Standardisierte Positionsmarker für präzise Baustellenvermessungen

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BIM
Forschung und Technik
Präzise Positionsmessungen auf Baustellen oder in überwachten Bestandsbauten liegen in der Regel in der Verantwortung von Vermessungsingenieuren. Deren Netz von Kontrollpunkten dient als Grundlage für alle weiteren Messungen. Allerdings gibt es derzeit keinen standardisierten Prozess, um diese Geometrieinformationen anderen Baubeteiligten zur Verfügung zu stellen. Mit einem CEN Workshop Agreement (CWA) haben nun Bau- und Vermessungsingenieure, Drohnenwissenschaftler, VR-Spezialisten, BIM-Manager und BIM-Software-Spezialisten genau dafür spezielle Positionsmarker entwickelt und die entsprechenden Prozesse beschrieben.

Fokus war eine einfache, praktische Lösung, die den Projekten zudem ausreichend Freiheit zur Anpassung auf ihre Bedürfnisse gewährt. Die Digitalisierung der Baubranche hat zahlreiche neue digitale Technologien auf die Baustellen und in die bestehende Infrastruktur gebracht. Dabei reicht das Spektrum von einfachen digitalen Messungen, Laserscanning und Qualitätskontrollen über die Navigation von Robotern und (teil-)autonomen Fahrzeugen bis hin zu Visualisierungsaufgaben mittels Augmented- und Virtual-Reality-Systemen (AR/VR). Jede dieser Anwendungen ist auf präzise Geometrieinformationen über ihre eigene Position und Ausrichtung angewiesen.

Es gibt jedoch derzeit keine gemeinsamen Standards: Die Geräte und Anwendungen nutzen verschiedenste, oft proprietäre optische Muster, sogenannte „tags“ - am bekanntesten sind die schwarzweissen Schachbrettzielmarken, wie sie im Laserscanning verwendet werden. Zudem verwenden die Applikationen auch jeweils eigene Datenformate und Verarbeitungsstrategien. Dadurch finden sich heute in Baustellen eine Vielzahl unterschiedlichster, verstreuter Markierungen, die nur jeweils für eine Firma nutzbar sind und die auch nur grob eingemessen wurden. Hier bieten nun die Positionsmarker des CWA eine Lösung, um die präzise Vermessung den anderen Gewerken zur Verfügung zu stellen.

Der Technische Manager des Projektes legt das Layout der Marker fest: Position, Grösse und Nummerierung werden nach den Bedürfnissen des Projektes bestimmt. Falls schon bekannt ist, welche digitalen Applikationen zum Einsatz kommen werden, können deren tags ebenfalls bereits jetzt eingebunden werden. 

Das Workshop Agreement empfiehlt, die gemessenen Koordinaten nahe beim Positionsmarker maschinenlesbar bereitzustellen, beispielsweise über einen QR-code. Wird so ein Datenreadout eingerichtet, dann können die entsprechenden Auslese-tags (QRcode, allenfalls RFID tag) auch jetzt schon eingebunden werden.

Die Marker werden zusätzlich zu den Zielmarken, die der Vermesser für seine eigenen Zwecke benötigt, im Bauwerk befestigt. Im Allgemeinen befinden sie sich an vertikalen Wänden und etwa in horizontaler Ausrichtung. Der Vermesser misst die Position beider Zielmarken und stellt diese den authorisierten Firmen auf der Baustelle zur Verfügung. In der einfachsten Variante darf das ein Ascii-file sein. Wenn Auslese-tags wie QR-codes verwendet werden, dann werden die Daten dort hinterlegt. Für BIM-Projekte wird zudem die Einrichtung eines Markermodells innerhalb des Vermessungsmodells empfohlen.

Alle authorisierten Parteien können nun für ihre eigenen Anwendungen auf der Baustelle auf diese Positionsdaten zugreifen. Sollten neue Applikationen für ihre tags genaue Positionen benötigen, können sie diese an den bereits bestehenden Markern befestigen und an deren Raster ausrichten. Das Auslesen der Daten kann projektspezifisch gelöst werden. Das CWA definiert nur eine minimale Datenmenge und bietet optional diverse Kenngrössen an. Projektspezifische Ergänzungen sind möglich.

Die Positionsmarker und deren Verwendung wurden ursprünglich im Rahmen des BIMprove-Projekts des EU Horizon2020-Programms (Nr. 958450) entwickelt und getestet. Zur Erstellung des CWA haben weitere Experten beigetragen. 

https://www.bimprove-h2020.eu/marker


 

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