Reality Capture ist der Prozess, bei dem ein realer Raum oder ein Objekt in nutzbare 3D-Daten umgewandelt wird. Dieser Prozess kann mithilfe von LiDAR, Photogrammetrie oder beidem ein Mesh, eine Punktwolke oder texturierte Bilder erzeugen. Im Bauwesen nutzen Teams dies, um den Bestand zu erfassen, den Baufortschritt zu verfolgen und As-Built-Dokumentationen zu erstellen – ganz ohne Maßband. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, diese Daten zu erfassen, darunter terrestrisches LiDAR-Scannen, mobiles LiDAR, Photogrammetrie sowie Drohnen- oder Luftaufnahmen. Die meisten Bauteams verwenden heute eine Kombination dieser Methoden.
Teams wählen in der Regel die Methode, die am besten zu ihrem Projekt passt. Dennoch nutzen viele Firmen einfach die gleiche Methode wie beim letzten Auftrag, selbst wenn diese nicht die beste Wahl hinsichtlich Genauigkeit, Budget oder Vorgehensweise ist. Dieser Leitfaden zeigt Ihnen, was die einzelnen Workflows leisten, welche Tools in den jeweiligen Kategorien führend sind und wie Unternehmen jeder Größe Workflows um diese Tools herum aufbauen, anstatt für jede Aufgabe nur ein einziges Werkzeug zu verwenden. Sobald Sie diese drei Aspekte kennen, fällt die Wahl des richtigen Tools deutlich leichter. Hier ist ein Vergleich der vier wichtigsten Methoden.
Die vier Kategorien
Jeder Reality-Capture-Workflow auf einer Baustelle nutzt eine von vier Hauptmethoden. Diese unterscheiden sich in drei Punkten, die für die Planung entscheidend sind: der erforderliche Einrichtungsaufwand sowie die Größe des Raums oder Objekts, für die das jeweilige Tool ausgelegt ist. Diese Faktoren zu verstehen, ist hilfreicher, als die Methoden nur auswendig zu lernen.
Terrestrisches LiDAR verwendet einen auf einem Stativ montierten Laserscanner, um Daten von einem festen Punkt aus mit zertifizierter millimetergenauer Präzision zu erfassen. Die Focus-Reihe von FARO und die Scanner von Leica Geosystems sind in dieser Kategorie bekannt. Diese Scanner decken große Distanzen ab, sind jedoch oft teuer und erfordern einen Prozess aus Aufstellen, Scannen, Umsetzen und Registrieren, bei dem Präzision wichtiger ist als Geschwindigkeit. Jede Scanposition erfordert das Nivellieren des Stativs und kann je nach Raum mehrere Minuten in Anspruch nehmen. Um eine komplexe Baustelle abzudecken, müssen die Scanpositionen im Voraus geplant und anschließend zusammengeführt werden.
Mobiles LiDAR nutzt denselben Sensor wie terrestrisches LiDAR, jedoch montiert auf einem Handgerät statt auf einem Stativ. Polycam ist ein gutes Beispiel dafür. Es arbeitet mit dem LiDAR-Sensor in iPhone Pro- und iPad Pro-Modellen und ermöglicht es, Geometrien während des Gehens zu erfassen, anstatt von festen Punkten aus. Im Vergleich zum terrestrischen LiDAR büßen Sie etwas Reichweite und zertifizierte Genauigkeit ein, gewinnen aber an Geschwindigkeit, Mobilität und deutlich niedrigeren Kosten. Ein Nivellieren des Stativs oder ein separates Registrieren der Scans ist nicht erforderlich, da das Gerät seine Position während der Bewegung selbst verfolgt.
Nicht alle Smartphones verfügen über einen LiDAR-Sensor. Für Teams ohne LiDAR-Gerät oder terrestrischen Scanner bietet Polycam einen „Space“-Capture-Workflow ohne LiDAR an. Dieser ist schneller als herkömmliche Photogrammetrie und bietet einen praktischen Mittelweg für die Erfassung von Räumen, wenn keine ideale Hardware zur Hand ist.
Photogrammetrie erzeugt 3D-Geometrien aus überlappenden Fotos anstatt mit einem Laser. RealityScan (ehemals RealityCapture) ist hierfür ein führendes Desktop-Tool, und Pix4D ist für Drohnen-Workflows beliebt. Polycam unterstützt ebenfalls Photogrammetrie in seiner mobilen App, was hilfreich ist, wenn Sie kein LiDAR-Gerät haben oder größere Objekte erfassen müssen. Die Photogrammetrie unterliegt nicht der Nahbereichsbegrenzung eines Smartphone-LiDAR-Sensors und ist daher oft besser für Objekte geeignet, die zu groß oder zu weit entfernt für LiDAR sind.
Drohnen- oder Luftaufnahmen bringen Photogrammetrie und mittlerweile auch LiDAR an Orte, die mit Handgeräten oder Stativen nicht erreichbar sind, wie etwa Dächer, Baustellenränder und große Infrastrukturanlagen. DJI stellt einen Großteil der Hardware hierfür her. Pix4D und RealityScan sind gängige Tools zur Verarbeitung von Drohnenbildern, und Polycam unterstützt ebenfalls Drohnen-Photogrammetrie. Dies ermöglicht es, Boden- und Luftaufnahmen desselben Projekts in einem Tool zu kombinieren und dieselben Ausgabeformate zu erhalten.
Einsatzbereiche im Bauprojekt
Keine einzelne Erfassungsmethode eignet sich für ein gesamtes Projekt, da sich das optimale Werkzeug je nach gewünschtem Ergebnis ändert. Ein guter Ansatz für die Planung eines Reality-Capture-Workflows ist es, diesen an den Projektphasen auszurichten, anstatt sich auf ein einziges Tool festzulegen. So könnte ein Unternehmen beispielsweise mobiles LiDAR für die Machbarkeitsstudie, terrestrisches LiDAR für die TGA-Koordination und eine Drohne für die Erschließung der Baustelle im selben Projekt einsetzen.
Die meisten Teams machen mobiles LiDAR zu ihrem Hauptwerkzeug während des gesamten Projekts. Terrestrisches LiDAR und Drohnen kommen dann zum Einsatz, wenn ein spezifischer Bedarf besteht, etwa für höhere Genauigkeit oder die Bewältigung größerer Baustellen.
Entscheidung nach Projekttyp
Betrachten Sie diese Tabelle als Ausgangspunkt, nicht als starres Regelwerk. Die „situativen“ Felder beziehen sich auf Fälle, in denen Projektdetails wie Zugang zur Baustelle, Budget, Ausrüstung oder Zeitplan die Entscheidung beeinflussen. Die „Best Fit“-Felder markieren Situationen, in denen die Erfassungsmethode selbst – und nicht nur die persönliche Präferenz – eine klare Wahl vorgibt. So erfordert zertifizierte Genauigkeit ein zertifiziertes Instrument, und die großflächige Erfassung einer Baustelle erfordert etwas, das fliegen kann.
Überblick über das Tool-Ökosystem
Polycam ist hier die wichtigste Mobile-First-Option. Es ermöglicht die Erfassung mittels LiDAR, Photogrammetrie und Gaussian Splatting auf einem Smartphone oder iPad. Sie können zudem Drohnen-Photogrammetrie verarbeiten, Grundrisse erstellen und Punktwolken exportieren. Polycam wird als Abonnement angeboten, nicht als Hardwarekauf. Es ist zentral für die meisten der oben genannten Workflows, da die meisten Teams es bereits auf ihren Smartphones haben. Sie müssen keine zusätzliche Hardware kaufen oder einen spezialisierten Bediener einsetzen und können die Ergebnisse direkt in CAD- und BIM-Software übertragen, anstatt sie in einem proprietären Viewer zu behalten.
FARO stellt die Focus-Reihe terrestrischer Laserscanner her. Dies sind zertifizierte, millimetergenaue, stativgestützte Werkzeuge, die für hochdetailliertes BIM, strukturelle Überwachung sowie rechtliche oder behördliche Vermessungsarbeiten entwickelt wurden. Leica Geosystems bietet ähnliche Hardware für dieselben zertifizierten Genauigkeitsanforderungen an. Diese beiden Marken konkurrieren direkt bei Projekten, die eine vermessungstechnische Dokumentation anstelle von nur praktischer Genauigkeit erfordern.
RealityScan von Epic Games ist eine Desktop-Photogrammetrie-Software, die 3D-Modelle aus Fotos oder Laserscandaten erstellt. Sie ist eine gängige Wahl für die Verarbeitung großer Fotosätze, Drohnenvermessungen oder hochauflösender Objektscans, insbesondere wenn Sie mehr Kontrolle über die Einstellungen benötigen, als eine mobile App bietet. Pix4D bietet ähnliche Photogrammetrie-Funktionen, konzentriert sich jedoch stärker auf Drohnenkartierung und Ergebnisse in Vermessungsqualität, vor allem für die topografische und landwirtschaftliche Erfassung großer Flächen. DJI stellt einen Großteil der Drohnen-Hardware für Luftaufnahmen her, aber die Wahl Ihrer Verarbeitungssoftware (RealityScan, Pix4D oder das Drohnen-Photogrammetrie-Tool von Polycam) hängt nicht von der verwendeten Drohne ab.
Autodesk wird hauptsächlich für die Verarbeitung und Erstellung verwendet, nicht für die Erfassung. ReCap übernimmt die Punktwolkenverarbeitung, Revit dient der BIM-Erstellung und AutoCAD der 2D- und 3D-Konstruktion. Dies sind gängige Ziele für Daten aus den oben genannten Erfassungstools, unabhängig von der verwendeten Methode. Trimble spielt eine ähnliche Rolle, mit GNSS- und Vermessungshardware auf der einen Seite und Software wie Trimble Connect und SketchUp für die Verarbeitung auf der anderen. Trimble wird häufig bei Projekten mit einer formellen Vermessungskomponente in Verbindung mit GNSS-Positionierung eingesetzt.
Matterport ist eine kamerabasierte Reality-Capture-Plattform, die vor allem für Immobilien und Innenraumbegehungen bekannt ist. Es ist jedoch kein reines 360°-Fotografie-Tool: Die Kameras können einen integrierten LiDAR-Sensor nutzen, um echte 3D-Meshes und Punktwolken zu erstellen, statt nur zusammengesetzte Panoramabilder. Die Exporte (einschließlich E57-Punktwolken) lassen sich in Autodesk- und Procore-Workflows integrieren. Am besten eignet sich die Plattform für begehbare Rundgänge und die allgemeine Dokumentation von Innenräumen; der LiDAR-Modus erweitert dies auf Bestandsaufnahmen und BIM-nahe Arbeiten.
Aufbau Ihres Reality-Capture-Stacks
Kleine Unternehmen und unabhängige Auftragnehmer benötigen meist nur ein Tool: eine mobile LiDAR-App auf Hardware, die das Team bereits besitzt. Die Kosten für einen terrestrischen Scanner oder ein Drohnenprogramm sind bei dem Projektvolumen oft nicht gerechtfertigt, und die meisten Dokumentationsarbeiten kleiner Firmen (Renovierungen, Bestandsaufnahmen oder kleine gewerbliche Aufträge) passen genau in das Einsatzgebiet von mobilem LiDAR. Eine praktische Lösung ist ein mobiler Scanner, wie z. B. Polycam, auf einem Gerät, das das Team ohnehin mit sich führt. So fließen die Exporte direkt in die vorhandene CAD-Software des Unternehmens. Es gibt keine zusätzliche Ausrüstung zu verwalten, kein Personal, das über eine kurze Einweisung hinaus geschult werden muss, und kein ungenutztes Kapital, das zwischen Projekten in Hardware gebunden ist.
Mittelständische Unternehmen ergänzen ihr Portfolio meist um ein zweites Tool, wenn Projekte komplexer werden. Dies könnte eine Drohne für standortweite oder Außenarbeiten sein oder der geplante Zugriff auf einen terrestrischen Scanner für Projekte, die zertifizierte Genauigkeit erfordern, während mobiles LiDAR der Standard bleibt. Der beste Ansatz ist, mobiles LiDAR als Basis für ein Projekt zu nutzen und das zweite Tool nur dann hinzuzuziehen, wenn ein spezifisches Ergebnis dies erfordert. Das Mieten oder die terminierte Nutzung terrestrischer Scanner pro Projekt ist oft effizienter als der direkte Kauf, zumindest bis das Scanvolumen die Anschaffung rechtfertigt. Zu diesem Zeitpunkt formalisieren Firmen meist auch, welcher Erfassungstyp bei welchem Meilenstein eingesetzt wird, anstatt dies der individuellen Entscheidung für jedes Projekt zu überlassen.
Große Generalunternehmer und AEC-Unternehmen nutzen einen vollständigen Stack: mobiles LiDAR für schnelle, regelmäßige Dokumentationen, terrestrisches Scannen für detaillierte oder rechtlich relevante Arbeiten, Drohnen für große Standorte und einen klaren Datenpfad in BIM-Software wie Autodesk oder Trimble. Der Fokus liegt auf dem Workflow und der Entscheidung, wann welches Tool eingesetzt wird, wohin die Daten fließen und wer den Übergang vom Feld ins Büro verwaltet. Diese Firmen standardisieren meist Exporte, fordern ein festes Punktwolkenformat und nutzen IFC-Dateien für das Facility Management. Dies hält alle Projektdaten konsistent und nutzbar, unabhängig von der Quelle.
FAQ
Was ist der beste Reality-Capture-Workflow für eine Baustelle? Es gibt keine pauschale Antwort, da dies von der Projektphase und dem gewünschten Ergebnis abhängt. Verwenden Sie im Allgemeinen mobiles LiDAR für häufige Dokumentationen und Messungen in der Entwurfsphase, terrestrisches LiDAR für Bereiche, die zertifizierte Genauigkeit erfordern, und Drohnenaufnahmen für standortweite Erfassungen. Die meisten aktiven Baustellen nutzen während eines Projekts mindestens zwei der vier Kategorien. Firmen, die den größten Nutzen daraus ziehen, formalisieren dieses Muster meist in einem Standard-Workflow, anstatt die Tools für jedes neue Projekt einzeln auszuwählen.
Photogrammetrie vs. LiDAR für Innenraumscans: Was ist besser? Für die meisten architektonischen Innenraumerfassungen ist LiDAR schneller und konsistenter, da es Entfernungen direkt misst, anstatt sie aus Fotos abzuleiten. Photogrammetrie eignet sich besser für kleine Objekte, detaillierte Oberflächenstrukturen oder Geräte ohne LiDAR-Sensor. Auch die Beleuchtung spielt eine Rolle: Photogrammetrie hängt von der Fotoqualität ab und schneidet bei schlechten Lichtverhältnissen schlechter ab als LiDAR, das sein eigenes Infrarotlicht aussendet und für die Tiefenmessung nicht auf Umgebungslicht angewiesen ist. Viele Tools, darunter Polycam, unterstützen beides in derselben App, sodass Sie pro Erfassung und nicht pro Projekt wählen können.
Was sind die besten mobilen 3D-Scan-Apps im Ranking? Die Antwort hängt davon ab, was für Ihre Arbeit am wichtigsten ist. Genauigkeit, Exportformate und Benutzerfreundlichkeit führen zu unterschiedlichen Entscheidungen. Polycam ist eine Top-Option für AEC-Workflows, da es Grundrisse generiert, Exporte für CAD erstellt und Punktwolken erzeugt. Die beste App hängt davon ab, ob Sie gemessene Genauigkeit, visuelle Rundgänge oder CAD/BIM-Kompatibilität benötigen, da Apps, die für einen Anwendungsfall entwickelt wurden, oft Kompromisse bei den anderen beiden eingehen.
Welche Reality-Capture-Tools eignen sich gut für Immobilienanzeigen? Für Immobilienanzeigen nutzen die meisten kamerabasierte Plattformen wie Matterport für einfache, begehbare Rundgänge. Wenn Sie vermasste Grundrisse oder genaue Quadratmeterzahlen benötigen, sind mobile LiDAR-Tools eine großartige Ergänzung, insbesondere bei Renovierungsprojekten oder wenn Käufer exakte Zahlen statt nur Fotos wünschen. Viele Makler und Gutachter nutzen beides: Rundgänge für Käufer und mobile LiDAR-Scans für zuverlässige Messungen.
Wie erstelle ich ein texturiertes Mesh aus einem Handy-Scan? Photogrammetrie, bei der die normale Kamera Ihres Handys anstelle des LiDAR-Sensors verwendet wird, erstellt direkt ein texturiertes Mesh, da die Farbe aus denselben Fotos stammt, die auch für die Geometrie verwendet werden. Polycam unterstützt dies im Objektmodus, der am besten für kleinere Gegenstände und detaillierte Oberflächen funktioniert, nicht für ganze Räume. Desktop-Tools wie RealityScan handhaben größere oder höher auflösende Photogrammetrie-Projekte für denselben Zweck, aber der Prozess ist aufwendiger als der automatisierte Workflow einer mobilen App.
Brauche ich eine Drohne für Reality Capture auf der Baustelle? Nur wenn das Projekt zu groß für ein handgehaltenes oder auf einem Stativ montiertes Tool ist, wie z. B. eine vollständige Grundstücksumgrenzung, ein großes Dach oder eine Lufttopografie. Die meisten Dokumentationen im Innen- und Gebäudemaßstab benötigen keine Drohne. Es ist ein Werkzeug für spezifische Projekttypen, nicht etwas, das Sie für jeden Auftrag benötigen.
Wie fließen Reality-Capture-Daten in BIM ein? Punktwolken- und Mesh-Exporte aus jeder Erfassungsmethode – terrestrisches LiDAR, mobiles LiDAR oder Photogrammetrie – können in BIM-Software wie Autodesk Revit importiert werden, normalerweise nach der Verarbeitung durch ein Tool wie Autodesk ReCap. Damit das Modell ohne Datenverlust zwischen verschiedenen Softwareanbietern übertragen werden kann, muss es in der Regel im IFC-Format (Industry Foundation Classes) exportiert werden, dem offenen Standard von buildingSMART International.
Ist mobiles LiDAR genau genug, um einen terrestrischen Scanner zu ersetzen? Für die Dokumentation von Innenräumen, die Entwurfskoordination und die meisten Renovierungs- oder Bestandsarbeiten: ja. Für zertifizierte Vermessungsergebnisse, strukturelle Überwachungen oder großflächige Erfassungen: nein. Die Genauigkeit und Reichweite von mobilem LiDAR sind zwar vorhanden, aber begrenzt. Terrestrisches LiDAR bleibt das richtige Werkzeug für hochdetaillierte, zertifizierte oder weitreichende Arbeiten.
