Scanning + Support 3D-Vermessung

Dipl.-Ing. Architekt Johannes Rechenbach

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Effiziente Neuplanung: Axonometrie des fertigen Entwurfes als 3D-Modell in Revit

Projektdokumentation Umbau eines Gemeindehauses Planung mit 3D-Scandaten in Revit Architecture Für das Bauen im Bestand bietet das 3D-Scanning in Verbindung mit Building Information Modeling Software viele Vorteile. Das bestehende Gebäude wird schnell, präzise und umfassend dokumentiert. Die beim Scannen gewonnenen Daten können in Form einer Punktwolke direkt in Autodesk Revit Architecture eingelesen werden und ermöglichen dann eine zügige und wirtschaftliche Umplanung des Objektes.

Beim Bauen im Bestand besteht die Herausforderung immer darin, die bestehende Bausubstanz ganzheitlich zu erfassen, um praxisgerechte Lösungen für die energieeffiziente Sanierung zu erarbeiten. Hier zeigen wir, wie diese Bauaufgabe mit der innovativen Kombination aus 3D-Laserscanning und intelligenter BIM-Software äußerst effektiv gemeistert werden kann.

Zeitfaktor: Innerhalb nur eines Arbeitstages wurden mit einem Faro Laserscanner 30 Scans aller Innenräume und Fassaden des Gemeindehauses angefertigt, ausgewertet und in einem Gesamtmodell zusammengeführt. Lediglich drei weitere Tage wurden mit Revit Architecture benötigt, das Bestandsgebäude detailgenau in 3D zu modellieren. So wurde in nur vier Tagen die Grundlage für die nun folgende Umplanung geschaffen. Qualitätsfaktor: 3D-Scans bilden die gebaute Realität präzise im digitalen Modell ab. Die Messungenauigkeiten liegen dabei unterhalb der Bautoleranzen nach DIN. Die erhobenen Daten sind so umfassend, dass in der Regel ein Besuch vor Ort ausreicht, um alle relevanten Details maßlich und visuell zu erfassen.

Ausgangssituation: bestehendes Gemeindehaus 3D-Scan in Faro Scene: fotorealistisches Innenraumpanorama

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Das Revit-Gebäudemodell mit Bestandsdaten eingeblendet (blau eingefärbte Punktwolke)

Wirtschaftlichkeitsfaktor: Die schnelle und präzise Grundlagenermittlung ermöglicht sehr wirtschaftliche Planungsprozesse. Das Risiko von Planungsfehlern aufgrund falscher Maße oder fehlender Informationen wird aufgrund der vollständigen Dokumentation weitestgehend vermieden. Mehrfaches Aufmaß ist nicht mehr nötig. Die Kosten für die Datenerfassung und Übergabe der Punktwolke an den Planer sind je nach Objekt nicht höher als bei einem manuellen 2D-Aufmaß. Vorgehen in Revit Architecture: Das aus den einzelnen Laserscans erzeugte, räumliche Gebäudemodell wird als Punktwolke in Revit eingefügt und bildet im üblichen Arbeitsbereich die Grundlage zum Überzeichnen mit dreidimensionalen Bauteilobjekten. Die Verknüpfung von Scandaten und CAD-Modellierung stellt eine sehr effiziente Arbeitsmethode dar, weil in Revit immer nur in einem einzigen Datenmodell gearbeitet wird. Die redundante Eingabe für verschiedene Planansichten entfällt. Damit wird das Risiko falscher Planstände eliminiert.

Beliebige Ansichten aus demselben Datenmodell: Arbeitsbereich in Revit Architecture. Das Punktwolkemodell ist grau angezeigt.

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Die Perspektive im Drahtmodell visualisiert die Überlagerung von Bestandsdaten (blau) und Neuplanung in demselben Arbeitsbereich

Die anfänglich als undifferenzierte Ansammlung von Punkten wahrgenommene Wolke konkretisiert sich beim Heranzoomen zunehmend. Der Zuschneidebereich in Revit ermöglicht es, dass immer nur genau der Teil des Projektes angezeigt wird, der gerade bearbeitet wird. So lassen sich u.a. Gebäudeschnitte anhand der Punktwolke sehr genau erstellen. Sogar Details des Fensteranschlags sind in den Scandaten enthalten, wie bei diesem freigestellten Fassadenschnitt deutlich wird.

Grundriss hinterlegt mit 2D-Geländeplan Querschnitt des Gebäudes Fensterdetail

Ein weiterer Nutzen des 3D-Scanning besteht in der geometrischen Erfassung der gesamten Umgebung: Hier ist z.B. die nötige Abstandsfläche zum Nachbarhaus aus 2D-Scanbildern ermittelt worden. Die 2D-Daten dienen auch zur Dokumentation von verformungsgerechten Ansichten und zur Erzeugung von Grundrissen oder Schnitten an beliebigen Stellen des Gebäudes. F azit: Die Kombination aus Laserscandaten und BIM Software wie Revit ermöglicht ab sofort sehr effiziente Planungsprozesse. Aufgrund des gefallenen Preisgefüges bei 3D-Laserscannern ist diese Arbeitsweise jetzt für alle Projekte des Bauens im Bestand sehr wirtschaftlich geworden. Projektbeispiel: Umbau und Sanierung des Gemeindehauses der ev.-luth. Kirchengemeinde St. Marien in Isernhagen KB bei Hannover, Planung und Ausführung: rechenbach architecture, 2012