Notwendigkeit entfällt, erneut vor Ort zu fahren und Messungen vorzunehmen. 

Mit einem digitalen Workflow steigt die Qualität der Ergebnisse, wie Fisker erklärt: „Mit den Punktwolken können wir die Ergebnisse erzeugen und alle Arten von Objekten aus den Modellen exportieren. Durch die Kombination der Fähigkeiten des 3D-Laserscannings mit der App Leica Cyclone FIELD 360 werden menschliche Fehler deutlich reduziert.“

Leica Geosystems Umgebungserfassung in Aktion

Das Schloss Egeskov ist ein Projekt, das die Möglichkeiten der Lösungen für die Umgebungserfassung von Leica Geosystems anschaulich demonstriert. Um eine Versicherung für das Schloss abzuschließen, musste der Eigentümer Michael Ahlefeldt Laurvig-Bille die genaue Größe seines Grundstücks kennen. Da das Schloss von Wasser umgeben ist, war es keine einfache Aufgabe, es mit statischen 3D-Laserscannern genau zu erfassen. Aber der BLK2FLY schaffte es mit Leichtigkeit, da man einen Flugweg erstellen und das gesamte Schloss autonom von außen scannen konnte. Das Innere des Schlosses mit jedem verborgenen Raum und jeder Ecke bis ganz oben auf den Türmen wurde mit dem BLK360 G1 und dem RTC360 gescannt, um eine vollständige Punktwolke des gesamten Schlosses zu erstellen. R3DA führte die Scans innerhalb von dreieinhalb Tagen durch – fünf Stockwerke und 4.500 m2  – verarbeitete dann die Daten und erstellte die erforderlichen Ergebnisse für den Kunden in einem weiteren Tag.

Ein weiteres Projekt ist das Herrenhaus Hesselagergaard, das R3DA scannte, um die erforderlichen Renovierungsarbeiten an den Fassadengiebeln zu ermitteln. Das Unternehmen nutzte den RTC360, um eine genaue Punktwolke der Gebäudefassade zu erstellen. So konnten die Mitarbeiter die Risse in den Steinen genau messen, um die für die Renovierung erforderliche Materialmenge zu ermitteln. In diesem Fall war es unerlässlich, die genaue Anzahl der Steine zu kennen, die ausgetauscht werden mussten, da die Renovierungskosten sehr hoch sein würden. Ohne den 3D-Laserscanner RTC360 wäre es notwendig gewesen, ein Gerüst am Herrenhaus zu errichten, was kostspieliger und bei der Verwendung von Maßbändern für die Messungen nicht so präzise gewesen wäre. 

Vorteile von Reality-Capture-Lösungen

Verglichen mit herkömmlichen Messvorgängen bieten die neuesten Umgebungserfassungslösungen von Leica Geosystems ein effizienteres und genaueres Erlebnis. Sie tragen dazu bei, den Zeitaufwand für das Scannen von Objekten um ca. 80 % zu reduzieren und damit letztendlich den Kunden Kosten zu sparen. Nach dem Scannen verfügen Sie über alle erforderlichen Daten, sodass Sie nicht mehr zur Basisstation zurückfahren müssen, da die Ergebnisse für zukünftige Projekte wiederverwendet werden können. Das spart viel Zeit und CO2, da stundenlange Hin- und Rückfahrten entfallen. Mit den erstellten Ergebnissen ist es einfacher, genau zu kalkulieren, welche Materialien für das Vorhaben benötigt werden. Dies spart nicht nur Material, sondern auch Geld, da einige der Materialien, insbesondere die für den Erhalt des Kulturerbes, sehr teuer sein können. Dieses Projekt zeigte Fisker auch, dass die Umgebungserfassungstechnologie zu einer Kreislaufwirtschaft beitragen kann, da das Renovieren eines bestehenden Gebäudes einen positiven Einfluss auf die Reduzierung seines Fußabdrucks hat.

Fisker erwähnte einige der wichtigsten Vorteile, die er sieht: „Die Umstellung auf 3D-Laserscanner für die Erfassung war für uns eine einfache Entscheidung, da Genauigkeit, Wirtschaftlichkeit und sogar Nachhaltigkeit gegenüber herkömmlichen Verfahren deutlich gesteigert werden können. Mit den aus den erfassten Punktwolken erstellten Modellen können Gebäudeeigentümer, Ingenieure und Architekten auf derselben Plattform kommunizieren und mit demselben Datensatz arbeiten, der aus den Scans erstellt wurde.“