Warum 3D-Laserscanning
Es haben sich inzwischen mehrere verschiedene Verfahren etabliert, um den Prozess der Bestandserfassung zu beschleunigen und zu vereinfachen. Bei einigen dieser Methoden handelt es sich im Wesentlichen nur um eine technische Weiterentwicklung der händischen Aufmaßmethode. Ein weiteres Verfahren ist die Photogrammetrie, deren Stärke liegt jedoch im Außenbereich, in der schnellen Erfassung größerer Objekte und Abschnitte.
Es verbleibt als einzige Methode, welche schnell und präzise verläßliche Ergebnisse bringt, das 3D-Laserscanning. Der immense Vorteil des 3D-Laserscanning liegt auch darin, dass während der Messung wirklich alle Objekte im Erfassungsbereich des Laserscanners erfasst und gemessen werden, es stehen daher bei der späteren Auswertung der Daten Meßwerte zur Verfügung, an deren Verwendung zum Zeitpunkt Aufnahme eventuell noch gar nicht gedacht wurde. Mit einen einzigen Laserscan in einem normal großen Standard Raum, stehen zum Bespiel neben den Raumabmessungen, wie Länge, Breite und Höhe, die Abmessungen und Lage von Fenster, Türen, oder sonstigen Einbauten, wie Unterzügen oder Möbeln, fest. Weiters lassen sich aus denselben Daten die genauen Winkel der Wände zueinander ermitteln, ob die Wände eventuell schief oder gebogen sind und welche Unebenheiten Wände, Decken und Fußböden aufweisen.
Das absolute Highlight ergibt sich jedoch mit der korrekten Verknüpfung der einzelnen Laserscan Punktwolken zu einem Gesamtprojekt. Damit stehen Daten / Abmessungen zur Verfügung, welche sich nicht auf direkte Weise eruieren lassen, wie zum Beispiel Wandstärken von Innenwänden ohne Öffnungen oder die Deckenstärke zwischen Geschossen. Diese raumübergreifende Verknüpfung der Meßdaten gelingt mit keinen anderem Meßverfahren dermaßen schnell und präzise.
Der erforderliche Aufwand
Die Frage wieviele Messungen, d. h. Laserscans man für einen Raum oder Objekt benötigt, hängt von der Strukturierung des Objektes oder des Raumes ab. Der Laserscanner scannt von seinem Aufstellungsstandort aus halbkugelförmig die Umgebung bis zu einer Entfernung von 120 m. Gelangt der Laserstrahl von dieser Scanposition in gewisse Bereiche nicht, da diese durch Wände, Vorsprünge oder Einbauten verdeckt werden, sind eben für diese Bereiche zusätzliche Scans nötig. Ausserdem benötigt man zur korrekten Verknüpfung der einzelnen Laserscan Punktwolken zu einem Gesamtprojekt, immer eine gewisse Überlappung zwischen einzelnen Scans. Vereinfacht dargestellt, eine Halle benötigt unter Umständen weniger Aufwand, als ein Einfamilienhaus mit vielen kleinen und verwinktelten Räumen.
Von Gegnern des Laserscanning, wird oft das Argument gebracht, Laserscanning produziere eine Menge an unnützen Daten und resultiere in übergroßen Datenmengen. Punktwolken mit hunderten von Millionen Meßpunkten klingen tatsächlich nach enorm viel, jedoch können die erfassten Punktwolken rasch von unnützem Balast bereinigt und die Datenmenge insgesamt auf ein erträgliches Maß reduziert werden, ohne die Präzision und Genauigkeit zu beeinträchtigen. Ausserdem stellt das Handling von mehreren Gigabyte an Daten, aktuelle Hardware vor keine allzu großen Probleme mehr.
Schwierigkeiten und Probleme
Natürlich hat auch das 3D-Laserscanning einige Haken und Probleme, die es nach Möglichkeit zu vermeiden gilt. Wohin der Laserstrahl nicht gelangt, können auch auch keine Messpunkte generiert werden. Einbauten, mit Möbeln oder sonstigen Gegenständen vollgestellte Räumlichkeiten, extrem kleine Räume, welche den Mindestabstand des Lasergerätes unterschreiten, bereiten Schwierigkeiten. Hier gilt nach Möglichkeit, durch eventuelle Bereinigung und Umstellung von Objekten, an einigen Stellen einen Blick auf die dahinterliegen Wände oder Objekte freizugeben, um so dem Laser die Generierung einiger Messungen zu ermöglichen. Übrigens ist es auch bei der traditionellen Methode ein sehr großes Problem, in einem mit Objekten vollgestellten (Lager-)Raum Messungen durchzuführen.
In durch verschiedene Umwelteinflüsse, wie Staub, hohe Luftfeuchtigkeit, Fremdkörper etc., belasteten Umgebungen, sind entweder keine oder nur unter bestimmten Voraussetzungen, Messungen möglich. Auch sehr kalte Umgebungen, welche die Einsatzgrenzen des verwendeten Laserscanners unterschreiten, wie z.B. Tiefkühlräume, schließen eine Verwendung des Laserscanners aus.
Eine weitere Frage stellt sich bei hoch gelegenen Objekten, die der Laserstrahl von unten nicht erreichen kann, wie z.B. Dächern. Es gibt hier verschiedene Möglichkeiten, dieses Problem zu umschiffen. Eventuell ist es möglich, den Scanner auf dem Dach selbst oder einer anderen höher gelegenen Stelle zu positionieren. Ist dies nicht möglich, besteht die Möglichkeit, den Scanner mit Hilfe eines Statives in die Höhe (bis zu 4 m) zu hieven. Unter Umständen kann man aus größerer Distanz einen Einblick auf das zu messende Objekt gewinnen. Kommen alle diese Varianten nicht in Frage, gibt es als Alternative eventuell die Vermessung mittels der Photogrammetrie.
Zusammenfassung
Jede Technik und Methode hat seine Vor- und Nachteile, in Bezug auf das 3D-Laserscanning überwiegen die Vorteile, die Nachteile und Probleme in jeder Hinsicht bei weitem. Lassen Sie sich davon überzeugen, wir stehen Ihnen gerne für weitere Auskünfte und Nachfragen zur Verfügung.
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Links zu informativen und weiterführenden Artikeln auf TRIMBLE CONSTRUCTIBLE :
Wie 3D-Scanning bei der Restaurierung antiker Bauten helfen kann
Beispiel Video einer Laserscan Punktwolke, mit einigen der verschiedenen Darstellungsmöglichkeiten: