Anwendertreffen März 2010

Transkript

1 Tachymeter Berührungsfreies Aufmaß-rationell messen mit dem Tachymeter und dem cadwork 3D-Programm. Das Feststellen der Abmessungen von Bauteilen oder ganzen Objekten war schon immer eine zeit- und personalintensive Angelegenheit. Mit der Kombination Tachymeter/3D-CAD/CAM-System cadwork misst heute eine Person ganze Gebäudekomplexe millimetergenau auf. Nach einer Veröffentlichung im Der Zimmermann 01/2010 von Peter Kübler Das wirtschaftliche Aufmaß war im Handwerk schon immer ein Thema. Abgesehen von kleineren Messaufgaben im Innenbereich konnten zuverlässige Messungen an Objekten nur von mindestens zwei Personen ausgeführt werden. Die rasante Entwicklung der für den Handwerker baupraktisch sinnvollen Messgeräte brachte immer mehr Erleichterung für das Aufmaß. Schon der Schritt von der Schlauchwaage zum Nivelliergerät beziehungsweise zum Baulaser verringerte den Personaleinsatz und erhöhte die Genauigkeit von Nivellements. Wurden Längenmessungen durch immer genauere Laser- Entfernungsmessgeräte zum Kinderspiel, blieb das Messen genauer Winkel dem Vermessungsingenieur mit den relativ aufwendig zu bedienenden Theodoliten vorbehalten. Die neuesten Messgeräte sind elektronische Tachymeter. In Tachymeter steckt das griechische Wort tachys, auf Deutsch schnell. Elektronische Tachymeter sind Kombinationen von Höhen-, Winkel- und Entfernungsmessgeräten und Mikroprozessoren, die mit der entsprechenden Software die erhobenen Daten speichern und auch sofort zu Ergebnissen wie beispielsweise Flächenmaße und Rauminhalte aufbereiten können. Bild 1 Tachymeter (hier Leica Builder 300) mit Laptop-Anbindung auf der Baustelle Derartige Tachymeter stehen seit geraumer Zeit zur Verfügung und wurden zunächst vorwiegend im Grund-, Erd- und Tiefbau eingesetzt. Mittlerweile haben sich die Geräte bei Bauunternehmen zum Einmessen von Schnurgerüsten bewährt. Die Tatsache, dass sie dort fast ausschließlich von Handwerkern (Polieren und Meistern) bedient werden, spricht für ihre gute Handhabbarkeit. Tachymeter

2 Tachymeter Anwendertreffen Tachymeter im Holzbau Auch ohne unmittelbare Anbindung an ein EDV-Programm bieten Tachymeter eindrucksvolle Leistungen: Aufmaße von Längen (reflektorlos bis 120 m), Flächen und Volumen, Berechnung von Winkeln mit einer Genauigkeit von rund 3 mm auf 100 m, Absteckung von Achsen, Fluchten, Bögen, Kontrolle von Neigungen, Entfernungen, Parallelitäten und Übertragung und Kontrolle von Höhen. Damit können im Holzbau beispielsweise Aufmaße und Kontrollen aller Art auch aus großer Entfernung im Ein-Mann-Betrieb durchgeführt werden wie beispielsweise Dachflächen, Fassadenflächen Treppenräume, Gerüstmaße, Richten von Holzbaukonstruktionen und vieles mehr, bei dem in irgendeiner Art gemessen werden muss. Direkte Schnittstelle Einen entscheidenden Schritt für die effektive Nutzung im Holzbau ist die Entwicklung einer direkten Schnittstelle des 3D-CAD/CAM-System cadwork zu den Tachymetern der Firma Leica Geosystems. Das Übertragen der Messungen in CAD-Programme erfolgte bisher über DXF- Schnittstellen, die je nach verwendetem Programm mit Datenverlusten kämpften und deshalb "mit Vorsicht zu genießen" waren. Die Vorteile der direkten Schnittstelle der Leica-Tachymeter zu cadwork beruhen auf der unmittelbaren Übertragung von Daten über Kabel oder Funk an das Programm: Die mit dem Tachymeter erfassten Punkte werden unmittelbar im 3D-Modell am Bildschirm angezeigt. "Aus der Reihe fallende", unbrauchbare Messungen und fehlende Messpunkte fallen sofort auf. Messpunkte können farblich unterschiedlich eingegeben werden. So lassen sich Referenzpunkte und Messpunkte gut unterscheiden. Es können nicht nur Knoten, sondern auch Linien (Polygone) mit unterschiedlichen Farben direkt eingegeben werden. Messungen lassen sich mit Namen und Kommentaren übersichtlich strukturieren. Die erfassten Daten stehen im cadwork 3D-Modell sofort zur Weiterverarbeitung zur Verfügung.

3 Mit diesen Merkmalen und der Genauigkeit der Messungen setzt das System neue Maßstäbe. Bei der energetischen Sanierung von Fassaden durch die Montage vorgefertigter Fassadenelemente hat es sich bereits bewährt. Die grundsätzliche Vorgehensweise soll deshalb schematisch anhand des Beispiels einer Fassadensanierung an einem Gewerbebau gezeigt werden. Beim Aufstellen des Tachymeters muss auf folgendes geachtet werden: Gerät muss exakt ausgerichtet und justiert werden. Es ist so aufzustellen, dass das Messen von Referenzpunkten für das Verstellen des Geräts möglich ist. Bild 3 verdeutlicht die Definition des Koordinatensystems am Objekt. Die Richtung der "Bauachse" wird durch zwei Punkte (hier P1 und P2) festgelegt. Dies entspricht der Y-Achse im cadwork 3D Modell. P1 definiert die Koordinate X:0, Y:0, Z:0. Gegebenenfalls kann durch Eingabe eines Höhenpunktes (hier beispielsweise P100 = Höhe des Meterrisses) eine Bezugshöhe eingegeben werden, die den Nullpunkt des Systems in cadwork entsprechend verschiebt. Bild 3 Definition der Bauachse Bild 2 Für den Einbau von Fassadenelementen soll für das Objekt ein Aufmaß erstellt werden. Tachymeter

4 Tachymeter Anwendertreffen Nun können Messpunkte (hier als schwarzer Punkt dargestellt) des Aufmaßes erfasst werden. Bild 4 Referenzpunkte (violett/hell) werden als Einzelpunkte erfasst. Aufmaß-Messpunkte (schwarz) werden gesetzt und jeweils in Messgruppen in cadwork 3D Modell als Polygonzüge grafisch dargestellt. (Die Unterscheidung der Punkte ist im farbigen Ausdruck besser zu erkennen.) Mit Linien zu Polygonzügen verbunden erscheinen die Messdaten unmittelbar am Bildschirm (Bild 5). Referenzpunkte werden (hier als heller Punkt dargestellt) als Einzelpunkte erfasst. Fehlende Punkte (wie bei den Fassadenfeldern in Bildmitte) und überflüssige Punkte werden sofort erkennbar. Bild 5 So erscheint das Aufmaß in cadwork 3D Modell. Die beiden Dreieck-Polygonzüge fallen auf: die jeweils hinter den Kragträgern versteckten Punkte der Fassadenfelder konnten nicht gemessen werden. Die Referenzpunkte (violett/hell) heben sich von den reinen Aufmaßpunkten (schwarz) ab.

5 Bild 6 Umsetzen des Tachymeters: Die geräteintern gespeicherten Referenzpunkte (mindestens zwei, besser drei), hier PV3 bis PV5, werden vom neuen Gerätestandort PB neu gemessen. Das Gerät führt nun eine Plausibilitätsberechnung durch. Nun kann zum Beispiel mit der Erfassung der hinteren Seite des Objekts fortgefahren werden. Für das Aufmaß weiterer Bereiche des Objekts muss der Tachymeter umgesetzt werden. Dies geschieht, wie schematisch in Bild 6 gezeigt. Dabei werden die Referenzpunkte PV2 bis P4 geräteintern gespeichert und das Gerät wird von Position PA nach Position PB umgesetzt. Nach dem Einmessen der Referenzpunkte führt das Gerät eine Fazit Plausibilitätsprüfung durch. Danach können weitere Bereiche des Objekts erfasst werden. Das System misst und erfasst sehr genau und ist dabei erstaunlich einfach von nur einer Person zu bedienen. Bei entsprechender Nutzung in allen möglichen Bereichen wird sich die Anschaffung des Tachymeters sehr schnell bezahlt machen. Tachymeter