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News: Den Bau im Visier

Schnellere und bessere Bauaufnahmen verspricht ein neuartiges System, das derzeit am Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung entwickelt wird. Basierend auf einer international eingeführten Objektklassenbibliothek erkennt und speichert es vor Ort Gebäudeteile.
Digitale Gebäudepläne sind heute eine unverzichtbare Voraussetzung für Planungsarbeiten und das Facility Management von Gebäuden verschiedenster Art. Von älteren Objekten liegen jedoch normalerweise keine CAD (Computer-Aided-Design)-Daten vor, sie müssen daher vor Ort vermessen werden. Eine solche aktuelle Bestandsaufnahme sollte heute in ein Gebäudemodell nach IFC (Industry Foundation Classes)-Standard münden, so daß ein multifunktionales, objektorientiertes Gebäudemodell entsteht. Wissenschaftler des Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung entwickeln derzeit ein entsprechendes System.

Bislang werden CAD-Daten im wesentlichen durch zwei unterschiedliche Vorgehensweisen erzeugt, die sich zum Teil ergänzen: Ein Weg ist das Einscannen von Hand gezeichneter, älterer Pläne. Der zweite Weg, bei dem die eingescannten Pläne auch als Grundlage verwendet werden können, ist die Vermessung des gesamten Gebäudes vor Ort (Bauaufmaß) und die Überführung der Daten in ein CAD-Programm. Dabei kommen heute neben Meterstab und Bandmaß auch reflektorlose Laser-Entfernungsmesser zum Einsatz, häufig im Verbund mit elektronischen Theodoliten.

Bei solchen Meßsystemen lassen sich alle Meßdaten auf einen angeschlossenen Rechner übertragen und werden als Koordinaten direkt in einem CAD-Programm zum Gebäudeplan weiterverarbeitet. Obwohl die rechnergestützten Systeme durch die elektronische Erfassung der Meßwerte eine große Zeitersparnis bieten, bleibt die Vermessung vor Ort der zeitaufwendigste Teil bei der Erstellung von digitalen Plänen. Dies resultiert hauptsächlich aus dem aufwendigen manuellen Anpeilen der zu erfassenden Meßpunkte sowie der geringen Intelligenz der CAD-Software. So kann z. B. nicht automatisch erkannt werden, ob ein Meßpunkt die Ecke eines Raums, eine Fensternische oder eine Tür repräsentiert.

Am Fraunhofer IPA wird derzeit ein neuartiges System entwickelt, das eine hohe Erfassungsleistung garantieren soll. Es besteht aus einem Laserlinienscanner und einem tragbaren Rechner. Der Scanner ist schwenkbar auf einem Stativ montiert. So kann die Erfassungsebene des Systems beliebig im Raum orientiert werden. Normalerweise werden jedoch horizontale und vertikale Scanlinien aufgenommen. Die gemessenen Scandaten werden an einen tragbaren Rechner weitergeleitet. Eine intelligente Auswertungssoftware filtert aus den Scanlinien alle relevanten Informationen und visualisiert diese als graphische Objekte im angeschlossenen CAD-Programm. Da sich die Scanbereiche bei günstiger Aufstellung normalerweise überschneiden, lassen sich die erkannten Konturen benachbarter Räume anhand von überlappenden Messungen zu einer Gesamtkontur vereinen.

In einem weiteren Verarbeitungsschritt wird eine Objekterkennung durchgeführt: Aus den Konturlinien werden automatisch oder mit Bedienerunterstützung CAD-Objekte wie Wände, Fenster oder Türen, aber auch gebäudetechnische Ausstattungen wie Heizkörper oder Lüftungskanäle abgeleitet. Die Objektbeschreibung erfolgt im Rahmen der IFC (Industry Foundation Classes), einer international eingeführten Objektklassenbibliothek, die von den führenden Softwareprodukten in der Bauindustrie zukünftig unterstützt werden wird. Nicht aus den Meßdaten ableitbare Maße wie z. B. die Außenwanddicke werden komfortabel über eine Eingabemaske den entsprechenden Wandobjekten zugeordnet. Die Darstellung der erfaßten Gebäudeteile erfolgt – je nach gewünschtem Detaillierungsgrad – z. B. in einem Ausführungsplan.

Die Vorteile des beschriebenen Systems sind neben der erheblichen zeitlichen Beschleunigung und Qualitätsverbesserung der Bauaufnahme vor Ort die IFC-basierte Erkennung und Speicherung der Gebäudeteile. Letztere ermöglicht die Erzeugung eines objektorientierten Gebäudemodells, auf das Architekten, Fachingenieure und Facility-Manager zukünftig mit ihren jeweiligen branchenspezifischen Programmen gleichermaßen Zugriff haben werden.

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