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Forschungsprojekte

BIM-konforme Bauteilextraktion und hybride Datenhaltung von Bauteilen und Punktwolken für die Baufortschrittsdokumentation - TLS2BIM

Ebenen in SCANTRA

Lokale Ebenen im terrestrischen Laserscanning bilden die Grundlage für die automatisierte Bauteilmodellierung (BIM)

BMWi

Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft

Prof. Dr. -Ing. Christian Clemen

Mitarbeiter: Enrico Romanschek, M.Eng

Immer wiederkehrende Probleme bei der Umsetzung von Bauvorhaben sind zum einen Überschreitungen der während der Planungsphase geschätzten Bauzeit sowie erhebliche Kostensteigerungen gegenüber dem veranschlagten Budget. Ein wesentlicher Grund dafür ist die zumeist mangelhafte Überwachung des Baufortschritts. Dies gilt sowohl im Sinne der Erbringung einer Bauleistung also der zeitlichen Fragestellung, wann etwas gebaut wurde als auch aus der geometrischen Perspektive. Bei der geometrischen Fragestellung ist zu klären, ob ein Gewerk ortsrichtig erbaut wurde und darüber hinaus, ob die Ausführung den Ausschreibungs- und/oder Planvorgaben entspricht, beispielsweise der spezifizierten Ebenheit einer Fassade. Im angestrebten FuE-Projekt soll eine Lösung zur baubegleitenden Baufortschrittsdokumentation entwickelt werden, die sowohl zeitliche als auch räumliche Aspekte berücksichtigt. Als Ausgangsdaten werden neben den Planvorgaben sogenannte Punktwolken verwendet, die zu bestimmten Planungsphasen und während des Baubetriebs mit berührungslos messenden terrestrischen 3D-Laserscannern (TLS) erfasst werden.

BMWi

technet GmbH gründig+partner, TU Berlin

01.12.2016 bis 30.11.2018

Building Information Modeling (BIM) im stadtplanerischen Kontext – Die Integration von BIM und GIS mittels virtueller 3D-Stadtmodelle / CityBIM

VCS

BIM für die Stadtplanung auf Basis von CityGML

BMWi

Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft

Prof. Dr. -Ing. Christian Clemen

M. Eng. Hendrik Görne

Ziel des CityBIM Projektes ist es, Architekten und Bauplanern kleinerer und mittlerer Architektur- und Ingenieurbüros ein marktreifes Produkt anzubieten, das einen möglichst niedrigschwelligen Zugang zu virtuellen 3D-Stadtmodellen innerhalb ihrer vertrauten BIM-Systeme gewährleistet. Der Zeitpunkt für das Forschungsvorhaben ist günstig, da von öffentlichen Auftraggebern auf Bundes- und Landesebene klare Bekenntnisse zum digitalen Planen und Bauen formuliert worden sind. Architekten und Bauplaner stehen jetzt vor der Herausforderung diese Vorgaben in der Praxis umzusetzen und Projekte mittels des Building Information Modelings (BIM) durchzuführen. Laut BMVI, soll BIM eine verbesserte Visualisierung von Projektvarianten, deutlich weniger Planungsfehler und einen reibungsloseren Bauablauf bieten. Diese Zielsetzung wird durch BIM-Software jedoch nur teilweise ermöglicht, da diese sich auf die detaillierte digitale Beschreibung des geplanten Gebäudes fokussieren. Der geographische Kontext, über die visuelle Darstellung hinaus und um das Bauwerkes herum, bleibt momentan allerdings oft unbeachtet. Diese Lücke schließt CityBIM einerseits durch die Integration von BIM-Modellen in Stadtmodelle und andererseits durch die Integration von Stadtmodellentitäten und Analyseergebnisse in den BIM Kontext.

 

BMWi

virtualcitySYSTEMS GmbH Berlin

01.02.2018 bis 31.01.2020

Forensic Survey - Implementierung und Validierung photogrammetrischer Methoden für die gerichtsfeste Erfassung und Dokumentation von Verkehrsunfällen

Photogrammetrische Punktwolke

Photogrammetrische Punktwolke

ESF

Kooperative Promotion mit der TU Dresden

Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Christian Clemen

Projektbeschreibung: In den letzten Jahren fanden weitreichende Entwicklungen im Bereich des Computer Vision und der Photogrammetrie statt. Diese umfassen komplexe Methoden und Algorithmen zur automatischen und semi-automatischen 3D-Objektrekonstruktion aus Bildern. Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Implementierung von Methoden zur Ermittlung von Koordinaten der an den Verkehrsunfällen beteiligten Objekten aus Fotos der Unfallstellen. Die exemplarische Implementierung der Methoden soll als Modul der Software Forensic Survey erfolgen. Ein wesentliches Ziel ist es, die Steuerung der komplexen photogrammetrischen Methoden auf eine einfache und möglichst intuitive Bedienung zu reduzieren, um eine größtmögliche Akzeptanz und Anwendung im Polizeidienst zu erreichen. Dies soll u. a. durch die Entwicklung und Verwendung von semi- bzw. vollautomatischen Algorithmen sowie durch die Konzeption einer geeigneten grafischen Benutzerschnittstelle (GUI) erfolgen. Auf diese Weise werden die zu entwickelnden photogrammetrischen Funktionen zu einer wesentlichen Steigerung der Effektivität und der Rechtssicherheit bei der Verkehrsunfallaufnahme führen..

Projektzeitraum: 01.10.2017 bis 30.09.2020

Untersuchung zur Topographie- und Geländemodellierung für BIM

Aussenbereich für BIM

Aussenbereich als BIM Modell

Prof. Dr. -Ing. Christian Clemen und Dr. Robert Kaden

Arbeitsschwerpunkte sind:

  • Exemplarische Datenerfassung (Lageplan/digitales Geländemodell)
  • Konzeption zur Integration von georeferenzierten Vermessungsdaten in BIM
  • Datenmodellierung des Übergangs zwischen Gelände und Gebäude
  • Untersuchung und prototypische Implementierung eines IFC Datenaustauschs
  • Auswertung und Dokumentation aller Arbeitsschritte

Ergebnis: Die Ergebnisse sind die CAD/BIM/GIS-Daten des Testobjektes, ausführliche Testberichte und Testergebnisse sowie ein Konzept zur Gelände- und Topographiemodellierung mit BIM und den IFC.

Dr. Schiller & Partner GmbH

01.03.2017 bis 30.09.2017

Entwicklung geodätischer Methoden für das Facility Management von Werksgeländen

Beiersdorf Berlin

Werksgelände der Beiersdorf AG in Berlin-Charlottenburg

Projektpartner: Zentrum für Angewandte Forschung und Technologie e.V. und Beiersdorf Manufacturing GmbH, Berlin

Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Christian Clemen

Projektzeitraum: 04/13 - 12/14

Projektskizze: Ein wichtiger Beitrag zur aktuellen Forschung bestand in den neuartigen Ansätzen zur heterogenen Datenerfassung des Gebäudebestands. Projektziel war es Vermessungen, die in der Vergangenheit durchgeführt wurden, mit dem aktuellen Datenbestand zu vereinheitlichen. Dadurch können zum Beispiel unterirdische Leitungen ohne Grabung auf dem Werksgelände lokalisiert werden.

Den spannungsfreien Raumbezug lieferte ein konventionelles geodätisches Aufmaß mit einem modernen digitalen Tachymeter. Auf dieser Basis wurden neuartige Verfahren zur Integration der vorhanden Bestandsdaten durchgeführt. Bestandsdaten waren analoge und digitale Gebäudepläne, handgefertigte Skizzen und Fotos von Baumaßnahmen.

Zur Vereinheitlichung dieser unterschiedlichen Datenquellen wurde ein stochastischer Ansatz gewählt, der Ungenauigkeiten und Messfehler der alten Daten semi-automatisch aufdeckt, beseitigt und mit der neuen Geometrie vereinigt. Diese Aufgaben konnten nicht ausschließlich mit vorhandener Software durchgeführt werden. Es mussten Informationsschnittstellen entworfen, implementiert, angewendet und validiert werden.

Die Methodik wurde für zwei- und dreidimensionale Modelle angewendet. Ein modernes 3D-Laserscanning wurde exemplarisch durchgeführt. Hierbei lag der Schwerpunkt der Forschung allerdings nicht auf der Messtechnik, sondern auf der zweckmäßigen Reduktion der Datenmenge zur Verwendung in CAD-Modellen.

Die praktische Relevanz der Forschungsergebnisse wurde durch die enge Kooperation mit dem Facility Management der Beiersdorf Manufacturing GmbH gewährleistet.

Aktualisiert: 24.01.2019  |  Autor: K. Schäfer