Drohnen im Bauwesen zur Unterstützung von BIM-Prozessen
Neue technologische Werkzeuge tragen zunehmend zu effizienten Bauprozessen bei. Sehen wir, wie BIM und Drohnen zusammenarbeiten können, um den AEC-Sektor zu verbessern
Der Einsatz von Drohnen nimmt zu: Wir haben gesehen, wie diese „fliegenden Kameras“ bei wichtigen Ereignissen eingesetzt werden können. Immer häufiger werden sie im ACE-Bereich (Bauwesen) eingesetzt.
Drohnen im Bauwesen sind tatsächlich bereits Realität: Sie verbreiten sich immer mehr während der Erfassung bestehender Grundstücke oder Gebäude, der Inspektion unzugänglicher Stellen oder Strukturen und der Überwachung laufender Baustellen. Doch ihr Nutzen kann noch viel weiter gehen: Sie lassen sich perfekt in die BIM-Prozesse integrieren und erhöhen die Effizienz über den gesamten Lebenszyklus der Gebäude.
Planer und Bauunternehmen gehen die Revolutionen auf internationaler Ebene langsam an: die „Drohnen-Revolution“ und die „BIM-Revolution“.
Drohnen oder unbemannte Luftfahrzeuge (UAV) werden langsam in allen 4 Phasen des Bauprozesses (traditionell und BIM) integriert.
Die Rolle von Frohnen im Lebenszyklus von Gebäuden, die mit BIM entworfen wurden
1. Planungsphase
Der Einsatz von Drohnen im Bauwesen ist in dieser Phase bereits weitgehend erprobt.
Diese werden zur Vermessung der Bodenbeschaffenheit, von bestehenden Gebäuden (einschließlich solcher von historischem und künstlerischem Interesse) oder zur Vermessung bewohnter Gebiete verwendet.
Die Drohnenvermessung basiert auf den Schlüsselkonzepten der Photogrammetrie: Diese beginnt mit einer Reihe von Fotos, die mit der Drohne aufgenommen wurden und dann von einer speziellen Software mittels SfM-Technologie (Structure from Motion) verarbeitet wird, d.h. durch die Definition der 3D-Geometrie aus der Bewegung, mittels der fotografiert wird.
Das Ergebnis ist eine Punktwolke, die zu dreidimensionalen Mesh-Modellen weiterverarbeitet werden können. Diese Modelle bilden dann die Grundlage für die Erstellung des BIM-Modells.
Drohnenbasierte Messungen können auch durch lasergescannte Messungen ergänzt werden, was zu noch präziseren und detaillierteren Punktwolken führt.
Wolke von verstreuten Punkten, gewonnen aus einer fotografischen Untersuchung mittels Drohne
Drohnen können uns präzise und schnelle Panorama-Übersichten großer Standorte und Hochrisikogebiete liefern, die schwer zu inspizieren sind: Auf diese Weise ist es heute möglich, dreidimensionale Modelle von Orten zu erhalten, die bis vor wenigen Jahren unerreichbar waren.
Der Einsatz von Drohnen für Inspektionen und Vermessungen
Die große Datenmenge kann zur Planung von Baumaßnahmen genutzt werden und schafft so eine neue und interessante Interaktion zwischen Drohnen, BIM und Stadtplanung.
Schema von überlappenden Fotos, die während einer Drohnenvermessung aufgenommen wurden
2. Bauphase
Mit dem Übergang von der Planungs- zur Bauphase ändert sich die Rolle der Drohnen: Auf Baustellen gibt es nämlich unzählige Schwierigkeiten, unvorhergesehene und schwer zu handhabenden Variablen; die diese Technologien unter Kontrolle halten können.
Zu diesem Zweck können Drohnen eingesetzt werden, um die Entwicklung und Zustand der Baustelle während der Bauzeit zu überwachen/kontrollieren. Dies ist notwendig, um die tatsächliche Übereinstimmung zwischen Projekt und Bau zu überprüfen, denn die von den Drohnen erhaltenen Fotos und Videos können auf BIM-Kooperationsplattformen, hochgeladen und zwischen allen beteiligten Akteuren ausgetauscht werden, je nachdem welche Rolle diese haben.
Damit wird eine der größten Schwierigkeiten bei der Verwaltung einer Baustelle überwunden: die ständige Aktualisierung der Dokumentation, Grafiken und Fotos während des Projektfortschritts und den schnellen Austausch dieser Daten.
Mit der Einführung von Drohnen und BIM-Plattformen in der Bauindustrie können in Echtzeit eine Reihe von Luftaufnahmen und hochauflösenden Videos geteilt werden. Man kann so die volle Kontrolle über die Baustelle haben, ohne tatsächlich vor Ort zu sein.
Eine zweite Anwendung in dieser Phase, d.h. Drohnen auf Baustellen, betrifft die Sicherheit.
Durch die Überwachung, die voreingestellt und dann automatisiert werden kann, ist es möglich, die Bewegungen von Arbeitern und fahrenden Fahrzeugen zu untersuchen, verstehen und überwachen. So können Unfälle und Interferenzen zwischen verschiedenen Gewerken vermieden und die Vorbereitung des Standorts bestmöglich studiert werden.
3. Verwaltungsphase
Nach Abschluss der Bauphase muss die Phase des Facility-Managements angegangen werden, die eine Reihe von Schwierigkeiten und Besonderheiten aufweist.
Aufgrund der langen Lebensdauer eines Gebäudes ist es auch utopisch anzunehmen, dass die für die Verwaltung und Wartung eines Gebäudes Verantwortlichen immer die gleichen sind. Der Übergang zwischen verschiedenen Betreibern, vom Bauunternehmen zur Liegenschaftsverwaltung oder durch einen Verwaltungswechsel, führt zum Verlust von Informationen und Daten: in Bezug auf Konstruktion, verschiedenen durchgeführten Wartungsarbeiten und Merkmale des Gebäudes selbst.
In der Praxis geht die „Geschichte des Gebäudes„, welche für seine Erhaltung grundlegend ist, verloren.
Die Verwendung von BIM-Modellen ermöglicht es, ein aktualisiertes Modell zu haben, welches bei der Planung von Wartungsarbeiten verwendet werden kann. So kann man nicht nur die genaue Position der einzelnen Anlagen oder Bauelemente kennen, sondern auch genau nachvollziehen, wann und von wem diese während des Baus realisiert wurden.
Das BIM-Modell kann alle Instandhaltungsarbeiten, alle Fotos und Inspektionsberichte speichern, um ein aktualisiertes Archiv mit allen Daten über den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes zu erhalten.
Die Drohnen sind in dieser Phase das ideale Werkzeug, um bei absoluter Sicherheit und in größerer Entfernung, schwer zugängliche Teile des Gebäudes zu inspizieren.
4. Abriss- und Rückbauphase
Schließlich können Drohnen im Bauwesen eingesetzt werden, um Rückbau, Abriss und Sanierung von Gebäuden zu überwachen, die das Ende ihres Lebenszyklus erreicht haben.
In dieser Phase erleichtert das BIM-Modell, welches ermöglicht jedes einzelne Element des Gebäudes zu kennen, die Phase des Rückbaus und Abriss maßgeblich.
Fundierte Kenntnisse des Gebäudes ermöglichen auch, alle Elemente zu identifizieren, die zurückgewonnen werden könnten, oder bestimmte Materialien, die mit größerer Sorgfalt entsorgt werden müssen (Sondermüll, Gefahrstoffe usw.).
