Das passende System ­finden

10.05.2012 | Veröffentlicht in Ausgabe 05-2012 | Druckvorschau

Ob Energieberatung, Planung oder Abrechnung – um ein Aufmaß kommt man meist nicht herum. Deshalb bietet der Markt gleich mehrere digitale Verfahren. Was eignet sich für wen, wo liegt der Unterschied und worauf sollte man achten?

Jeder misst das Gleiche – und doch braucht jeder andere Ergebnisse: Energieberater erfassen Räume und Hüllflächen, um die Gebäudeenergiebilanz berechnen zu können. Planer messen Grundrisse oder Fassaden auf, um Bestandspläne anzufertigen oder zu aktualisieren. Facility-Manager erfassen Geometrie- und Sachdaten von Gebäuden oder technischen Anlagen. Handwerker brauchen Aufmaße, um Angebote erstellen oder Rechnungen nachweisen zu können. Für jede Aufgabe bieten Hard- und Softwarehersteller die passende Lösung. Die Produktauswahl ist entsprechend groß und unübersichtlich. Hinzu kommt die Vielfalt der Aufmaßverfahren: Da gibt es grafische und alphanumerische 2D-Aufmaßsoftware, das Tachymetrische 3D-Aufmaß, 3D-Laserscanning-Verfahren und das Fotoaufmaß. Was sich wann für wen eignet, hängt davon ab, welche Messdaten man braucht und was man mit ihnen vorhat …

Das Energieberater-Aufmaß

Vor der Energieberatung steht die Erfassung der Gebäudegeometrie auf Basis von Bestandplänen oder per CAD-Datenimport (DXF, IFC etc.). Bei älteren Gebäuden sind aktuelle Pläne oder gar CAD-Daten häufig nicht vorhanden, auch weil inzwischen umgebaut oder erweitert wurde. Zwar sind nach den Regeln des BMVBS Vereinfachungen beim geometrischen Aufmaß zulässig, doch sie können zu einer Verfälschung der energetischen Berechnungsergebnisse führen (siehe auch GEB 06/2008: „Fragwürdiges Grenzgebiet“). Um ein präzises Vor-Ort-Aufmaß kommt man deshalb manchmal nicht herum, was die Energieberatung aufgrund des Aufwands allerdings schnell unwirtschaftlich macht. Rationelle, zeitgemäße Werkzeuge sind gefordert, die manuelle Tätigkeiten minimieren und die Vorteile moderner Technik nutzen.

Für die Erfassung der Raumgeometrie und der Bauteile bieten sich 2D-Erfassungssysteme an, bestehend aus einem Laser-Distanzmesser (möglichst mit drahtloser Datenübertragung per Bluetooth-Funkstandard), der Aufmaßsoftware und einer mobilen Hardware. Ist kein Laser-Distanzmesser vorhanden, können Distanzen zur Not auch konventionell mit Bandmaß und Zollstock gemessen und manuell eingegeben werden. Das Prinzip ist einfach: man zeichnet oder wählt eine dem tatsächlichen Grundriss ähnelnde Grundrissform. Danach fragt das System nacheinander alle erforderlichen Maße wie Wandlängen, Diagonalen und gegebenenfalls die Höhe. Die strukturierte Abfrage, teilweise auch Plausibilitätskontrollen stellen sicher, dass die Aufmaßdaten vollständig und korrekt sind, auch wenn man zwischendurch vom Bauherren oder Handy abgelenkt wird. Das erspart einen erneuten Vor-Ort-Termin für das Erfassen falscher oder fehlender Maße. Ein weiterer Vorteil: während das manuelle Aufmaß mindestens zwei Personen voraussetzt (eine oder zwei Personen messen, eine Person notiert/skizziert), begnügt sich das digitale Aufmaß in der Regel mit einer Person. Hinzu kommt, dass die Bestandsdaten vor Ort digital erfasst werden. Das spart einen kompletten Arbeitsschritt ein: die fehlerträchtige Eingabe der analogen Messdaten in den Bürorechner.

Den Aufwand für eine präzise Hüllflächenermittlung kann man mit dem fotografischen Aufmaß minimieren: Dazu wird das Gebäude mit einer Digitalkamera oder einem Foto-Handy ab ca. 3 Megapixel Bildauflösung von allen Seiten fotografiert. Das verkürzt und beschleunigt den eigentlichen Aufmaßvorgang, der sich auf das Aufnehmen der Fotos und das Erfassen wichtiger Referenzmaße (Breite x Höhe von im Foto sichtbaren Gebäudekanten) beschränkt. Durch die kurze Verweildauer am Aufmaßort spielen ungünstige Umgebungsbedingungen, beispielsweise das Wetter oder die Bautätigkeit, eine untergeordnete Rolle. Das Foto wird im Programm korrigiert, perspektivisch orientiert, kalibriert und anschließend ausgewertet. Alle erfassten Wand- und Fensterflächen werden danach zur weiteren Berechnung an ein Energieberatungsprogramm übergeben.

Das Planeraufmaß

In der Regel dient das Planeraufmaß der Planerstellung, -aktualisierung oder Bestandsdokumentation. Dafür werden häufig die oben beschriebenen 2D-Erfassungssysteme eingesetzt, die jedoch bei krummen und schiefen, runden und gebogenen Räumen und Objekten sowie bei der 3D-Erfassung an ihre Grenzen stoßen. Für diese Fälle sind tachymetrische Systeme geeignet. Das sind auf einem Tachymeter (Kombination aus Winkel- und Distanzmessgerät) oder speziellen Aufmaßgeräten basierende Systeme. Sie erfassen die Raumkoordinaten wichtiger Punkte eines Raumes oder Gebäudes über Horizontal- und Vertikalwinkel sowie die gemessene Distanz. Aus den per Bluetooth oder Speicherkarte auf den mobilen Rechner übertragenen Messdaten werden vor Ort 3D-Aufmaßskizzen erstellt. Teilweise können sogar echte 3D-Bauteile eingegeben werden, sodass direkt beim Aufmaß ein volumenorientiertes Geschoss- bzw. Gebäudemodell entsteht.

Auch Planer haben ihre fotobasierenden Aufmaßsysteme für die zwei- oder dreidimensionale Erfassung von Gebäudefassaden. Dabei werden durch die Betrachterperspektive, teilweise auch durch die Kamerageometrie oder Optik bedingte Bildverzerrungen im Foto von der Software herausgerechnet. Das Foto wird anschließend rechnerisch entzerrt. Danach kann es in ein CAD-Programm geladen und kalibriert werden. Anschließend lässt sich das perspektivisch entzerrte Foto mit CAD-Linien, Kreisen oder Bögen „durchpausen“. Alternativ kann die Neuplanung einfach über das Foto darüber gezeichnet und gemeinsam ausgegeben werden. Diese Technik wird beispielsweise in der Denkmalpflege für die Erfassung baulicher Schäden genutzt.

Erheblich komplexere Berechnungsverfahren laufen im Hintergrund bei der sogenannten fotogrammetrischen Mehrbildmessung ab. Dabei werden mehrere mit Amateur- oder Spezialkameras aufgenommene Fotos am Digitalisiertablett oder am Monitor ausgewertet und nicht wie beim einfachen Fotoaufmaß lediglich perspektivisch entzerrt. Parallel zur Auswertung generiert das Programm eine 3D-Zeichnung, die direkt für die CAD-Planung genutzt werden kann. Laserscanner-Systeme werden hier nur am Rande erwähnt. Sie haben ihre Stärken bei der schnellen Erfassung komplexer Raum-, Gebäude- oder Anlagenstrukturen, etwa bei der Erfassung historisch bedeutsamer Gebäudesubstanz. Im Gegensatz zu oben genannten Messverfahren erfasst ein zentral aufgestellter Laserscanner nicht einzelne Messpunkte selektiv, sondern eine Vielzahl von Objektkoordinaten in einer sogenannten „Punktwolke“, die in einem zweiten Arbeitsgang für die weitere CAD-Bearbeitung ausgewertet werden muss.

Das FM-Aufmaß

Ähnlich wie Planer müssen auch Facility Manager bzw. deren Dienstleister vorhandene Pläne überprüfen, aktualisieren und gegebenenfalls digitalisieren – oder neue Bestandspläne erstellen. Diese werden, zusammen mit den erfassten Objekt- bzw. Sachdaten, in ein Gebäudebewirtschaftungs- oder kurz CAFM-System eingepflegt. Beim geometrischen Aufmaß reicht die Palette von der einfachen Flächenermittlung nach DIN 277, WoFlV, bis zum 3D-Aufmaß von Liegenschaften oder technischen Anlagen. Wie beim Planeraufmaß kommen auch hier sowohl zwei- und dreidimensionale als auch fotobasierende Erfassungssysteme zum Einsatz. Das hängt von der jeweiligen Aufgabenstellung und vom Objekt ab. Die Besonderheit des FM-Aufmaßes liegt in der Erfassung und Verknüpfung von Geometrie- und Sachdaten, wobei Letztere meist in Form von Raumbüchern erfasst werden. Diese enthalten Angaben zur Fläche, Höhe, zum Bodenbelag, zu Wandoberflächen, Einbauteilen wie Fenstern und Türen, zu Installationen, zum Inventar usw. Da nur wenige Erfassungssysteme gleichzeitig Geometrie- und Sachdaten in der erforderlichen Detaillierung und Struktur erfassen können, ist die Auswahl begrenzt. In der Regel werden deshalb spezialisierte Aufmaßdienstleister beauftragt, die mit entsprechenden Werkzeugen, Know-how und Handarbeit die Informationen erfassen, verknüpfen und in CAD-, respektive CAFM-Systeme übertragen.

Das Handwerkeraufmaß

Mengen- oder raumorientierte Aufmaßsysteme werden speziell für Bauhandwerker oder bestimmte Gewerke angeboten. Sie dienen der Erfassung von Längen, Flächen und Volumina mit nachvollziehbarem Rechenansatz, um Rechnungen nachweisen oder Angebote erstellen zu können. Dabei werden mithilfe einer Formelsammlung und eines Aufmaßassistenten Flächen und Abzugsflächen alphanumerisch oder skizzenorientiert erfasst. Je nach Anwendungsfall und Programm werden Raumaufmaße, Spaltenaufmaße oder freie Aufmaße generiert. Die gemessenen Werte lassen sich teilweise den Positionen eines Leistungsverzeichnisses zuordnen, was beispielsweise die Angebotserstellung rationalisiert.

Für das geometrische Aufmaß werden für Handwerker zunehmend nach dem Messprinzip des Tachymeters arbeitende 3D-Aufmaßsysteme angeboten, die leicht zu bedienen sind und wahlweise eine manuelle oder motorische Steuerung der Laser-Messeinheit ermöglichen. Einige Systeme erlauben zusätzlich eine automatische Messdatenerfassung entlang einer zuvor definierten Linie oder innerhalb einer Fläche, was beispielsweise die Erfassung von Oberflächenunebenheiten ermöglicht. Eine weitere Funktion ermöglicht die Projektion geometrischer Punkte aus einer CAD-Datei auf Wände, Decken oder Böden beispielsweise für Ausschnitte und Bohrbilder.

Mobile Hardware für Vor-Ort-Auswertungen

Mobile Hardware wie Notebooks oder die kleineren Netbooks, Tablet-PCs, Handhelds oder Smartphones, aber auch Laser-Distanzmessgeräte und Digitalkameras machen das digitale Vor-Ort-Aufmaß erst möglich. Mit mobiler Hardware erkennt man noch vor Ort, ob alle relevanten Messdaten erfasst wurden. Sind Maße oder Details unklar, können Fragen unmittelbar am Objekt geklärt werden. Insbesondere wenn sich der Bürositz viele Kilometer entfernt vom Aufmaßobjekt befindet, ist diese Selbstkontrolle zeit- und kostensparend.

Kompakte Smartphones oder Handhelds haben den Vorteil, dass sie – am Unterarm mit einem Klettband befestigt – beim Aufmaß kaum behindern. Nachteilig ist ihr kleiner Bildschirm. Note- und Netbooks oder Tablet-PCs leisten – um Schulter und Bauch geschnallt – netzunabhängig für zwei bis drei Stunden sowohl bei der Erfassung unmittelbar am Objekt als auch anschließend bei der Auswertung im Büro oft die besseren Dienste. Laser-Distanzmessgeräte sind eine wirtschaftliche Alternative zu Bandmaß und Zollstock. Die Messwerte können zwar auch abgelesen und eingetippt werden, rationeller und fehlerfreier ist die Messdatenübertragung per Bluetooth-Schnittstelle. Allerdings bietet derzeit nur noch Leica Geosystems entsprechende Geräte. Bei kurzen Distanzen oder beim Detailaufmaß sind Laser-Distanzmessgeräte dagegen eher hinderlich. Beim Fassadenaufmaß sind Digitalkameras sehr nützlich. Voraussetzung sind hochwertige Kameras mit einer Bildauflösung von mindestens fünf Millionen Pixel und guter Kameraoptik. Foto-Handys stellen eher eine Notlösung dar.

So viel Technik gibt es natürlich nicht zum Nulltarif. Wer auf der Baustelle digital aufmessen will, muss schon etwas mehr Geld ausgeben als für Zollstock, Bandmaß, Bleistift und Papier. Die Investitionskosten liegen zwischen 1000 und 2500 Euro für einfache 2D-Erfassungssysteme, bestehend aus Aufmaßsoftware, mobilem PC, Laser-Distanzmesser inklusive Bluetooth-Schnittstelle und gegebenenfalls einer Kamera. Für tachymetrische 3D-Aufmaßsysteme muss man zwischen 6000 und 10000 Euro investieren, für Laserscanner-Systeme zwischen 50 000 und 100000 Euro. Fotobasierende Systeme kosten zwischen 500 und 10000 Euro.

Die Messaufgabe bestimmt das Werkzeug

Digitale Aufmaßsysteme sind keine Universalwerkzeuge und nicht alle Verfahren sind für einen Einsatz in der Gebäudeenergieberatung geeignet. Letztlich kann kein digitales Aufmaßsystem Gebäude automatisch erfassen. Jedoch lässt sich der manuelle Aufwand – von der Messdatenerfassung bis zur Auswertung und Datenübergabe – erheblich minimieren. Während sich 2D-Erfassungssysteme und das Fotoaufmaß auch für einen gelegentlichen Einsatz bei Gebäudeenergieberatern eignen, sind tachymetrische und Scanner-Systeme schon aus Kostengründen eher als Dienstleistung interessant (siehe auch Tabelle). Wichtig ist, auf eine möglichst einfache Bedienung zu achten. Muss man sich nach längeren Anwendungspausen immer wieder neu einarbeiten, ist das wenig hilfreich. Auch deshalb werden Zollstock, Bleistift und Papier ihre Daseinsberechtigung immer behalten, denn sie sind vor Ort praktisch immer greifbar, intuitiv bedienbar und funktionieren auch ohne Akku.

Marian Behaneck

Literatur

[1] Donath, D.: Bauaufnahme und Planung im Bestand: Grundlagen, Verfahren, Darstellung, Beispiele, Vieweg&Teubner, Wiesbaden 2008

[2] Wiedemann, A.: Handbuch Bauwerksvermessung: Geodäsie, Photogrammetrie, Laserscanning, Birkhäuser, Basel 2004

INFO

Links zum Thema

https://www.architekturvermessung.de/; Infos rund um das Bauaufmaß

http://www.baunetzwissen.de/altbau; Baunetzwissen Altbau

http://www.bdvi.de; Bund der öffentlich bestellten Vermessungsingenieure

http://www.vdv-online.de; Verband Deutscher Vermessungsingenieure

http://www.wikipedia.de; Suchworte: Aufmaß, Laserscanning

http://www.youtube.de; Suchworte: Aufmaß, Laserscanning

Die Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit.

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Bei der folgenden Liste mit Produkten und Anbietern unterschiedlicher Erfassungssysteme handelt es sich um eine Auswahl ohne Anspruch auf Vollständigkeit.