Vermessung | 10.08.2018

Keine Zukunftsmusik mehr

Mithilfe von Drohnen flexibel, schnell und wirtschaftlich Baustellen und Steinbrüche managen: Die Vorstellung unbemannte Flugobjekte – im Fachjargon unmanned aerial vehicles – auf der Baustelle einzusetzen, hörte sich für manche noch vor wenigen Jahren nach Zukunftsmusik an. Doch heute sind Drohnen wichtige Spieler im Konzert der Prozessbeteiligten bei Planung, Durchführung und Dokumentation von Baumaßnahmen.

 - In Steinbrüchen bieten Orthofotos, in denen man ohne Verzerrungen wie in einer Karte lesen kann, eine sehr gute Arbeitsgrundlage.
In Steinbrüchen bieten Orthofotos, in denen man ohne Verzerrungen wie in einer Karte lesen kann, eine sehr gute Arbeitsgrundlage.
Foto: Sitech

Schon mittelfristig haben sie sogar nach Einschätzung vieler Experten das Zeug zum „Taktgeber“. „Als wir 2015 anfingen, uns mit dem Einsatz von Drohnen auf den Baustellen zu beschäftigen, mussten wir fast Pionierarbeit leisten“, erinnert sich Ulrich Strecker, Geschäftsführer der IBS Bauvermessung GmbH, Partner der Sitech Deutschland GmbH.

Immer ausgereifter
„Das Verständnis für die besonderen Stärken der Drohnen bei den unterschiedlichsten Einsätzen ist in den vergangenen drei Jahren stark gestiegen und die Bedeutung der Systeme wird weiter wachsen“, ist Strecker sicher. Schließlich seien die Drohnen immer ausgereifter, immer einfacher zu bedienen und die Vorteile lägen offensichtlich auf der Hand. Spontan, ohne große Vorbereitungen sind sie einsatzbereit, große Flächen können in kurzer Zeit aufgenommen werden, weder der Verkehr noch der Betrieb auf der Baustelle werden behindert, auch bereits bebaute oder schwer zugängliche Bereiche können einfach und unproblematisch erfasst werden – und bei all dem sei der Einsatz verglichen mit den herkömmlichen Möglichkeiten kostengünstig und wirtschaftlich. Dabei ist Drohne nur der Oberbegriff, unterschieden wird bei den unbemannten Flugobjekten zwischen Coptern und Starrflüglern. In Funktion und Eigenschaft ähneln Copter Hubschraubern und können dank der Propeller wie ihre großen Brüder still in der Luft stehen, Starrflügler hingegen sind wie Flugzeuge im Einsatz ständig in Bewegung. Entsprechend eignet sich der über die Sitech Deutschland GmbH vertriebene Quattrocopter albris für den Einsatz in Bereichen mit beengtem Start- und Landeplatz, kann auch bei sehr geringer Geschwindigkeit seinen Dienst leisten, ist extrem beweglich und kann also auch Schrägaufnahmen liefern. Zudem kann er per Hand gesteuert werden und ist in der Lage Überkopfaufnahmen zu machen. Mit diesen Flugeigenschaften ist er das ideale System für Befliegungen mittelgroßer und kleiner Baustellen sowie von vertikalen Bauwerken wie Brücken und Staumauern oder auch Abbauwänden in Steinbrüchen und Bauwerksinspektionen wie Brückenunterseiten. Der Quattrocopter ist mit einer 38 Megapixel-Kamera und einem sechsfach Zoom ausgestattet, er liefert HD-Bilder mit einer Auflösung von einem Millimeter aus fünf Metern Entfernung. Überdies kann der albris Videos aufzeichnen und Wärmebildaufnahmen liefern.

Drohne für große Flächen
Die Drohne eBee Plus spielt als Starrflügler ihre Stärken in der Erfassung großer Flächen oder bei Flugbahnen mit großer Entfernung aus. Dank eines leistungsstarken Akkus kann diese länger und weiter fliegen. Die Erfassung linienförmiger Korridore zum Beispiel beim Straßenbau oder die Befliegung großflächiger Deponien sind typische Einsatzbeispiele. Die eBee Plus kann pro Flug bei einer Flughöhe von 100 Metern eine Fläche von knapp zwei Quadratkilometern erfassen und liefert ausgestattet mit einer hochwertigen Kamera exakte Bilder mit einer Auflösung von 20 Megapixel.

Passende Software
Unabhängig davon für welches System sich der Anwender entscheidet, wenn man einen Überblick aus der Luft erhalten möchte, muss in einem ersten Schritt die genaue Befliegungsmission am Rech-ner im Büro geplant werden. „Mithilfe der entsprechenden Software ermittelt der Anwender die exakten Flugbahnen der Drohnen“, betont Strecker die Anwenderfreundlichkeit der Systeme. Anschließend werden die Passpunkte im Boden markiert und eingemessen, bevor das Flugobjekt und das Notebook oder Tablet verbunden werden. Nun steuert der Nutzer die Drohne per Notebook und lässt sie die zuvor festgelegte Mission abfliegen.
Die Ergebnisse der Flüge werden dann in das Trimble Business Center – HCE eingelesen. „Mit dieser speziellen Software wird aus den so erzeugten Bildern eine Punktewolke berechnet. Dieser Schritt, die sogenannte photogrammetriche Auswertung der Bilder, ist entscheidend für die Qualität der Arbeit“, beschreibt IBS-Geschäftsführer Ulrich Strecker. „Denn aus der Punktewolke kann unendlich viel abgelesen werden“, so der Experte weiter. Es können digitale Geländemodelle etwa für die Maschinensteuerung oder Massenberechnungen von Haufwerken beispielsweise zukünftiger Baugruben erstellt oder Materialbestände berechnet werden. Eine exzellente Arbeitsgrundlage sind auch Orthofotos, also Luftaufnahmen ohne jede Verzerrung, in denen man wie in einer Karte lesen kann. Diese sind auch für CAD-Systeme geeignet und besonders beliebt zur Erstellung von Aufmaßen.

Erster Schritt: Lageplan
„Oft unterschätzt wird anfangs die Möglichkeit, ein Bestandsaufmaß vor Arbeitsbeginn darzustellen“, erläutert Strecker, dieser Lageplan kann ebenfalls eine gute Grundlage zur weiteren Baustellendokumentation sein. Denn die hochauflösenden Foto- und Videoaufnahmen geben mit ihrer enormen Detailtiefe einen guten Blick über das gesamte Gelände. Doch auch für eine regelmäßige Baufortschrittsüberwachung sind Drohnenaufnahmen geradezu prädestiniert. Wie unter einem Brennglas können die Drohnen in diesem bewegten Umfeld ihre Stärken ausspielen.

Schnell startklar
„Ob der Quattrocopter albriss oder der Starrflügler eBee Plus, beide Systeme sind innerhalb kürzester Zeit ohne große Vorbereitung startklar. Sie fliegen unabhängig von dem Geschehen auf der Baustelle ihre zuvor definierte Route ab, eröffnen durch die Orthofotos neue Blickwinkel, liefern zudem gestochen scharfe Fotos oder Videoaufnahmen von dem fraglichen Gelände und sind darüber hinaus kostengünstig, effizient und störungsarm“, fasst IBS-Geschäftsführer Ulrich Strecker abschließend zusammen und bekräftigt damit noch einmal seine Überzeugung, dass Drohnen in der Bau- und Gewinnungsindustrie künftig eine immer größere Rolle spielen werden.