Mit hochpräzisen Laserscannern und intelligenten Bauwerksmodellen (BIM) die Qualität der Bauausführung messen!

Seit 1. Januar 2020 leistet das F&E-projekt „ProgressPatch“ einen anwendungsbezogenen Beitrag auf dem Weg zur digitalen Baustelle. Progress Patch wird durch das Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) gefördert.

Im angestrebten FuE-Projekt soll eine modellbasierte Lösung zur baubegleitenden Baufortschrittsdokumentation für die HOAI Leistungsphase 8 (Objektüberwachung - Bauüberwachung und Dokumentation), speziell Bauvermessung (HOAI 2013 Anlage 1.4.5) entwickelt werden. Als Ausgangsdaten werden neben den Planvorgaben in Form eines Building Information Models (BIM) dreidimensionale Punktwolken verwendet, die zur Dokumentation eines Bestands sowie im Baubetrieb mit berührungslos messenden terrestrischen Laserscannern (TLS) erfasst werden. Um alle Einzel-Punktwolken in ein gemeinsames globales Koordinatensystem zu überführen, muss eine sogenannte Registrierung durchgeführt werden – das Ergebnis dieses Prozesses ist eine zusammenhängende Gesamtpunktwolke des erfassten Bauwerks. Die vermessungstechnische Bauüberwachung und Dokumentation mit ProgressPatch erfolgt zeitlich-geometrisch integriert, das heißt der Soll-Ist-Vergleich kann gleichzeitig geometrische und terminliche Abweichungen dokumentieren! Das daraus abgeleitete Wissen, z.B. temporäre Baumängel, können direkt zur modellbasierten Bauablaufsteuerung rückgekoppelt werden.

Um den gemessenen Ist-Zustand einer Baustelle mit dem geplanten Soll-Zustand vergleichen zu können, werden die auf der Baustelle gescannten Punktwolken und ein digitales Planungsmodell benötigt. Das Planungsmodell – und das ist der wesentliche Kern des Forschungsprojektes – ist keine Bauzeichnung, sondern ein bauteilstrukturiertes 3D-Modell, das den Detaillierungsgrad „Ausführungsplanung“ (LOD300-LOD350) aufweist. Planungs- und Bauunternehmen arbeiten zum Teil jetzt schon nach der BIM-Methode, nutzen die Möglichkeiten der digitalen Arbeitsmethodik aber nicht vollumfänglich. Die Projektpartner gehen davon aus, dass mit der zunehmenden Marktdurchdringung von BIM der Bedarf an Laserscanning-Vermessungen für den baubegleitenden Soll-Ist-Vergleich steigt.

Durch BIM werden neue Auswertemethoden erst möglich: Da BIM bauteilorientiert (nicht zeichnungsorientiert) ist, kann mittels geeigneter Sensoren (hier Terrestrisches Laserscanning) der Baufortschritt nicht nur visualisiert, sondern durch die Verknüpfung von Planung und Messung automatisiert geprüft werden.

Große Projektteams benötigen einen durchgängigen Datenfluss-ProgressPatch stellt hier ein entscheidendes Bindeglied für BIM dar, da es einen durchgängigen digitalen Informationsfluss vom Planen über das Bauen zum Betreiben realisiert.

Punktwolken enthalten zwar geometrisch präzise Daten, welche jedoch ohne Aufbereitung (Modellierung, visuelle Interpretation) für das BIM keinen fachlichen Mehrwert liefern. ProgressPatch verarbeitet diese Daten zu geometrischen und zeitlichen Informationen und verknüpft diese mit den im BIM definierten Bauteilen.