Virtuelle 3D-Stadtplanung mit Laserscan-Daten
Die Inselhalle in Lindau im Bodensee soll bedarfsgerecht saniert und erweitert werden.
Die Projektverantwortlichen entschieden, die Bestandserfassung der «Alten Inselhalle
und Umgebung» mittels terrestrischem Laserscanning durchzuführen, da keine oder nur
unvollständige Plandokumente existierten. Die gewonnenen Daten stehen nun unter anderem
auch Architekturbüros für deren Planung und für virtuelle «Rundgänge» zur Verfügung.
Den Auftrag für die Bestandsdokumentation und die 3D-Visualisierung erhielt die Ingenieurgesellschaft
Zimmermann & Meixner Z&M 3D Welt GmbH aus dem nahen Amtzell. Aufgabe war es, den gesamten Hallenbereich
(innen und außen) sowie die angrenzende Bebauung und das Bodenseeufer im Bereich der
Stadthalle zu erfassen.
Mit einer Leica ScanStation 2 kamen Vermessungstechnikerin Viola Leibold und Diplomingenieur Benjamin
Sattes zur «As-Built»-Aufnahme auf die Insel. Dieser vielseitige 3D-Laserscanner erfasst bis zu
50.000 Punkte pro Sekunde und ermöglicht Reichweiten bis 300 m. «Die Vermessungstechnik hat
dank der Laserscan-Technologie die Hürde zu einer massentauglichen, präzisen und wirtschaftlichen
Bestandserfassung genommen», erklärt Benjamin Sattes.
«Der 3D-Laserscanner, verbunden mit einem Laptop, wird über die Leica Cyclone Software gesteuert, die
aus mehreren Modulen besteht. Mit diesen lassen sich unter anderem die notwendigen Scanfenster
und die Punktdichte definieren, und die Punktdaten speichern. Für die anschließende Geo-Referenzierung,
die Verknüpfung aller Punktwolken in ein einheitliches System, werden Zielmarken aufgestellt und
zusammen mit dem Objekt gescannt. Wir haben im Außenbereich mit 38 Standpunkten zirka 73.000 m²
in fünf Tagen erfasst. Der Innenbereich, für den wir etwa 21 Standpunkte und drei Tage benötigten,
umfasst 5.000 m²», erklärt Viola Leibold. Um die Dachlandschaft scannen zu können, stellte die Lindauer
Feuerwehr sogar eine Drehleiter zur Verfügung.
Für die Bearbeitung der Punktwolken bietet Leica Geosystems Module für einige CAD-Programme aus
dem Ingenieurbereich an. Anwender können damit in ihrer gewohnten Software-Umgebung arbeiten.
Mit den erweiterten und teilweise automatisierten Funktionen in Leica CloudWorx für AutoCAD ließ Benjamin
Sattes aus den Punktwolken ein 3D-Modell des gesamten Bestandes generieren. «Sobald das
Modell steht, können beliebige Schnitte und Ansichten entwickelt werden.» Im Fall der Inselhalle wurden
zwei Schnitte, Grundrisspläne von Unter-, Erd- und Obergeschoss, sowie vier Ansichten erstellt. Den 25
Architekturbüros, die für den Realisierungswettbewerb ausgewählt wurden, dient dieses Modell als
Grundlage für die gesamte Planung. Es ist mit einer maximalen Abweichung von einem Zentimeter zur
realen Bebauung auf höchstem vermessungstechnischen Niveau.
«Die besondere Motivation lag darin, die Inselhalle so detailliert und präzise zu erfassen, dass alle Architekteneine stabile und umfassende Bestandsaufnahme erhalten und nicht selbst das Objekt vermessen müssen», erklärt Benjamin Sattes. «Parallel konnten wir über die kostenlose internetbasierte VisualisierungssoftwareTruView von Leica Geosystems eine virtuelle Begehung der Inselhalle zu ermöglichen.»Leica TruView ist eine Software zur Betrachtung und Durchführung von Messungen innerhalb großerPunktwolken, auch ohne Anwendungs-Erfahrung im 3D-Laserscanning, in CAD oder einer anderen3D-Technologie. Die Punktwolken werden dabei fotorealistisch dargestellt. Die Architekten können sichsomit virtuell in der Punktwolke bewegen, Distanzen entnehmen, Details markieren, beschriften undspeichern. Abschließend kann die bearbeitete Datei zur effektiven Kommunikation mit allen Beteiligtenim Internet ausgetauscht werden. 2D-Bestandspläne, ein 3D-Modell und TruView als «Ortsbegehungsersatzmit Messfunktion» bieten also jedem Architekten die optimale Basis für seine Überlegungenund Konstruktionen.
Durch das hausintern entwickelte Visualisierungskonzept der Z&M 3D Welt ist es den Architekten,Tiefbauplanern und Landschaftsplanern zudem möglich,
ihre Vorstellungen und Planungen im Kontext zur realen Bebauung zu visualisieren. Die einzelnen
Ergebnisse werden hierbei entweder als 3D-Modelle oder 2D-Ansichten an die Z&M 3D Welt geliefert.
Diese entwickelt dann aus den 2D-Plänen wiederum 3D-Modelle oder übernimmt direkt die 3D-Modelle,
die aus beliebigen Softwaremodulen stammen können. Diese Daten werden im dreidimensionalen Raum
zusammen mit einer neuen Straßenplanung, Platzgestaltung, Landschaftsplanung und der realen aktuellen
Bebauung visualisiert.Besonders attraktiv wird dieses Vorgehen durch den wirtschaftlichen Ansatz, den die Z&M 3D Welt
verfolgt: Anders als bisher wird die reale Umgebung durch die rohen Ergebnisse der Scanaufnahme visualisiert.
Lediglich die erfasste Punktwolke dient somit als Bestandsvisualisierung und beansprucht keine
Weiterbearbeitung zu ungenaueren und von Detailverlust behafteten 3D-Modellen.
Oft stehen die Nutzer vor der Fragestellung, wie sie diese Daten ohne großen Mehraufwand nachhaltig
nutzbar machen können. Durch die aus den Laserscans gewonnenen Daten ist es jetzt sofort möglich,
am räumlichen 3D-Modell Messwerte abzugreifen und an die damit befassten Gremien zu übermitteln.
Von den Beteiligten gelobt wurde besonders die einfache Handhabung, die es auch «Laien» ermöglichte,
sich frei im Modell zu bewegen.
