Für Einsteiger im digitalen Bereich können diese beiden Begriffe verwirrend sein. Scan-to-CAD und Scan-to-BIM haben denselben Ausgangspunkt: einen einfachen 3D-Scan. Sie führen jedoch zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen.
Wenn Ihr Ziel eine Zeichnung oder ein Volumenkörper ist, ist Scan-to-CAD die bessere Wahl. Wenn Sie ein koordiniertes, parametrisches Modell benötigen, das Wände, Leitungen oder Türen als definierte Objekte mit Eigenschaften darstellt, die Sie an Architekten, Ingenieure und Gebäudemanager weitergeben können, ist Scan-to-BIM die bessere Wahl. In den meisten Fällen benötigen Projekte nicht beides, aber es kann Situationen geben, in denen dies der Fall ist. In diesem Leitfaden erfahren Sie, worin der Unterschied zwischen den beiden Verfahren besteht.
Was bedeutet „Scan-to-CAD“?
Scan-to-CAD ist der Prozess, bei dem ein physisches Objekt oder ein Raum gescannt und die Daten als 2D-Zeichnungen oder 3D-Geometrie visualisiert werden. Sobald das Modell gescannt wurde, können Sie es oder eine Skizze zur weiteren Bearbeitung in ein CAD-Programm importieren. Die entscheidende Frage lautet: Was ist Ihr Ziel? Suchen Sie einen präzisen Grundriss oder einen Volumenkörper, der von einer Engineering-Software bearbeitet werden kann?
Autodesk AutoCAD und Fusion 360 eignen sich für architektonische und mechanische Arbeiten. SolidWorks wird häufig für die Konstruktion mechanischer Bauteile verwendet, sobald ein Scan in ein Netz umgewandelt wurde, während Geomagic Design X auf das Reverse Engineering von gescannten Modellen und die Erstellung sauberer Netze spezialisiert ist. Wenn Sie kostenlose Open-Source-Software bevorzugen, können Blender und Meshlab dabei helfen, das gescannte Objekt mit Werkzeugen wie der Dezimierung – nützlich für komplexe oder skulpturale Modelle – oder einer sauberen Retopologie zu bereinigen.
Was der Scan-to-CAD-Prozess nicht leistet, ist die Übertragung spezifischer Gebäudemetadaten. Er erfasst zwar die Geometrie und die Abmessungen eines Gebäudes, aber der CAD-Datei fehlen Daten, die für Ihr Projekt entscheidend sein könnten, wie etwa Materialien, Herstellerangaben oder Brandschutzklassen. Wenn Ihr Ziel darin besteht, eine schnelle und genaue Grundlage für Ihre Entwürfe zu schaffen, ist der Scan-to-CAD-Prozess genau das Richtige für Sie.
Bei Architekturprojekten wird erwartet, dass Zeichnungen, die mit einem Scan-to-CAD-Workflow erstellt wurden, denselben Konventionen für die Benennung von Ebenen und die Organisation von Zeichnungen folgen wie andere CAD-Ergebnisse. Der United States National CAD Standard (auch bekannt als NCS), der gemeinsam vom National Institute of Building Science und dem American Institute of Architects (AIA) gepflegt wird, hat die Blattorganisation und die Zeichenkonventionen für Tausende von Unternehmen standardisiert.
Was bedeutet „Scan-to-BIM“?
Scan-to-BIM wandelt dieselbe Art von Scan in ein parametrisches, objektbasiertes Modell um, bei dem jedes Element ein datenreiches Objekt ist. Eine Wand kann Materialdaten, Brandschutzklassen und ihre Beziehung zum angrenzenden Raum enthalten. Dies ermöglicht Koordination, Kollisionsprüfung, Mengenermittlung und Gebäudemanagement in einem einzigen Modell.
Autodesk Revit ist eines der am weitesten verbreiteten Softwareprogramme zur Erstellung von BIM-Modellen. Es ermöglicht die Modellierung, Terminplanung und Koordination des Modells. Revit definiert jedoch nicht, wie zuverlässig ein Modellelement in einer bestimmten Phase ist; hierfür gibt es ein separates Framework namens Level of Development (LOD). Dieses reicht von LOD 100 (Konzept) bis LOD 500 (Bestandsdokumentation und Facility Management) und wurde vom American Institute of Architects und den Associated General Contractors of America ins Leben gerufen.
Obwohl Revit am häufigsten verwendet wird, hat nicht jeder Zugriff, um eine Revit-Datei (.rvt) zu öffnen, und bei der Konvertierung in ein anderes Dateiformat können Daten verloren gehen. Damit das Modell zwischen verschiedenen Softwareprogrammen ausgetauscht werden kann, ohne diese Daten zu verlieren, kommt IFC ins Spiel.
IFC (Industry Foundation Classes) ist ein offenes, herstellerneutrales Schema, das von buildingSMART International gepflegt wird. Es handelt sich um einen maschinenlesbaren, offenen Datenstandard zur Beschreibung der Gebäudeumgebung, der unter einer Creative-Commons-Lizenz sowie als ISO 16739 veröffentlicht wird. Die aktuellste offizielle Version von IFC ist 4.3.20 (auch bekannt als IFC 4.3). Sie ist herstellerneutral und für jeden zugänglich.
Nicht jedes Scan-to-BIM-Projekt erfordert ein IFC-Ergebnis. Eine reine Revit-Übergabe ist üblich, wenn alle Beteiligten im Prozess ebenfalls Revit verwenden. Bei Projekten mit mehreren Anbietern oder einer Vorgabe für das Gebäudemanagement ist dies jedoch in der Regel erforderlich.
Fünf Projekttypen und die richtige Lösung
Die obige Tabelle enthält die allgemeine Regel für Projekttypen, aber reale Projekte lassen sich selten so einfach einordnen. Im Folgenden finden Sie fünf Szenarien, die in der Praxis am häufigsten vorkommen. Gehen Sie das Szenario durch, das auf Ihr Projekt zutrifft, und der richtige Weg sollte klar sein, bevor Sie mit dem Scan-to-BIM- oder Scan-to-CAD-Prozess beginnen.
Wohngebäuderenovierung: In den meisten Fällen benötigen Eigentümer und kleinere Planungsbüros keine parametrischen Metadaten. Sie brauchen einen präzisen Grundriss, um einen Küchenentwurf oder einen Anbau zu planen. Für solche Projekte ist Scan-to-CAD als DXF mit Ebenenstruktur, das sich direkt in AutoCAD öffnen lässt, die richtige Wahl. Scan-to-BIM empfiehlt sich erst bei Sanierungen, die komplex genug sind, um eine gewerkeübergreifende TGA-Koordination zu erfordern.
Gewerblicher Umbau: Für HLK-, Elektro- und Sanitärinstallationen in genutzten Gewerbeflächen sollte bei diesen anspruchsvollen Bereichen das Scan-to-BIM-Verfahren gewählt werden. Ein parametrisches Modell ermöglicht es den TGA- und Tragwerksteams, ihre Neuplanungen untereinander und mit dem verifizierten Bestand abzugleichen, bevor auch nur eine Wand geöffnet wird.
Infrastruktur: Brücken, Straßen und Versorgungstrassen sind in der Regel langlebige Anlagen, die von Betreibern verwaltet werden, die das Modell noch Jahre nach Bauabschluss benötigen. In diesem Fall empfiehlt sich Scan-to-BIM mit einem IFC-Export, damit die Daten auch spätere Software- oder Anbieterwechsel über diesen Lebenszyklus hinweg überdauern.
Fertigung: Wenn das Ziel im Reverse Engineering eines Altteils, einer Form oder einer Vorrichtung besteht, handelt es sich um eine mechanische CAD-Aufgabe, nicht um eine Bauaufgabe. Bei Scan-to-CAD wird das gescannte Objekt in SolidWorks, Fusion 360 oder Geomagic Design X importiert. So entsteht ein Modell, das sich bereinigen, bearbeiten und direkt an die Fertigung übergeben lässt.
Denkmalpflege: Bei historischen Bauwerken werden häufig beide Ansätze benötigt: zunächst verformungsgetreue Bestandszeichnungen für eine Voruntersuchung oder Förderanträge und später, sobald Finanzierung und Umfang der Restaurierung feststehen, ein umfassenderes BIM-Modell für die komplexeren Strukturdaten. Dies ist das deutlichste Beispiel für einen hybriden Ansatz – und genau hier ist das berührungslose Scannen unverzichtbar, da die historische Bausubstanz wiederholte taktile Messungen oft nicht schadlos übersteht.
Was ist der hybride Ansatz?
Zuerst Scan-to-CAD und später Scan-to-BIM durchzuführen, ist kein Kompromiss, sondern bei komplexen Projekten oft der effizientere Prozess, da beide Ergebnisse aus denselben zugrunde liegenden Scandaten gewonnen werden können. Erstellen Sie die benötigten Zeichnungen jetzt, bewahren Sie die Punktwolke auf und konvertieren Sie diese in ein vollständiges BIM-Modell, sobald das Projekt oder das Budget bereit ist.
Dies ist sinnvoll, wenn die Finanzierung phasenweise erfolgt, wenn der unmittelbare Bedarf ein Genehmigungs- oder Ausschreibungspaket ist, der Eigentümer aber später Daten für das Facility Management wünscht, oder bei jedem mehrphasigen Investitionsprojekt, bei dem die Planung in Etappen erfolgt. Es ist nicht sinnvoll, ein BIM-Ergebnis für ein Projekt zu erzwingen, das die Metadaten nie nutzen wird, noch sich mit reinen CAD-Zeichnungen für ein Projekt zufriedenzugeben, das eindeutig auf eine gewerkeübergreifende Koordination zusteuert, da dies nur eine erneute Vermessung hinauszögert, die Sie ohnehin benötigen werden.
Sie haben einen Bereich zu dokumentieren?
FAQ
Scan-to-CAD vs. Scan-to-BIM: Was soll ich wählen?
Wählen Sie Scan-to-CAD, wenn das Ergebnis eine Zeichnung, ein Volumenmodell oder eine fertigungsgerechte Datei ist und kein laufender Datenbedarf besteht. Wählen Sie Scan-to-BIM, wenn das Ergebnis Metadaten der Gebäudesysteme für die Koordination, Kollisionsprüfung oder das Facility Management nach der Übergabe enthalten muss.
Was sind die besten Scan-to-CAD-Apps für Architekten?
Für architektonische Grundrisse und Ansichten ist AutoCAD das Standard-Zielformat, wobei der Space-Modus von Polycam den ersten Scan oder Grundriss generiert, der über die DXF-Exportoption direkt in AutoCAD geöffnet werden kann. Für mechanische Volumenkörper sind Fusion 360, SolidWorks und Geomagic Design X die gängigen nächsten Schritte nach einem Scan. Mit dem Objekt-Modus von Polycam können Sie ein solides 3D-Mesh erstellen, das Sie als ersten Schritt des CAD-Prozesses in eines dieser Programme importieren können.
Was sind die besten Workflows von Photogrammetrie zu CAD?
Für Polycam-Nutzer: Verwenden Sie den Objekt-Modus, um eine detaillierte 3D-Darstellung Ihres Objekts zu erstellen, und bereinigen Sie das Mesh anschließend in Software wie MeshLab oder Blender, um es bei Bedarf zu dezimieren oder neu zu vernetzen. Sie können auch das Remesh-Tool von Polycam verwenden, um den Bereinigungsprozess zu starten. Importieren Sie es von dort aus als Referenz-Mesh oder konvertierten Volumenkörper in eine CAD-Software. Die Werkzeuge in Fusion 360 und Geomagic Design X sind speziell für diesen Schritt ausgelegt.
Wie wandle ich LiDAR-Scans in STEP-Dateien um?
Sie erfassen das Objekt mit einem LiDAR-fähigen Gerät oder über die Polycam-App im Space-Modus für LiDAR-fähige iPhones und iPads, exportieren das Mesh als OBJ oder STL und konvertieren es dann in einer CAD-Software wie Fusion 360, SolidWorks oder Geomagic Design X in einen Volumenkörper. Diese Mesh-zu-BREP-Konvertierung erzeugt eine bearbeitbare STEP- oder IGES-Datei anstelle eines statischen Meshs.
Benötige ich für einen dieser Workflows einen lizenzierten Vermesser anstelle eines Scans?
Das hängt von Ihrem Anwendungsfall ab. Für rechtliche Grenzvermessungen, zertifizierte Bestandspläne, die in einigen Rechtsordnungen erforderlich sind, oder alles, was eine beglaubigte Zeichnung erfordert: Ja, mobiles 3D-Scannen ist kein Ersatz für lizenzierte Vermessungsarbeiten. Für Planung, Renovierung, Koordination und die meisten Dokumentationsanforderungen sind scanbasierte CAD- und BIM-Workflows die schnellere und kostengünstigere Option.
Kann eine Punktwolke sowohl eine CAD-Zeichnung als auch ein BIM-Modell erzeugen?
Ja. Die Scandaten selbst ändern sich zwischen den beiden Ausgaben nicht; es wirkt sich nur darauf aus, wie sie anschließend verarbeitet werden. Deshalb funktioniert der hybride Ansatz so gut: Einmal erfassen, jetzt in CAD zeichnen, später bei Bedarf in BIM modellieren.
Welchen LOD sollte ich für ein Scan-to-BIM-Ergebnis anfordern?
Das hängt davon ab, was Ihr Modell leisten muss. LOD 200–300 reicht in der Regel für die Entwurfsplanung und frühe Koordination aus. LOD 300–350 unterstützt die gewerkeübergreifende Kollisionsprüfung; LOD 350–500 ist für die fertigungsgerechte Planung oder das Facility Management gedacht. Die Anforderung von LOD 400–500 für ein gesamtes Gebäude, wenn nur eine Kollisionsprüfung erforderlich ist, erhöht die Kosten, ohne einen nutzbaren Mehrwert zu bieten.
Hat die Hardware von FARO oder anderen Laserscannern Einfluss darauf, welchen Weg ich wählen muss?
Nein, die Hardware bestimmt lediglich die Genauigkeit und Dichte Ihrer Punktwolke, nicht ob Sie CAD oder BIM benötigen. Diese Entscheidung hängt immer vom gewünschten Ergebnis ab, nicht von der Erfassungsmethode.
