Die AEC-Community profitiert seit Langem von den Vorteilen des Building Information Modeling (BIM) bei der Bauplanung, Überwachung und Projektverwaltung. In jüngerer Zeit haben viele begonnen, BIM auch auf die Phase der Demontage und des Abbruchs anzuwenden, um bestehende Bedingungen zu analysieren, wiederverwendbare Elemente zu identifizieren und die Demontage zu planen.
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In einer einzigartigen Fallstudie zur Demontage eines Pflegeheims in den Niederlanden setzte das Projektteam BIM-basierte Methoden ein, um zu untersuchen, wie das Ende des Lebenszyklus eines Bauwerks effizienter und nachhaltiger gestaltet werden kann. Mithilfe von BIM wurde ein präzises 3D-Bestandsmodell erstellt, um veraltete 2D-Planzeichnungen zu ersetzen. Anschließend wurden wiederverwendbare Elemente mithilfe von 3D-Text in der virtuellen Umgebung beschriftet, um Fehler zu vermeiden, die durch handschriftliche Kennzeichnungen vor Ort entstehen könnten. Abschließend wurden die geeigneten Demontagearbeiten geplant, indem die zeitliche Abfolge der Demontage des Pflegeheims in 3D visualisiert wurde.
In einer weiteren australischen Studie untersuchten Forschende das Potenzial des Einsatzes von BIM zur Verbesserung des Managements von Bau- und Abbruchabfällen (C&DW) und nannten die unzureichende Nutzung digitaler Werkzeuge und Bautechnologien als wesentliches Hindernis für die Umsetzung.
Abbildung: Visuelle Prozessdarstellung der BIM-Integration in den Prozess des Managements von Abbruchabfällen.
Quelle: Han D, Kalantari M, Rajabifard A. Building Information Modeling (BIM) for Construction and Demolition Waste Management in Australia: A Research Agenda. Sustainability. 2021; 13(23):12983. https://doi.org/10.3390/su132312983
Um die Möglichkeiten von BIM für das Management von Bau- und Abbruchabfällen vollständig auszuschöpfen, schlugen Han et al. drei Forschungsbereiche vor:
- Verbesserung der Effizienz und Qualität der Datenerfassung durch vielfältige Werkzeuge.
- Automatisierung der Umwandlung von Punktwolken in BIM mithilfe optimierter Algorithmen.
- Ausweitung der BIM-basierten Nachhaltigkeitsanalyse auf den Bereich des Managements von Bau- und Abbruchabfällen durch ein erweitertes Datenschema und Materialdatenbanken.
Unter den zahlreichen auf dem Markt verfügbaren Werkzeugen sind tragbare 3D-Laserscanner eine hervorragende Wahl für Gebäudevermesser, Inspektoren und Bauingenieure, um Gebäudedaten für eine effiziente Nachbearbeitung und BIM-Erstellung zu erfassen und zu analysieren.
Aktuelle Problempunkte – Herkömmliche Vermessungsmethoden
Herkömmliche Immobilienvermessungen stützen sich stark auf Geräte zur Entfernungsmessung wie Laser-Entfernungsmesser und Tachymeter, die einen erheblichen Arbeits- und Ressourcenaufwand erfordern. Möglicherweise müssen mehrere Teams vor Ort arbeiten, Messungen manuell aufzeichnen und anschließend sehr viel Zeit darauf verwenden, digitale Zeichnungen auf Grundlage handgezeichneter Skizzen zu erstellen. Dies führt zu einer geringen Effizienz und einem erhöhten Fehlerrisiko.
Vorteile tragbarer 3D-Laserscanner
Tragbare 3D-Laserscanner wie der FJD Trion S1 kann Vermessungsfachleuten dabei helfen, herkömmliche Einschränkungen zu überwinden, indem kontaktlose, schnelle und hochpräzise Gebäudescans ermöglicht werden. Ein einfacher, zügiger Rundgang um das Gebäude mit dem Scanner erzeugt Punktwolkenmodelle in Echtzeit, die anschließend nahtlos in eine Nachbearbeitungssoftware importiert werden können, um 2D-Grundrisse mit dem vom Kunden geforderten LOD und LOA zu erstellen.
Workflow-Übersicht
- Datenerfassung (FJD Trion S1)
- Verarbeitung und Optimierung der Punktwolke (FJD Trion Model)
- Erstellung von 2D-Grundrissen (FJD Trion Model)
- Erstellung eines BIM-Modells (Autodesk Revit)
Fallstudie: Vermessung für den Abriss einer Fabrik
Werfen wir einen Blick auf ein Projekt, bei dem eine stillgelegte Fabrikanlage abgerissen werden sollte. Ziel war es, Grundrisse und ein BIM-Modell zu erstellen, um das Abrissvolumen zu berechnen.
a.Zunächst plante der Vermesser seinen Laufweg, um sicherzustellen, dass die Datenerfassung in einem Durchgang erfolgen konnte und dass am Anfang und Ende der Erfassung ausreichend Überlappung vorhanden war, um den Schleifenschluss zu gewährleisten.
b. Die Zielstruktur wurde Stockwerk für Stockwerk vermessen.
c. In FJD Trion Scan war in Echtzeit eine Vorschau der Punktwolke verfügbar.
Scanzeit: ca. 5 Stunden
Verarbeitung und Optimierung der Punktwolke
Die Scanergebnisse wurden in die Software FJD Trion Model importiert, um die Punktwolke zu segmentieren, Rauschen zu entfernen und die einzelnen Scans zu einer vollständigen Punktwolkendatensammlung zusammenzufügen.
Verarbeitungszeit: ca. 30 Minuten
Erstellung von 2D-Grundrissen
Die relevanten Geschosse wurden in FJD Trion Model ausgewählt, um automatisch Konturen zu extrahieren und 2D-Grundrisse zu erstellen. Anschließend wurden diese bearbeitet und optimiert, um DXF-Grundrisszeichnungen zu erzeugen.
Verarbeitungszeit: ca. 30 Minuten
BIM-Erstellung
Mithilfe von BIM-Software wie Autodesk Revit wurden Wände, Balken und Säulen auf Grundlage des Punktwolkenmodells erstellt. Nach Fertigstellung des BIM-Modells wurde die Visualisierung in einer Rendering-Software überprüft.
Verarbeitungszeit: ca. 2 Stunden
Vorteile der FJD-Trion-S1-Lösung
Effizienzvergleich
Der 3D-Laserscanner war im Vergleich zu Laser-Entfernungsmessern neunmal effizienter und sparte dadurch Zeit und Kosten.
Genauigkeitsvergleich
Die Daten des 3D-Laserscanners wiesen einen relativen Fehler von maximal 5 cm auf und erfüllten damit die Anforderungen der Branche und des Projekts.
Der Einsatz des 3D-Laserscanners FJD Trion S1 führte zu einer Verneunfachung der Gesamteffizienz und reduzierte den Arbeitsaufwand sowie die Personalkosten erheblich. Die Genauigkeit erfüllte die Anforderungen für den Gebäudeabriss und die Fertigstellung. Darüber hinaus wurde das Punktwolkenmodell als Teil der dauerhaften Gebäudedokumentation archiviert, sodass zukünftige Projektmitarbeiter problemlos darauf zugreifen können.
Grundstücksvermessung mit 3D-Laserscanning voranbringen
Bei diesem Projekt erfasste der 3D-Laserscanner FJD Trion S1 in nur 5 kurzen Stunden Punktwolkenmodelle der Fabrik. Die Möglichkeit, die Datenerfassung in Echtzeit zu visualisieren, während sich der Bediener durch die Räumlichkeiten bewegte, ermöglichte eine präzise und umfassende Dokumentation des dreidimensionalen Raums. Mit diesem Ansatz können Vermesser direkt in der Verarbeitungssoftware schnell Grundrisse, Ansichtsmodelle und BIM-Modelle erstellen. Die aus den Scans gewonnenen Punktwolkendaten können außerdem in Plattformen wie Autodesk 3ds Max oder Revit importiert werden, um BIM-Modelle zu erstellen und die Anwendungsmöglichkeiten der Daten zu erweitern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die BIM-Nutzung beim Gebäudeabriss noch großes ungenutztes Potenzial bietet. Bediener können Vermessungsabläufe durch den Einsatz mobiler 3D-Laserscanner optimieren, Daten schnell erfassen, mühelos verarbeiten und präzise Ergebnisse erzielen. Die Einführung dieser Technologien verbessert nicht nur den Abrissprozess, sondern gewährleistet auch nachhaltige Baupraktiken, indem sie die Ressourcennutzung optimiert und Abfall reduziert.
Mehr erfahren über FJD Trion S1 und FJD Trion Model.
