Mrz
10
2016

Schneller und präziser mit BIM

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Ein Lager- und Bürogebäude soll für Läden und Restaurants umgebaut werden. Moderne Technologien und BIM erleichtern die aufwändigen Planungsarbeiten. Ein aktuelles Beispiel aus Los Angeles.

Bei komplexen Restaurierungsarbeiten müssen sich Architekten und Planer auf Überraschungen einstellen. Mit Building Information Modeling, kurz BIM, wird der Planungsprozess transparenter und auch die Kosten sind besser zu kalkulieren. Dies spart Zeit und Geld. Im vorgestellten Fall setzte der Auftraggeber von Anfang an auf moderne Technologien mit 3D Lasercannern. Die umfangreiche Sanierungsmaßnahme wurde akribisch geplant und nichts dem Zufall überlassen.

Für den aufwändigen Umbau war es wichtig, Gewissheit über den genauen Zustand und die architektonische Struktur des Gebäudes zu erhalten. Alte Baupläne sind meist nur bedingt aussagekräftig, da diese von Hand vermessen oder aber Modernisierungen nur unzureichend dokumentiert wurden. Um Klarheit zu gewinnen, beauftragte der Bauherr die erfahrenen Vermessungs-Experten von Cannon Corp. in San Luis Obispo, Californien/USA  mit der Gebäudedatenmodellierung. Das Modell gibt Aufschluss darüber, wie neue und alte Wände und Versorgungsleitungen zueinander passen. Ferner liefert es Daten über tragende Wände, Decken und Säulen, Treppenhäuser und die genaue Lage der Wasser-, Heizungs- und Sanitärinstallationen. So lässt sich beispielsweise die bestehende Klimaanlage in den Umbau gezielt einplanen.

Tücke liegt im Detail

Zunächst wurden das Untergeschoss mit 150.000 Quadratmetern, die drei Stockwerke und das Dach ausgebeint. Eigentlich eine ideale Ausgangssituation für die Vermesser, doch die Tücke liegt im Detail. Zum einen entpuppte sich der alte Zementboden als äußerst ungleichmäßig. Teils gab es Vorsprünge und Stufen mit Abweichungen zwischen 0,5 bis 15 Zentimetern. Dazu kamen im gesamten Gebäude eine Reihe unterschiedlich geformter Säulen und Träger.

Keine leichte Aufgabe. Die Ingenieure kombinierten dazu manuelle und automatisierte Techniken. Zunächst setzten sie außerhalb des Gebäudes horizontale und vertikale Kontrollpunkte auf jeder Ebene. Die digitalen Aufnahmen lieferte ein Laserscanner FARO Focus3D X 330. Vom Untergeschoss bis zum Dach entstanden 152 detaillierte Scans in 360 Grad Farbaufnahmen. Die Weiterverarbeitung erfolgte mit der FARO Software SCENE. Schon in dieser frühen Phase wurden die Kontrollpunkte verglichen ehe die Daten zu einer großen Punktewolke zusammengefügt wurden. Danach startete die automatisierte Modellierungsphase über den Workflow mit EdgeWise BIM Suite von ClearEdge3D/Virginia. Diese Daten wurden dann in die Revit Design Software von Autodesk überführt.

Nun halten Bauherr und Architekt ein präzises Modell und exakte Planungsunterlagen für die Restaurierung in den Händen. Sie profitieren zudem von einer Zeitersparnis bis zu 40 Prozent gegenüber herkömmlichen Verfahren. Dem renommierten Vermessungs-Magazin „The American Surveyor“ war diese außergewöhnliche und umfangreiche Arbeit ein mehrseitiger Artikel in seiner Februar-Ausgabe Wert.SCENE5-3_ImageOverlay_Apartment_alternative_140603_ob

Software SCENE: Effiziente Bearbeitung von Laserscanprojekten. Z.B. lassen sich Scans und CAD-Pläne verknüpfen.

Foto: FARO_SCENE_before_after

Jul
23
2015

Fußball-Kathedrale bleibt digital erhalten

Das neue Fußballstadion von San Mamés in Bilbao ist deutlich größer und vielleicht auch schöner als das alte. Dennoch ist für viele Fans der Vorgänger unvergessen: Der „Kathedrale“ wurde nach dem Abriss ein digitales Denkmal gesetzt.

Das alte Stadion des“ Athletic Club“ Bilbao galt wegen seiner intensiven Atmosphäre als legendär. Über 100 Jahre feierten und fieberten dort die treuen Anhänger mit ihrer Mannschaft. Um etwas von der Tradition und Stimmung auch für die Nachwelt zu erhalten, wurde die sogenannte „Kathedrale“ vor dem Abriss digital vermessen. Mit drei FARO Focus3D Laserscannern erfassten die Experten von Indissoluble Barcelona jedes noch so kleine Detail – vom Spielfeld über die Ehrenlogen und Umkleideräume bis zum markanten Mittelbogen und dem Löwen-Maskottchen des Clubs. Für den aktuell kleinsten portablen Laserscanner auf dem Markt kein Problem.

Er ist ideal für Innen- und Außenscans geeignet – selbst bei schlechten Lichtverhältnissen und auf engstem Raum.

 

Die Spezialisten von Captae überführten die Scans und Punktewolken in ein stimmungsvolles Video. 1.100 Millionen Messpunkte verarbeiteten sie zu einem beeindruckenden Dokument, welches einen virtuellen Rundgang durch das alte Stadion ermöglicht. Die Fans dürfen dabei einen Blick hinter die Kulissen werfen. Der digitale Rundgang führt aus der Spielerperspektive von der Umkleidekabine durch den Kabinengang direkt hinaus auf das Spielfeld. Auch aus der Vogelperspektive wurden Aufnahmen eingefangen. Diese zeigen die reizvolle urbane Lage am Stadtrand von Bilbao. Historische Bilder aus den Glanzzeiten und ein kurzer Blick auf den Neubau runden den Kurzfilm ab. Nicht nur für die Fans der „Los Leones“ ein gelungenes Beispiel, was mit moderner 3D Lasertechnik und versierten Spezialisten alles möglich ist.

 

Die ausführliche Dokumentation steht den Besucherinnen und Besuchern im neuen Ausstellungsbereich des Stadions zur Verfügung. Übrigens hat der Neubau bereits die Herzen der spanischen Fans erobert. Er wurde in seinem ersten Jahr zum „Stadion des Jahres“ gekürt.

 

 

 

Jul
31
2014

Optimierte Planung

Je handlicher und günstiger 3D Laserscanner werden, desto breiter sind ihre Einsatzgebiete: In der Bestandsdokumentation komplexer Industrieflächen oder bei der Erfassung von Gebäuden leisten sie mittlerweile schnelle und präzise Arbeit.

Großprojekte und Sanierungen sind häufig mit erheblichem Aufwand verbunden, doch teure Fehlplanungen, Baupannen und Zeitverzögerungen müssen nicht sein. Unterstützung für Ingenieure bieten dreidimensionale Gebäudedaten, die sich mit modernen 3D Laserscannern kostengünstig, präzise und schnell generieren lassen. Die Vorteile liegen auf der Hand: Herstellungs- und Arbeitsprozesse lassen sich deutlich optimieren und die Ingenieure behalten in allen Projektphasen die Kosten im Griff.

Die Scans liefern wichtige Daten für alle Planungs- und Bauphasen und erleichtern die Arbeit erheblich, weiß David Southam, 3D Documentation Manager bei FARO UK. Ein gutes Beispiel ist die integrale Planung. Hier arbeiten Architekten und Fachingenieure aller Gewerke von Beginn an systematisch an einer Bauaufgabe. Einen Schritt weiter geht das Building Information Modelling, kurz BIM. Dieses verknüpft die Bau- und Betriebsprozesse und steigert so die Effizienz in Bauplanung und Gebäudebewirtschaftung.

Foto: FARO

Foto: FARO

Laserscanner wie der FARO Focus3D erfassen in Sekundenschnelle hunderttausende von Koordinaten, aus denen fotorealistische Abbildungen und exakte 3D-Modelle hergestellt werden können. Die Weiterverarbeitung der Daten ist mit den gängigen Software Anwendungen möglich, sagt Southam. Damit stehen den Planern sämtliche Daten in der gewohnten CAD-Anwendung zur Verfügung. Das 3D-Modell kann kontinuierlich aktualisiert und ein Projekt in jeder Bauphase genau analysiert werden. Dies beugt teuren Fehlern vor und optimiert die Planungsprozesse in allen Leistungsphasen – bis hin zur Wartung und Instandhaltung. Zudem haben alle Projektbeteiligten über den Datenaustausch in der Cloud jederzeit Zugriff auf den aktuellen Datensatz.

Beispiele im Ausland zeigen, dass BIM bereits erfolgreich angewendet wird. Nach ersten Testphasen ist das Modell in Finnland seit 2007 für alle öffentlichen Bauten vorgeschrieben. In Großbritannien wird BIM ab 2016 zum zwingenden Standard bei öffentlichen Bauvorhaben – die Europäische Union empfiehlt den Einsatz bei der Planung und Realisierung öffentlicher Bauvorhaben.

Mai
28
2014

Maßanzug im Treppenhaus

Bis ein Maßanzug sitzt, sind viele Anproben notwendig. Aber es geht auch einfacher – beispielsweise mit einer individuell angepassten Treppe. Selbst in verwinkelte Altbauten lässt sich eine neue Treppe mit überschaubarem Aufwand einbauen.

Cochard

Wer Baumaßnahmen im Bestand plant, sollte auf Überraschungen gefasst sein. Wände sind mitunter windschief und beugen sich unter der Last der Jahre. Schalter und Steckdosen sitzen an unkonventionellen Orten und tragende Balken finden sich an außergewöhnlichen Stellen. Dies macht die Arbeiten für Architekten, Planer und Handwerker häufig unberechenbar und aufwändig. Eine zuverlässige Lösung bietet die Vermessung mit einem 3D Laserscanner.

 

Details in Sekundenschnelle erfassen

Während ein exaktes Maß in Neubauten relativ einfach zu nehmen ist, muss man im Altbau deutlich mehr Zeit investieren. Teilweise fallen mehrere Tage an, um wirklich jedes Detail zu erfassen. Diese Erfahrung machte beispielsweise Jean-Michel Cochard, der seit über 25 Jahren mit seinem Unternehmen „Escaliers Cochard“ im Treppenbau zuhause ist. Lange Zeit nahm er Maß mit Laserentfernungsmessern und Trigonometrieformeln, doch dann reizte ihn die neue Kompaktklasse der Laserscanner, die FARO mit dem Focus3D auf dem Markt anbietet.

Cochard investierte in die neue Technik und war sofort begeistert. Klare Vorzüge sind

  • die kurze Einarbeitung und Nutzerfreundlichkeit
  • die deutliche Zeitersparnis bei der Vermessung: Statt mehreren Tagen sind die Handwerker nur wenige Stunden vor Ort
  • die Detailtiefe der Daten: Selbst kleine Haken und Vorsprünge werden exakt erfasst, ein aufwändiges Nachmessen entfällt
  • die maßgefertigten Treppen sind problemlos einzubauen; nachträgliche Änderungen sind auf ein Minimum begrenzt

Die Investition in den 3D Laserscanner amortisierte sich für das Unternehmen bereits nach einiger Zeit. Zu Beginn Cochardhatten noch Zweifel bestanden, ob ein KMU mit 15 Beschäftigen das Instrument ausreichend nutzen könnte – doch mittlerweile ist der Laserscanner quasi  täglich im Einsatz.

Jan
31
2014

Punkten mit BIM!

1_klBuilding Information Modeling (BIM) kombiniert die Planung mit der Bewirtschaftung von Gebäuden. 3D-Laserscanner liefern mit der dreidimensionalen Bestandsdokumentation beste Voraussetzung für die Implementierung des Management-Modells. BIM ist ein noch recht junges Instrument zur Optimierung von Prozessen beim Bauen und dem Betrieb von Gebäuden. Der besondere Vorteil: Innerhalb eines digitalen Modells werden die Planung und Bewirtschaftung von Gebäuden zu einem gemeinsamen Prozess zusammengefasst.

 

3D-Gebäudemodelle sind die optimale Grundlage für Modernisierungs- und Sanierungsarbeiten

3D-Gebäudemodelle sind die optimale Grundlage für Modernisierungs- und Sanierungsarbeiten

Als Ausgangsbasis dient ein dreidimensionales Gebäudemodell, das sämtliche konstruktive Bestandteile des Gebäudes sowie die räumliche Situation wiedergibt. Fehlen aktuelle dreidimensionale Daten des Bestands, sind moderne 3D-Laserscanner, wie etwa der FARO Focus3D X 330, eine schnelle und kostengünstige Lösung. Bestandsbauten – und mögen sie noch so komplex sein – werden innerhalb kürzester Zeit exakt und vollständig erfasst. Gängige Architektur- und BIM-Softwarelösungen wie AutoCAD Architecture, 3D-Studio Max Design, Autodesk Revit Architecture, Archicad, Vectorworks oder Bentley´s Microstation erlauben einen direkten Import der 3D-Scandaten.

Das so generierte 3D-Modell kann kontinuierlich um Nutzungs- und Betriebsdaten, wie beispielsweise Kosten und Qualitäten von Umbaumaßnahmen, Wartungen und Instandhaltungen erweitert und so fortgeschrieben werden. Weil das digitale, dreidimensionale Gebäudemodell überall abrufbar und sogar virtuell begehbar gemacht werden kann, eignet es sich ideal zur Entscheidungsfindung. Auf diese Weise ermöglicht BIM den Gesamtzusammenhang bei Planungen immer im Blick zu haben – beispielsweise wie sich Umbauplanungen zur Gebäudeumgebung verhalten. Mögliche Auswirkungen, wie etwa auf die Wartung und Instandhaltung, werden so direkt sichtbar.

 

ACAD_ausschnitt_Halle4_maschienen2_klDurch BIM-Softwarelösungen haben alle Projektbeteiligten stets Zugriff auf aktuelle, kumulierte Gebäudedaten sämtlicher Disziplinen. Webbasierte Softwarelösungen wie SCENE WebShare Cloud von FARO bieten noch weitere Vorteile: Alle 3D-Dokumentationsdaten können in der „Cloud“ gespeichert, gescannte Projekte schnell angezeigt und mit verschiedenen Projektpartnern geteilt werden. Zudem sind die Daten und Messungen langfristig und überall – auch per Smartphone oder Tablet – verfügbar. Bei der Nutzung von SCENE WebShare Cloud steht außerdem immer ausreichend Serverkapazität zur Verfügung – ganz egal wie viele Benutzerzugriffe erfolgen oder welche Datenmengen gespeichert werden.

Nov
14
2013

Schöner Fliegen

In Flugzeugen zählt oft jeder Zentimeter. Ob bei der Gepäckablage, den Sitzen oder im Gang – meist eine eher enge Angelegenheit. Mehr Komfort will die Lufthansa ihren Passagieren künftig bieten. Sie engagierte das Designbüro müller/romca industrial design, Hamburg, um ein neues Design für die Kabinen zu entwerfen.

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Der FARO Focus3D im Einsatz: Links beim Scannen in der Flugzeugkabine. Die Abbildung rechts zeigt die Darstellung in der SCENE Software. Abbildungen: müller/romca industrial design/FARO

 

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3D Punktwolke der Flugzeugkabine und Innenansicht.

 

Bevor die Designer loslegen konnten, wünschten sie sich hochgenaue CAD-Modelle für die Simulationen und den exakten Innenausbau. Hier musste die Lufthansa passen – für die Flugzeugtypen Boeing 747-400 und Boeing 747-8 sowie für den Airbus 340 standen keine zuverlässigen Daten zur Verfügung. Das heißt, die komplexen Innenräume mussten neu vermessen werden – und das in einem relativ kleinen Zeitfenster, um die Maschinen nur möglichst kurz am Boden zu halten.

Die Lösung lieferte der portable FARO Focus3D: Er ist mit nur 5 Kilogramm Gewicht und einer Größe von lediglich 24x20x10 Zentimetern wie geschaffen für ein Scanprojekt unter solch anspruchsvollen Bedingungen. Mit einer Geschwindigkeit von 976.000 möglichen Messpunkten pro Sekunde füllte er den Zeitrahmen optimal aus. „Wir arbeiteten parallel mit zwei Scannern“, erklärt Jens Romca, Geschäftsführer des beauftragten Designbüros: „Der Focus3D erstellte in unglaublicher Geschwindigkeit eine virtuelle 360 Grad Ansicht der Flugzeugkabinen und lieferte Scandaten von herausragender Qualität.“ Ein weiterer Vorteil: die Daten konnten mit der FARO Software SCENE zügig weiterverarbeitet und in das Format IGES exportiert werden. Eine ideale Planungsgrundlage für den Ausbau der Flugzeugkabinen, die sich künftig für Passagiere der ersten Klasse sehr großzügig präsentieren.

Damit gehören solch akrobatische Einlagen wie sie Loriot fürs Fliegen so gekonnt ins Szene gesetzt hat, der Vergangenheit an.

Über müller/romca industrial design

Seit 1993 sind Jochen Müller und Jens Romca mit müller/romca industrial design  kompetente Ansprechpartner  für Industriekunden. Am Anfang standen so ausgefallene Produkte wie eine Rettungsinsel für den Yachtsport und die Leitwarte einer Müllverbrennungsanlage. Heute ist das Portfolio noch immer breit gefächert und reicht von der Computermaus bis hin zur Ausgestaltung von Flugzeugkabinen.



Der Laserscanner Blog

Alles rund um Laserscanning, 3D-Dokumentation und 3D-Messtechnik für Architekten und Bauingenieure

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