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Wade Trim scannt unterirdische Wasserreservoirs mit dem NavVis VLX

Fallstudie
Oktober 2021

Das Ingenieurbüro Wade Trim setzt den NavVis VLX ein, um unterirdische Wasserreservoirs vollständig zu scannen und Daten für die Inspektion zu sammeln.

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Das Ingenieurbüro Wade Trim setzt den NavVis VLX für die Inspektion von großen Wasser- und Abwasseranlagen ein, die bis zu 20 Millionen Liter Wasser fassen können.

  • Mit dem mobilen Mappper konnte das zweiköpfige Team eine Tankfläche von 500.000 m² in weniger als vier Tagen genau inspizieren.

  • Die Ausfallzeit als auch die dadurch für den Kunden entstehenden Kosten konnten auf ein Minimum reduziert werden.

  • Dank dieser Technologie konnte auch für mehr Sicherheit gesorgt werden, da das Team die Arbeiten vor Ort deutlich schneller durchführen konnte.

  • Den Workflow will das Unternehmen deshalb auch für Projekte in anderen Teilen des Landes einsetzen.

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Wasser, so weit das Auge reicht

Das Team von Wade Trim ist für seine Kunden in einigen der größten und kompliziertesten Umgebungen der Welt unterwegs.

Das in Detroit ansässige Ingenieurunternehmen betreut so u. a. die Great Lakes Water Authority (GLWA), die größte Wasserbehörde in Michigan und ist so für die Inspektion von Dutzenden von Wasseranlagen in der gesamten Region verantwortlich. Diese müssen regelmäßig (in einem Fünfjahresrhythmus) geprüft werden und bringen verschiedenste Herausforderungen mit sich.

Einige Anlagen sind sehr alt, andere liegen tief unter der Erde versteckt, gemeinsam haben die meisten aber eins: Sie sind nicht gerade ungefährlich. Eine 100-prozentige Abdeckung zu erreichen und verlässliche Daten für eine qualitativ hochwertige Inspektion zu sammeln, stellte sich als äußerst arbeitsintensiv heraus. Vor dem Kauf und der Inbetriebnahme des ersten NavVis VLX nahm eine Inspektion nicht nur deutlich mehr Zeit in Anspruch, sondern kostete viel mehr Geld und war mit größeren Risiken für das Unternehmen verbunden.

 

Es wird Zeit, abzutauchen

Die Wasserbehörde GLWA beaufsichtigt drei Arten von Wasseranlagen: Reinwasseranlagen, in denen Trinkwasser zur Weiterleitung an verschiedene Gemeinden aufbewahrt wird, Kläranlagen für Abwässer aus Nichtwohngebäuden, sowie Mischwasserüberläufe, in denen sowohl Regenwasser als auch Abwasser aufbereitet werden.

Eine Wasseraufbereitungsanlage kann dabei ziemlich weitläufig sein: Jede besteht aus mehreren erdverlegten Betontanks mit einer Fläche von ca. 155.000 m², die bis zu ca. 75 Millionen Liter Wasser speichern können.

Mischwasserüberläufe sind sogar noch größer. Laut Neil Wakeman (Advanced Design Technology Lead bei Wade Trim) ist eine der größeren Anlagen über 460 Meter lang und um die 100 Meter breit. Andere erstrecken sich über 15 Ebenen, die wie ein Klettergerüst gegeneinander versetzt sind. In jeder dieser Anlagen gibt es schräge Böden, erhöhte Bänke und „alles, was in einem 3D-Raum sonst noch so denkbar ist“. Solche Mischwasserüberläufe sind häufig dunkel und rutschig aufgrund der Abwässer.

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Früher war eine Inspektion kompliziert und arbeitsintensiv

Das Verfahren, mit dem Wade Trim die Inspektion von Wasser- und Abwasseranlagen zuvor durchgeführt hatte, war langsam und mühsam.

„Nachdem die Anlage entleert und gereinigt worden war, sind wir mit ein paar Plänen bewaffnet hineingegangen und haben mit einem Hammer und anderen Instrumenten auf die Oberflächen geschlagen“, sagt Brian Gombos, Senior Project Manager bei Wade Trim.

„Immer, wenn wir Risse und Defekte entdeckt hatten, wurden diese auf einem Plansatz festgehalten. Anschließend wurde dann ein Zustandsbewertungsbericht erstellt, indem wir diese Informationen in einem digitalen Medium nachgebildet haben.“

 

 

Eine Kaskade von Problemen

Dieser alte Ansatz stellte sowohl für das Inspektionsteam als auch für den Kunden eine große Herausforderung dar.

Zum einen ging die Arbeit nur langsam voran. So war es nicht unüblich, dass ein sechsköpfiges Team für die Inspektion eines einzigen Reinwassertanks eine ganze Woche Zeit benötigte. Eine komplette Anlage inkl. aller Tanks würde so mehrere Wochen in Anspruch nehmen. Bei Mischwasserüberläufen konnte eine Inspektion sogar über einen Monat dauern.

Das brachte auch mit sich, dass das Personal vor Ort viel Zeit in potenziell gefährlichen Umgebungen verbringen musste. Längere Zeit auf einem Gerüst zu stehen, um jedes Teil einer 12 Meter hohen Wand in einem sauberen Wassertank zu überprüfen, ist eine nicht völlig ungefährliche Angelegenheit. Außerdem würden sicher die meisten liebend gerne die Zeit auf ein Minimum beschränken, die sie durch dunkle, schmutzige und enge Räume in den Tiefen einer sehr alten Kläranlage waten müssen.

Der ganze Prozess war außerdem sehr kostenintensiv für den Kunden. An jedem Tag, an dem eine dieser Anlagen nicht in Betrieb ist, kann in dieser logischerweise auch kein Abwasser behandelt oder die Umgebung mit Trinkwasser versorgt werden.

Gombos betont auch, dass „die Außerbetriebnahme dieser Tanks eine sehr große Sache“ sei. Da es bis zu 1 Million Dollar kostet, eine Anlage für Isolierungs- und Reinigungsarbeiten herunterzufahren (obwohl die meisten im Durchschnitt um die 100.000 Dollar kosten), hat das Team von Wade Trim nur eine Chance, alle Informationen und Bilder zu erfassen, die für die Wartung benötigt werden. Wenn etwas übersehen wurde, ergibt sich die nächste Chance, die Anlage zu scannen, erst wieder in 5 Jahren.

 

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Ein neuer Arbeitsablauf musste her

Alles änderte sich, als Wade Trim eine Ausschreibung von der GLWA erhielt. Diese enthielt eine spezifische Formulierung, welche die Inspektion von „jedem Quadratmeter jeder Oberfläche“ von 10 Reinwasserreservoirs forderte. „Bei einem Tank mit einem Fassungsvermögen von 75 Millionen Litern“, so Gombos, „sprechen wir wahrscheinlich von einer Oberfläche von ca. 46 500 Quadratmetern. Das ist äußerst mühsam - für jeden Tank hätte ein Team von 6 Personen bis zu drei Wochen gebraucht.“

Das Unternehmen wusste, dass ein neuer Arbeitsablauf für Inspektionen hermusste, wenn sie ihren Kunden einen klaren Mehrwert bieten wollten. Und hier kam der NavVis VLX ins Spiel:

„Der NavVis VLX hat uns geholfen, diesen Auftrag an Land zu ziehen“, sagt Wakeman. „Wir haben ihn für einen hybriden Arbeitsablauf verwendet, bei dem wir die manuelle Inspektion - die Sondierung und so weiter - auf hohem Niveau vor Ort durchführen konnten. Anschließend haben wir die Anlage mit dem NavVis VLX erfasst. Auf diese Weise hatten wir eine vollständige Datenerfassung, einschließlich Bildmaterial, das wir für zusätzliche Auswertungen im Büro verwenden konnten.“

„Nachdem wir also herausgefunden hatten, wie das Ganze lokal funktioniert, konnten wir es landesweit umsetzen. Dann war es einfach nur noch Plug and Play. Wir haben gerade erst angefangen und expandieren bereits.“

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Neil Wakeman
Advanced Design Technology Lead, Wade Trim

 

 

Ein Plus an Sicherheit und Schnelligkeit

Dieser hybride mobile Scan-Workflow beschleunigte den Prüfprozess erheblich. In Kombination mit manuellen Methoden konnte ein Team von zwei Personen mit dem NavVis VLX einen Tank in nur vier Tagen scannen. Dank der verbauten Kameras konnten sie außerdem „wertvolle 360°-Bilder“ von Bereichen aufzunehmen, die sie sich näher ansehen wollten.

Als die GLWA von diesem neuen hybriden Arbeitsablauf erfuhr, bekam Wade Trim den Zuschlag für den Inspektionsauftrag für die Anlagen der Wasserbehörde. Jason Yoscovits, Leiter der Drohnenflotte und leitender Bauinspektor, erklärt: „Ich konnte eine der größeren Anlagen in etwa 8 Stunden scannen. Für diese Detail- und Bildqualität brauchten wir mit einem terrestrischen Scanner 300 Einstellungen zu je drei Minuten; nur um das Dach fertigzustellen.“

Die erhöhte Scangeschwindigkeit brachte noch weitere erfreuliche Nebeneffekte mit sich: Zudem konnten die Ausfallzeiten der Anlagen reduziert werden, was der GLWA nicht nur Geld sparte, sondern auch eine schnellere Rückkehr zum Normalbetrieb bedeutete. Auch für Wade Trim ergaben sich enorme Vorteile, insbesondere in Hinblick auf die Sicherheit beim Arbeiten vor Ort: „Wir waren viel schneller fertig“, sagt Yoscovits, „und konnten so die Zeit, in der wir Risiken ausgesetzt waren, deutlich reduzieren. Außerdem konnten wir unsere Besatzung - also die Zahl der Personen, die wir einem Risiko aussetzen - um etwa die Hälfte reduzieren.“

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Ein Blick in die Zukunft

Aber der NavVis VLX biete nicht nur bei Inspektionsprojekten einen Mehrwert, so Wade Trim. Denn jetzt, wo die 3D-Daten in NavVis IVION gehostet werden, werden die Vorteile immer klarer:

Yoscovits sagt, dass Wade Trim die Daten überprüft, um zum Beispiel Bereiche zu finden, die während der Arbeit in der Einrichtung übersehen wurde. Auch die POI-Funktion in NavVis IVION würde von den Inspektionsteams verwendet, um mögliche Reparaturen in den 3D-Daten zu markieren. Dies erleichtere die Koordinierung der Wartungsarbeiten.

Das Unternehmen plant außerdem, die 3D-Daten und 360°-Bilder für chronologische Aufzeichnungen zu nutzen. „Wenn der Kunde die Inspektion in fünf Jahren wiederholen möchte“, sagt Yoscovits, „können wir auf die gleiche Weise vorgehen und haben dann die beiden Datensätze zum Vergleich. Das ist aus Sicht der Zustandsbewertung sehr wertvoll.“

Er fügt hinzu, dass er von „all den verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten“ beeindruckt sei, für die sich die NavVis VLX-Daten eigneten. „Scan-to-BIM ist kein Problem. Der Kunde kann eine Schulung durchführen und vielleicht die 3D-Daten nutzen, um jemanden durch den unteren Nassbrunnenbereich einer Anlage zu führen, der aufgrund der beengten Platzverhältnisse nur selten besucht wird. Und das, ohne die Anlage abschalten zu müssen.“

Wakeman erwähnte weiterhin, dass mittlerweile das ganze Unternehmen von dieser Technologie profitieren würde, da andere Teams den hybriden Workflow mit dem NavVis VLX für die Inspektion übernommen hätten. „Wir haben in Pennsylvania, wo wir zwei große Projekte haben, genau nach diesem Muster gearbeitet“, sagt er. „Nachdem wir also herausgefunden hatten, wie das Ganze lokal funktioniert, konnten wir es landesweit umsetzen. Dann war es einfach nur noch Plug and Play. Wir haben gerade erst angefangen und expandieren bereits.“

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