Scan-to-BIM Basics: Wie man ein bestehendes Gebäude in BIM integriert

Im Rahmen eines scan-to-BIM-Projektes können Sie bereits bestehende Gebäude und Strukturen digitalisieren und in ein BIM-Modell verwandeln. Wie genau das funktioniert, erfahren Sie hier.

In diesem Artikel soll es darum gehen, wie bestehende Gebäude und Strukturen am besten in ein BIM-System (Building Information Modeling) eingebunden werden können - auch bekannt als Scan-to-BIM.

Mit Scan-to-BIM erstellte Modelle können für verschiedenste Zwecke genutzt werden, etwa für Bestandsdokumentation und Renovierungsarbeiten oder aber auch für das Abgleichen mit Originalplänen oder für eine topografische Erfassung.

Als Laserscanning-Profi wissen Sie sicher, dass Scan-to-BIM für Ihre Kunden attraktiv ist, da so Fehler während der Vermessungsphase verringert und die Vermessungszeiten und die damit verbundenen Kosten reduziert werden können.

Richtig umgesetzt können Sie schnell eine genaue, virtuelle 3D-Darstellung für Ihre Kunden erstellen, samt einer Reihe von aktuellen Modellen und Plänen.

Ein solches Scan-to-BIM-Projekt kann dabei - entsprechend den Empfehlungen der Autodesk University - in 12 Schritte unterteilt werden. Ganz gleich, ob es sich um Ihr erstes Projekt oder um das nächste von vielen handelt: An diesem Framework können Sie sich immer orientieren.

Die Etappen eines Scan-to-BIM-Projektes

Grob gesagt kann jedes Scan-to-BIM-Projekt in vier Phasen unterteilt werden:

• Während der Datenerfassung und -prozessierung erfolgt die Erfassung und Speicherung von Informationen über einen Standort mit Hilfe eines Laserscanners (und manchmal auch unter Zuhilfenahme zusätzlicher Geräte wie Kameras, Messwerkzeuge und andere Aufzeichnungsgeräte).
• Beim Clean-up (oder auch Bereinigung) geht es darum, die von dem/den Erfassungsgerät(en) erfassten Daten in ein eigenständiges Ergebnis, z. B. eine Punktwolke, oder in ein für Endanwendungen zugängliches Format umzuwandeln.
• Bei der Modellierung wird dann eine virtuelle 3D-Darstellung des physischen Standorts auf der Grundlage der Punktwolkendatei erstellt.
• Und nicht zuletzt widmet man sich während der Qualitätssicherung der Ermittlung, Korrektur und Validierung aller Projektinformationen, um die Genauigkeit des Modells zu überprüfen und die Erwartungen des Kunden zu erfüllen.

Im Folgenden werden wir diese Phasen noch einmal genauer unter die Lupe nehmen, wobei die einzelnen Aspekte der Datenerfassung und -verarbeitung, der Bereinigung, der Modellierung und der Qualitätssicherung im Vordergrund stehen.

1. Arbeitsumfang (SOW)

Als Erstes müssen Sie den Arbeitsumfang (Scope of Work, SOW) ermitteln, also eine Beschreibung der auszuführenden Arbeiten. Diese Leistungsbeschreibung sollte einen Zeitplan mit allen wichtigen Meilensteinen und einer Frist für die Fertigstellung enthalten.

Ist diese Beschreibung zu genau, kann dies manchmal dazu führen, dass Auftragnehmer und Auftraggeber widersprüchliche Erwartungen in Bezug auf die endgültige Leistung haben, z. B. hinsichtlich des Detaillierungsgrads (LOD). Versuchen Sie daher, in diesem Dokument so konkret wie möglich zu sein.

2. Ausrüstung

Als Nächstes sollten Sie sich Gedanken über die Tools machen, die Sie verwenden wollen. Welcher Laserscanner ist der richtige für das Projekt? Dabei kann man zwischen vielen verschiedenen Geräten wählen, wobei die verschiedenen Systeme in Hinblick auf Genauigkeit, Tragbarkeit, Geschwindigkeit und Aufbauzeit variieren werden.

Um das richtige Gerät - oder die richtigen Geräte - zu finden, sollten Sie den zuvor festgelegten Leistungsbericht noch einmal prüfen und anhand der Angaben das Gerät auswählen, das den Anforderungen des Projekts und dem Zeitplan am besten entspricht.

3. Versiertes Personal

Und dann ist da noch die Person - oder die Personen -, die das Laserscanning-Gerät bedienen werden. Hat jemand bereits Erfahrungen bei der BIM-Modellierung (oder Kenntnisse über die Form des endgültigen Ergebnisses) lässt sich i. d. R. eine optimale Scanleistung erzielen.

Vorhersehen zu können, wie sich die Bedingungen vor Ort auf die Qualität der Datenerfassung auswirken sowie ein Verständnis für die Relevanz von Loop Closures oder Kontrollpunkten für die Qualität der Daten, sind hierbei sehr wichtig. Letzteres ist insbesondere wichtig, wenn Sie ein Gerät verwenden, das auf SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) basiert.

4. Sicherung der Daten

Auch wenn es selbstverständlich sein sollte, kann man es doch nie oft genug erwähnen: Vergessen Sie nicht, Ihre Daten während des Scannens und der Verarbeitung in regelmäßigen Abständen zu sichern.

5. Zeitplanung

Planen Sie bei Ihrem Scan-to-BIM-Projekt genug Zeit für die Verarbeitung der Daten ein! Analysieren Sie dafür so früh wie möglich eine Stichprobe der Daten, damit Sie abschätzen können, wie lange die Aufgabe insgesamt dauert. So stellen Sie sicher, dass Ihre Projektplanung auf Kurs bleibt.

6. Hardware und Software

Seien Sie sich bewusst, dass Ihr Team mit riesigen Datenmengen arbeiten muss. Außerdem werden Sie hochspezialisierte Computerhardware und -software benötigen, um Aufgaben wie die Validierung von Vermessungsdaten, die Scanprüfung, das Clustering von Daten und die Archivierung zu bewältigen.

Ein weiterer wichtiger Punkt diesbezüglich: Die Softwareanwendung sollte weitgehend kompatibel mit branchenüblichen Dateiformaten sein und dennoch qualitativ hochwertige Punktwolken liefern - und das am besten auch in einem akzeptablen Zeitrahmen.

7. Freigabe und Zugriff auf die Daten

Wenn die Erfassung der Scandaten in einer anderen Stadt, einem anderen Land oder gar in einer anderen Zeitzone als der Ihren stattfindet, richten Sie geeignete Kanäle für den Zugriff auf die Daten ein. Dabei bestimmt die Größe der Datei die Zeit, die für das Hoch- oder Herunterladen von einem File-Sharing-Dienst benötigt wird, bzw. ob die Datei in kleinere Dateien aufgeteilt werden muss. Wenn Sie die Datei auf einer externen Festplatte mit einem Kurierdienst versenden, sollten Sie dies auch in Ihrem Projektzeitplan und der Kostenkalkulation berücksichtigen.

8. Kommunikation

Eine klare Kommunikation zwischen Ihnen und Ihrem Kunden ist in der Modellierungsphase des Projekts von entscheidender Bedeutung. Wenn in der Leistungsbeschreibung bisher der Genauigkeitsgrad (LOD) nicht weiter konkretisiert wurde, sollten Sie dies jetzt nachholen und festhalten, wie detailliert das Modell sein muss und wie groß die akzeptable Fehlerspanne sein darf.

9. Verwendungszweck

Es ist auch hilfreich, den Endzweck des Modells zu verstehen, sei es für die Koordination, die Bestandsdokumentation oder digitale Grundrisse, und es entsprechend anzupassen. Vielleicht hat Ihr Kunde auch Wünsche, welche Informationen ignoriert werden sollen, z. B. wenn eine Wand abgerissen wird, was Zeit bei der Modellierung sparen kann. Dieser Schritt ist unerlässlich, wenn Sie die Modellierungsarbeiten an einen externen Partner weitergeben.

10. Teilmodell

Um Vertrauen zu schaffen und sicherzugehen, dass Sie und Ihr Kunde auf dem gleichen Stand sind, ist die Übersendung eines Teilmodells sinnvoll. Dafür modellieren Sie einen kleinen Teil des Projekts und übermitteln ihn an den Kunden. So kann sich der Kunde sicher sein, dass alles entsprechend seinen Vorstellungen umgesetzt wurde sowie Rückmeldungen geben und gegebenenfalls Kurskorrekturen vornehmen.

11. BIM-Software und Punktwolken

In diesem Zusammenhang beziehen wir uns auf BIM-Software, die Punktwolken importieren kann, wobei die Kompetenz des Modellierers oder der Modelliererin starken Einfluss auf das Endergebnis hat. Dabei kommt es auch den geforderten Genauigkeitsgrad (LOD) an, der zuvor festgelegt wurde.

12. Liste de contrôle

L'assurance de la qualité de votre livrable repose sur l'élaboration d'une liste de contrôle complète pour la détection, la correction et la validation des données. Une telle liste est particulièrement utile si vous confiez l'assurance qualité à un tiers.

Si vous démarrez le processus d'assurance qualité plus tôt dans le cycle du projet (plus particulièrement en même temps que le cahier des charges) il y aura moins de travail à la fin. Le choix du bon logiciel joue également un rôle. La plupart des applications leaders du marché proposent des outils d'AQ intégrés.

12. Checklisten

Für die Qualitätssicherung sollten Sie eine umfassende Checkliste für die Erkennung, Korrektur und Validierung der Daten anlegen, insbesondere, wenn die Qualitätssicherung an einen externen Partner ausgelagert wird.

Wenn Sie die Qualitätssicherung erst vergleichsweise spät durchführen, bedeutet dies natürlich auch am Ende weniger Arbeit. Die Wahl der richtigen Software spielt ebenfalls eine wichtige Rolle; die meisten gängigen Anwendungen bieten standardmäßig integrierte QS-Tools.

Fazit

Anhand dieser 12 Schritte wollten wir den Prozess eines scan-to-BIM-Projektes einmal aus der Vogelperspektive betrachten. Scan-to-BIM ist gekommen, um zu bleiben. Daher lohnt es sich, gleich von Anfang an bewährte Praktiken zu implementieren und großen Wert auf eine gute Qualitätssicherung zu legen.

Eine bessere Vorbereitung in jeder Phase des Scan-to-BIM-Workflows erspart Ihnen dabei Fehler, die Sie sonst unnötig Zeit, Geld und Nerven kosten würden. Viel Erfolg bei Ihrem nächsten Scan-to-BIM-Projekt - und allen, die hoffentlich noch folgen werden!

Und wenn Sie gerne noch mehr über Scan-to-BIM erfahren möchten, finden Sie hier einen weiteren Artikel zu diesem Thema aus unserer Reihe: Alles, was Sie über Scan-to-BIM wissen müssen

In der Zwischenzeit können Sie sich hier unseren kostenlosen BIM Guide herunterladen.