3D-Laserscanning der technologischen Einheiten

3D‑Laserscanning (3D laser scanning) ist eine sehr präzise, schnelle und sichere kontaktlose Methode für Vermessung des tatsächlichen Zustandes von komplizierten technologischen Einheiten, wie Industriegebäuden, Produktionslinien und Anlagen, komplizierten Rohrleitungssystemen und anderen komplexen Einheiten.

Ziel ist es, ein virtuelles Modell eines realen Objekts mit einem minimalen Informationsverlust über die Abmessungen und die Form zu schaffen.

Die Verwendung von Laserscanning

• Unterlagen für Änderungen in Produktionslinien für Projektanten in 3D
• Durchfahrtsstudien
• Unterlagen für GIS der Liniensysteme (Rohrleitungssysteme) und deren Import in CAD‑Software wie zum Beispiel Catia, Autodesk Inventor und dergleichen
• Unterlagen für Baudokumentation in 3D

Vorteile von Laserscanning

• ganzheitliche Vermessung des tatsächlichen Zustandes
• hohe Vermessungsgeschwindigkeit
• die Möglichkeit, im laufenden Betrieb zu scannen
• hohe (Millimetergenaue) Präzision
• Verbilligung und Beschleunigung der anschließenden Realisierung (alles wird projiziert, basierend auf dem tatsächlichen Zustand)

Das Prinzip des 3D-Laserscanning

Laserscanning und die anschließende Verarbeitung der gemessenen Daten erfordert eine kostspielige Gerät- und Softwareausstattung, die aber große Mengen von Informationen sehr schnell, präzis und kostengünstig zu erhalten und auszuwerten ermöglicht.

Für die Abstandsmessung verwendet der 3D‑Scanner eine Pulslasertechnologie und mit Hilfe von räumliche Polarverfahren werden die Koordinaten der Punkte direkt im dreidimensionalen Raum bestimmt. Die Drehschritteinstellung im vertikalen und horizontalen Richtung bestimmt die Dichte von Punkten (gewöhnlich 5 × 5 mm), die die Oberfläche der gescannten Objekte beschreiben. Der Primärausgang des Laserscanning ist die sogenannte Punktwolke, die ein großer Komplex von durch räumliche Koordinaten definierten Punkten (bis zu Hunderten Millionen) ist. Die Punktwolke trägt sehr präzise Information über die Form und die Größe der Vermessenen Objekte.

Für die weitere Arbeit mit erhaltenen Daten ist es nützlich, eine Transformation der Punktwolke zu CAD-Modell durchzuführen. Die Umwandlung in die CAD-Formate wird in speziellen Anwendungen durchgeführt, wo die gescannten Punkte schrittweise durch standardisierte Elemente (Rohr, Traverse, Flansch…) oder einfache Elemente (Quader, Ebene, Kugel…), die die komplexen Objekte zuverlässig beschreiben, ersetzt werden. Das Ergebnis ist Dateien wie STEP, WRL, 3Ds und andere, gebräuchliche in CAD‑Anwendungen.

Laserscanning – der Auftragsverlauf

1. Definition des Auftragsumfang basierend auf Kundenanforderungen – am besten aus bestehenden Dokumentation.
2. Spezifikation der Projektergebnisse, also das, was für den Kunde wichtig ist – zum Beispiel Rohrleitungen im Objekt, die Trägerkonstruktion, eigenständige Gebäude, die Produktionslinie, Rohrachsen und dergleichen. Die Scannen-Ausführlichkeit passt sich den gewünschten Ergebnissen an.
3. Eigenes 3D‑Scannen des Objekts – Laserscanning des Gebäudes mit Technologie führt bei Geschwindigkeit von etwa 500 m³ pro Tag durch.
4. Registrierung von erworbenen Punktwolken, das heißt der Zusammenschluss der einzelnen Wolken in eine einzige Einheit.
5. Modellierung der benötigten Elemente ins CAD‑Format – so ein 3D‑Modell der tatsächlichen Zustand mit einer Genauigkeit von 1 cm entsteht.

Folgende Schritte (die der Kunde löst)

• Projektaktivität – in der Regel wird eine neue Anlage ins 3D‑Modell angebracht und an die vorhandenen Technologie angeschlossen.
• Umsetzung nach dem Projekt – angesichts der Vermessungspräzision verläuft alles gewöhnlich schnell und ohne Komplikationen.