BIM im Bestand – Vortrag von Lelia Miklós

BIM im Bestand – Vortrag von Lelia Miklós: Im Rahmen der NordBau fand am 09.09.2021 der 3. Fachdialog BIM SH statt. Wir freuen uns, Teil dieser gelungenen Veranstaltung gewesen zu sein:

Bestandsdatenerfassung mit Drohnen – Vortrag von Lelia Miklos

Die typische Situation bei Bestandsbauten ist dadurch geprägt, dass viele Informationen nur sehr lückenhaft vorliegen. Gründe dafür sind unvollständige Archivierung, Abweichungen bei der Bauausführung von genehmigten Planunterlagen, improvisierte Umbauten und Instandsetzun-gen etc. Bei der Entscheidung über Baumaßnahmen im Bestand führt die Verunsicherung der
Entscheidungsträger über die zu erwartenden Kosten und die zu erwartende Bauzeit nicht selten zu einer Entscheidung für einen Neubau und gegen Umbau und Instandsetzung. Allerdings sind für effizienten Baumaßnahmen im Bestand und für den nachhaltigen Gebäudebetrieb gültige und zuverlässige Daten, am besten strukturiert und vernetzt in adäquater digitaler Form, unerlässlich.

 

 

 

Im Anschluss fand ein interessante Fachdiskussion statt. Das Auditorium konnte sich über Rückfragen und Online-Umfragen einbringen.

Plenumsdiskussion zu BIM im Bestand

Erkennung und Kartierung von Altlasten mit Drohne

Die Erkennung und Kartierung von Altlasten wie Uran aus der Luft mit Drohne ist eine große Herausforderung und erfordert zumeist eine Spezial-Entwicklung. Wir freuen uns von Anbeginn in einem internationalen Projekt der IAEA mitwirken zu dürfen. In der Ersten SetUp-Phase des Projektes und bei der Ausbildung der Piloten aus Zentralasien auf Basis für den  Kompetenznachweis der EU und die Prüfungsvorbereitung für den Prüfung beim LBA hat CopterCloud aktiv mitgewirkt.  Für die Detektion radioaktiver Strahlung mit einem Gammaspektrometer in Kasachstan, Tadschikistan und Usbekistan wurde in einem Forschungsprojekt des BMBF ein Spezialdrohne entwickelt.

Auf der Internsetseite der IAEA ist zu diesem Projekt für die Kartierung und Erkennung von Altlasten aus der Luft mit Drohne ein Artikel erschienen:

An emerging technology combining a drone with a highly sensitive gamma-ray detector will be deployed in coming months to monitor radiation at contaminated uranium legacy sites in Central Asia. These sites are former uranium mining and processing areas in Kazakhstan, Kyrgyzstan, Tajikistan and Uzbekistan and this advanced drone technology will support the safe and secure monitoring of radiation levels at these sites.

“Uranium mining and processing in this region between the 1940s and 1990s has left behind a number of radioactively contaminated uranium legacy sites,” said Sven Altfelder, an IAEA remediation safety specialist, adding that ‘experts in Central Asia monitor these sites for radioactivity on foot, wearing backpacks equipped with gamma-ray spectrometers that detect the presence of natural radionuclides, including uranium.” As most of the uranium legacy sites lie in difficult-to-reach mountainous and seismically active areas, monitoring with backpacks is challenging and less efficient, he said…… Lesen Sie hier den kompletten Artikel

 

Eu Kompetenznachweis

Experten-Team DUB GEM

 

EU Kompetenznachweis A1/A3 – Fachliche Grundlagen

Fachliche Grundlagen für den neuen EU Kompetenznachweis A1/A3. Lelia Miklós von CopterCloud war im Team der DUB-GEM Experten zuständig für die Vermittlung der fachlichen Grundlagen in der vorbereitenden virtuellen Schulung. Luftrecht, Flugbetrieb und Sicherheit – Grundkenntnisse in diesen Fachbereichen wurden erfolgreich vermittelt. Die Online-Theorieprüfung für den EU Kompetenznachweis beim LBA besteht aus 40 Multiple-Choice-Fragen, alle Prüflinge haben die Prüfung erfolgreich absolviert.

Experten-Team DUB GEM

“DUB-GEM: Vorbereitungskurs mit 8 zentralasiatischen Experten zum Erwerb des EU-Kompetenznachweises A1/A3 zum Betrieb von UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) und zur Gammaspektrometrie
Im Rahmen des Projekts DUB-GEM wird ein UAV-basiertes System zur gammaspektrometrischen Kartierung von Uranbergbaualtlasten aus der Luft entwickelt. Für das 4. Quartal des Jahres 2021 sind Testflüge mit einem aus UAV und Gammaspektrometer bestehenden Messsystems in Kasachstan und Kirgistan geplant.
Das UAV-System, das bereits auf Altlasten des Uranbergbaus in Deutschland erfolgreich getestet wurde, soll im Rahmen der jüngst mit internationaler Unterstützung begonnenen Sanierung von Standorten des ehemaligen Uranbergbaus in Kirgistan zum Einsatz kommen. In Kasachstan soll ein bereits sanierter Uranbergbaustandort untersucht werden. Mit dem System ist es möglich, im Rahmen der Sanierungsplanung/-durchführung die räumliche Verteilung radioaktiver Kontaminationen zu kartieren. Nach Sanierungsabschluss kann das System zur Qualitätssicherung und zum Nachsorge-Monitoring sanierter Objekte genutzt werden. Mittelfristig sollen lokale Experten in der Lage sein, den Betrieb und die Wartung eines entsprechenden UAV-Systems eigenständig durchzuführen. Hierfür sind im Projekt DUB-GEM die entsprechenden Ausbildungskomponenten vorgesehen.

Infrarot – Wärmbildaufnahmen mit Drohne

Es ist klirrend kalt in Deutschland – die richtige Zeit für Inspektionsflüge mit der Wärmebildkamera (Infrarot) und Wärmebildaufnahmen. Für die Kontrolle der Dämmung von Fassaden und Dächern oder für die Überprüfung von erdverlegten Rohrleitungen (Wärmeleitungen) sind jetzt die Rahmenbedingungen optimal. Zum Einsatz kommt bei CopterCloud die Inspektionsdrohne Matrice 300 RTK von DJI.

Je höher die Temperaturunterschiede zwischen innen und außen sind, desto signifikanter sind die Aufnahmen mit der Wärmebildkamera. Die Interpretation von Infrarotaufnahmen bleibt dennoch fehleranfällig. Unterschiedliche Materialoberflächen und die Insolation (Sonneneinstrahlung) können die Ergebnisse stark beeinflussen.

Es können Filmaufnahmen oder Einzelbilder erstellt werden. Die Einzelbilder werden parallel als Infrarotbild und normales Foto erstellt – so sind die örtlichen Gegebenheiten schnell nachvollziehbar und Details wie z.B. Verschmutzungen leicht zu erkennen, die Abweichungen in der Infrarotaufnahme hervorrufen können.

Die Einbindung der Infrarotaufnahmen ins GIS (Geoinformationssystem) erleichtert die systematische Dokumentation für das Facility Management von großen Infrastrukturanlagen (z.B. Leitungsnetze).

Wärmebild Strasse Drohne

Infrarotaufnahme einer erdverlegten Wärmeleitung

 

Digitales Geländemodell vs. Digitales Oberflächenmodell

Sie planen ein photogrammetrisches Aufmaß aus der Luft mit Drohnen? Welche Datenmodelle können berechnet werden?

Ein ganz wichtiger Punkt zum Verständnis, auf den wir in jedem Kundengespräch hinweisen ist die Unterscheidung zwischen einem digitalen Oberflächen- und einem digitalen Geländemodell. Die Befliegung mit der Drohne liefert Einzelbilder aus unterschiedlichen Blickwinkeln, dennoch wird es immer verdeckte Bereiche geben, z.B. unter überhängenden Äste, Dachüberstände, Sträucher und Büschen. Die verschatteten Bereiche werden im Datenmodell nicht erfasst. Die erfassten Punkte, die in der Raumlage berechnet werden, entsprechen den im Foto dargestellten Oberflächen. Es wird entsprechend ein digitales Oberflächenmodell (DOM) erstellt und kein digitales Geländemodell (DGM).

Wie so oft, sagt ein Bild mehr als 1.000 Worte 😊 Wir haben da mal was gezeichnet…..stark generalisiert – aber für jeden gut verständlich.

Fachartikel CopterCloud in der Zeitschrift “Parken aktuell”

Die Fachzeitschrift “Parken aktuell” berichtet in der 118. Ausgabe über ein laufendes Projekt zur Vermessung und Bestandsdatenerfassung von Parkplatzanlagen mit Drohnen:

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Aufmaß von Parkplatzanlagen mit Drohnen

Drohnen machen es möglich: Die Bestandsdaten von Stellplätzen lassen sich auf Basis hochauflösender Luftbilder erheben. Die  Befliegung mit Drohnen sei sehr effizient und liefere neben dem Aufmaß umfassende Bildinformationen, so Anbieter CopterCloud. Entscheidend für die Nutzbarkeit der Daten sei die Bereitstellung der Ergebnisse, so dass diese in verschiedenen Fachabteilungen verwendet werden können.

Das Aufmaß aus der Luft mit Drohnen sei für Parkplatzanlagen bestens geeignet, erklärt CopterCloud. Die Luftbilder sind dabei die Berechnungsgrundlage der Bestandsdatenerfassung. Nach der Berechnung von Datenmodellen aus den Bildpunkten (Photogrammetrie) und der Planerstellung liefert das Unternehmen eine anwendungsorientierte Lösung, um ergänzend verwaltungsrelevante Informationen zu hinterlegen.
In einem der letzten Projekte von CopterCloud wurden Parkplätze für eine Betreibergesellschaft beflogen und vermessen, ein Flächenkataster inklusive Winterdienst erstellt.
Nun stehen alle relevanten Flächenkategorien und -größen sowie Wegelängen als Kennzahlen zur Verfügung. Ergänzend wurden Informationen und Dokumente der technischen Anlagen wie Parkscheinautomaten, Lichtmasten oder Schaltschränke hinterlegt.

Verwendung der Daten

Hintergrund für solche Vermessungen: Eine effektive Bewirtschaftung der Liegenschaften sei letztendlich nur möglich, wenn die aktuellen Mengengerüste bekannt sind. Die Flächengrößen seien beispielsweise Vertragsgrundlage für die Grünflächenpflege oder für die Abwassergebühren, für die der Versiegelungsgrad der Flächen ermittelt werden muss. Diese Informationen ließen sich in einem digitalen Flächenkataster erfassen, so CopterCloud. Die Pläne ließen sich für die Verwendung in Standardsoftware wie CAD oder GIS exportieren. Auch über einen Internetbrowser seien die Informationen abrufbar und damit mobil verfügbar. Alle Berechnungsergebnisse könne man auch in Excel importieren.

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Thumbnail Vermessung Parplatznlagen

Inspektion von Blitzschutzanlagen mit Drohnen

Inspektion von Blitzchutzanlagen mit Drohne – für Wartungsaufgaben im technischen Gebäudemanagement. CopterCloud führt regelmäßige Überprüfung von Blitzschutzanlagen inklusive der Erstellung eines Prüfprotokolls. So können die Bereiche, in denen einen handnahe Prüfung erforderlich ist exakt eingegrenzt werden. Erforderliche Reparaturarbeiten können gezielt geplant und umgesetzt werden.

Inspektion Blitzschutzanlage Drohne

Prozess Inspektion der Blitzschutzanlage:

• Planung – Klärung der technischen Anforderungen, bekannte Vorschäden und Schwachstellen mit dem Kunden. Klärung der luftfahrtrechtlichen Rahmenbedingungen, ggf. Einholung erforderlicher Aufstiegserlaubnis bei der zuständigen Landesluftfahrtbehörde. Informationsschreiben für Anwohner oder Mitarbeiter über den Drohnenflug
• Flug vor Ort – Erstellung der Einzelbilder vor Ort mit der adäquaten Technik. Im Einsatz ist ein Pilot für die Steuerung der Drohen und ein Operator / Assistent für die Steuerung der Kamera, Erstellung eines Flugprotokolls und Beobachtung des Luftraums
• Bildbearbeitung – Verortung des Bildmaterials in einer vorabgestimmten Systematik, Tonwert und Farbkorrekturen, Skalierung und Bildschärfe
• Analyse – Sichtung des kompletten Bildmaterials. Darstellung aller erkannten Schäden und optischen Auffälligkeiten. Zusammenfassung der Ergebnisse in einem Prüfprotokoll. Auf Wunsch kann auch eine bautechnische Bewertung durch eine unserer Partnerfirmen vorgenommen werden.

Vom kompletten Dach werden mit der Drohne flächendeckend hochauflösenden Einzelfotos erstellt und verortet. Damit ist der Zustand des kompletten Daches dokumentiert. Die Auflösung der Bilder liegt bei ca. 0,5cm pro Pixel. Die Auflösung der Fotos kann bei Bedarf auch deutlich höher gewählt werden, wenn z.B. bestimmte Schäden bereits bekannt sind oder vermutet werden, die Auflösung kann dann < 1mm gewählt werden.

Benefits Inspektion von Blitzschutzanlagen mit Drohnen:

• Zeit- und Kostenersparnis durch reduzierten Einsatz von Hubbühnen und Gerüsten
• Risikoreduzierung in der Arbeitssicherheit, der Arbeitseinsatz in kritischen Bereichen wird minimiert
• Komplette Dokumentation in hochauflösenden Einzelbildern
• Beweissicherheit für technisch Verantwortliche

Drohnenvermessung – Dateiformate Export Vermessungsergebnisse

Eine der häufigsten Fragen im Zusammenhang mit Drohnenvermessungen bezieht sich auf die Dateiformate und den Export der Vermessungsergebnisse. Können die Datenmodelle importiert werden? Der problemlose Import in die weiterführende Software beim Kunden, zumeist in CAD-Systeme (AutoCAD, Revit, BricsCad, Allplan, ArchiCAD etc.), ist entscheidend für den Einsatz und die Akzeptanz  der  neuen Technik.

Standard Dateiformate

In welche Software lassen sich also die Vermessungsdaten aus einer Drohnenbefliegung importieren? Die Antwort ist einfach, in alle Softwarelösungen, die auch sonst Daten aus einer Photogrammetrie oder einem Laserscan verarbeiten können. Die Vermessungstechnik bleibt die Gleiche. Innovativ ist an dieser Stelle nur der Transport des Sensors mit der Drohne. Der Sensor ist eine hochwertige Kamera für die Erstellung einer Photogrammetrie oder ein Laserscanner. An der grundsätzlichen Systematik der Datenerfassung, der Referenzierung und Modellierung ändert sich gar nichts! Dies ist die ganz einfache Erklärung zu der Frage nach Exportformaten – auch hier stehen selbstverständlich alle Standardformate zur Verfügung, die diese vermessungstechnischen Verfahren liefern, ganz gleichgültig ob der Sensor am Boden oder in der Luft bewegt wurde. CopterCloud stellt Beispieldatensätze unterschiedlicher Dateiformate auf Anfrage gerne kostenfrei zur Verfügung! Beispieldatensatz anfordern!

Fachliche Expertise Drohnenvermessung

In diesem Zusammenhang ist ein weiteres Thema erwähnenswert. Der sichere und routinierte Betrieb einer Drohne ist zwingende Voraussetzung für den Einsatz in Vermessungsprojekten – ein Kenntnisnachweis nach § 21 d und hinreichende Flugerfahrung sollten selbstverständlich sein. Dies qualifiziert aber bei weitem NICHT für die Durchführung eines professionellen Vermessungsprojektes. Hierfür bedarf es einer entsprechenden fachlichen Expertise im vermessungstechnischen Bereich! Dies sollte sowohl auf der Anbieterseite als auch der Kundenseite berücksichtigt werden. Ein guter Drohnenpilot ist kein Vermesser!

Datenformate DrohnenvermessungExport

Auswahl möglicher Dateiformate der Vermessungsergebnisse für den Import in Standardsoftware wie CAD oder GIS

 

Vom Drohnenflug zum Aufmaß und Lageplan

Ein Blick auf den Prozess verdeutlicht einen ganz wesentlichen Aspekt: Der Drohnenflug ist nur ein kleiner Baustein – ein „fliegendes Stativ“ um ein Aufmaß zu berechnen und einen Lageplan zu erstellen. Die Lufbilder liefern die Datengrundlage für eine Photogrammetrie. Die fachliche Expertise in den Bereichen Vermessung und Datenaufbereitung ist zwingend erforderlich, um brauchbare Arbeitsergebnisse zu liefern.

 

Aufmaß mit Drohne

 

Aufmaß aus der Luft mit Drohnen – In 4 Schritten zum Ergebnis

Planung

Gemeinsam planen wir Ihr Projekt. Welcher Detaillierungsgrad wird benötigt? Welche Pläne sollen erstellt werden? Wir klären die luftfahrtrechtlichen Rahmenbedingungen und beantragen alle erforderlichen Genehmigungen. Wir begleiten die Kommunikation zu den Nutzern der betroffenen Liegenschaften und erstellen z.B. Informationsschreiben und Aushänge.

Drohnenbefliegung

Die Befliegung mit der Drohne vor Ort wird von unserem erfahrenen Piloten-Team durchgeführt. Die rechtskonforme Befliegung wird unter Einhaltung aller erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen durchgeführt. Für die maßstabstreue Referenzierung der Einzelbilder werden am Boden Passpunkte eingemessen und markiert. Die Drohne befliegt das Areal in einer Flughöhe von ca. 40 m und liefert Einzelbilder mit einer Bodenauflösung von ca. 1cm/Pixel. Ein bundesweites Netzwerk von Piloten sichert eine effiziente Projektabwicklung ab.

 

Erstellung der Datenmodelle

Die Berechnung der Datenmodelle und sämtliche Auswertungen werden zentral in Hamburg durchgeführt. Im ersten Schritt wird eine hochdichte Punktwolke in 3D berechnet. Jeder Punkt wird in seiner Raumlage (Läng, Breite, Höhe) gespeichert und mit einer Bildinformation belegt. Aus der Punktwolke werden dann weitere Datenmodelle in 2D und 3D abgeleitet:

  • digitale Höhenmodelle (DEM, DGM)
  • Gittermodelle (Mesh)
  • True Orthofotos

Alle Datenmodelle können in Standardformate exportiert werden. So kann dann die weitere Bearbeitung auch in den nachgelagerten Kundensystemen (CAD, GIS, CAFM) erfolgen.

Digitalisierung und Auswertung – Bereitstellung der Daten

Auf Grundlage der Datenmodelle erfolgt die manuelle Digitalisierung der relevanten Raumelemente. Diese Vektorisierung ist die Grundlage für die weitere Auswertung der Daten:

  • Vektorisierung von Strukturelementen (Punkte, Linien, Polygone)
  • Import vorhandener CAD-Pläne
  • Abgleich der Daten, Durchführung von Korrekturen
  • Flächen- und Volumenberechnungen, z.B. von Erdmassen

 

Aufmaß mit Drohne für Volumenberechnung

Genaues Aufmaß mit der Drohne für die Volumenberechnung – In der letzten Woche war das CopterCloud Team in Schleswig Holstein in einer Kiesgrube im Einsatz. Das photogrammetrische Aufmaß von Kiesgruben, im Tagebau oder von Halden / Schüttgut ist effizient, genau und kostensparend. In Schleswig-Holstein war CopterCloud in der letzten Wochen in diesem ganz klassischen Einsatzfeld für Drohnenvermessung im Einsatz. Die Befliegung und Vermessung erfolgt mit der Drohne, um aus dem 3D Datenmodell Volumenberechnungen durchzuführen. Wieviel Erdmassen sind bewegt worden? Jede Zu- und Abnahme wird im Vermessungsergebnis genauestens dokumentiert. So ist diese Technik auch bestens geeignet für die Durchführung einer Inventur, das Controlling im Erdbau oder das Monitoring im Abbau oder der Verfüllung im Tagebau.

Wie funktioniert ein Aufmaß mit der Drohne für die Volumenberechnung? Das CopterCloud Team erstellt vor Ort im Rahmen der Befliegung einzelne Luftbilder, die alle Anforderungen für eine exakte photogrammetrische Auswertung erfüllen. Zudem werden Passpunkte am Boden mit differentiellem GPS aufgemessen.

Am zentralen Standort von CopterCloud in Hamburg werden dann alle relevanten Datenmodelle berechnet:

  • die 3D Punktwolke
  • ein digitales Höhenmodell / Geländemodell (DEM / DGM)
  • ein rektifiziertes, also verzerrungsfreies Orthofoto

Auf dieser Datenbasis werden alle Berechnungen durchgeführt und visualisiert. Die Übergabe der Daten erfolgt in Standardformaten. So können entweder die Datenmodelle im CAD-System eingelesen werden oder die Berechnungsergebnisse in Excel bereitgestellt werden.