Technik

Mithilfe von Drohnen Baustellen und Steinbrüche managen

Smarte Augen an vier Rotoren

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, Realisierung und Dokumentation von Baumaßnahmen. Schon mittelfristig haben sie sogar nach Einschätzung vieler Experten das Zeug zum Taktgeber.

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.

Copter für beengte Start- und Landeplätze

Entsprechend eignet sich der über Sitech Deutschland 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.

Punktewolke von einer Erdbaustelle
Hier eine Punktewolke von einer Erdbaustelle, aus der auch digitale Geländemodelle für die Maschinensteuerung erstellt werden können. // Fotos: (© Sitech)

Starrflügler 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.

Anwenderfreundliche Systeme

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 Rechner im Büro geplant werden. „Mithilfe der entsprechenden Software ermittelt der Anwender die exakten Flugbahnen der Drohnen“, betont Ulrich Strecker, Geschäftsführer der IBS Bauvermessung GmbHin Baden-Baden, 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 fotogrammetrische Auswertung der Bilder, ist entscheidend für die Qualität der Arbeit“, ergänzt 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.

Punktewolke von einem Steinbruch
Aus einer Punktewolke, wie hier von einem Steinbruch, kann sehr viel abgelesen werden; so können beispielsweise Massenberechnungen von Haufwerken erstellt werden.

„Oft unterschätzt wird anfangs die Möglichkeit, ein Bestandsaufmaß vor Arbeitsbeginn darzustellen“, sagt Strecke;, dieser Lageplan könne ebenfalls eine gute Grundlage zur weiteren Baustellendokumentation sein. Denn die hochauflösenden Foto- und Videoaufnahmen geben mit ihrer enormen Detailtiefe einen optimalen 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.

Steinbruch von oben
Auch in Steinbrüchen bieten Orthofotos, in denen man ohne Verzerrungen wie in einer Karte lesen kann, eine sehr gute Arbeitsgrundlage. // Foto: (© Sitech)
 
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