Ein typischer Workflow für eine Bestandsaufnahme beginnt mit der Planung und endet mit einer Datei, die für BIM oder GIS bereit ist. Die für diesen Prozess verwendeten Werkzeuge haben sich in den letzten Jahren erheblich verändert. Dieser Leitfaden führt Sie durch jeden Schritt: Planung, Erfassung vor Ort, Qualitätsprüfung in Echtzeit, Bereinigung, Export und die Übertragung eines mobilen Scans in Revit, Civil 3D oder CloudCompare.
Wann mobile Laserscanner und wann terrestrische Laserscanner zu verwenden sind
Es gibt keine Universallösung. Der beste Ansatz hängt von Ihrem Lieferobjekt und der erforderlichen Genauigkeit ab.
Verwenden Sie die mobile Erfassung mit Polycam, wenn:
- Das Lieferobjekt LOD 200 oder LOD 300 entspricht (Dokumentation des Bestands, Raumplanung, vorläufiges BIM)
- Sie einen Standort schnell erfassen müssen, bevor ein Gebäude abgerissen oder übergeben wird
- Das Budget keinen vollständigen terrestrischen Scanauftrag zulässt
Verwenden Sie einen terrestrischen Scanner, wenn:
- Das Lieferobjekt LOD 350 oder LOD 400 entspricht (Struktur, TGA-Koordination, Fertigung)
- Genauigkeit für amtliche Vermessungen erforderlich ist oder die Arbeit von einem lizenzierten Vermesser zertifiziert wird
- Der Standort registrierte Multi-Scan-Punktwolken mit bekannten Festpunkten erfordert
Polycam bietet eine schnelle und einfache Möglichkeit, Dokumentationen und Bestandsaufnahmen bis LOD 300 mit nur einem Smartphone zu erstellen. Bei Standard-Innenraumscans liegt die Genauigkeit typischerweise bei etwa 1,25 cm. Obwohl Polycam hochpräzise Werkzeuge wie den Trimble SX12 oder Leica RTC360 nicht ersetzen kann, macht es diese Art der Dokumentation für jedes Teammitglied mit einem Smartphone zugänglich, ohne dass Spezialisten oder teure Ausrüstung erforderlich sind.
Matterport, DJI-Drohnen und andere mobile Kartierungssysteme erfüllen jeweils unterschiedliche Anforderungen. Matterport eignet sich hervorragend für visuelle Rundgänge und Puppenhausansichten; mit einem kostenpflichtigen Add-on können Sie strukturierte Punktwolken und Meshes exportieren. Polycam kann Drohnenaufnahmen der meisten kommerziellen Drohnen für große Außenbereiche und Luftbildkartierungen verarbeiten.
Wie ein moderner Workflow für Bestandsaufnahmen aussieht
Ein vollständiger Prozess zur Bestandsaufnahme umfasst die Planung vor der Vermessung, die Erfassung vor Ort, Qualitätsprüfungen in Echtzeit, die Bereinigung und den Export nach der Erfassung sowie schließlich die Übergabe an CAD- oder BIM-Tools. Die Verwendung eines Mobiltelefons ist eine schnelle Methode, um Bestandsbedingungen für die meisten LOD 200-300-Projekte gemäß der BIMForum LOD-Spezifikation zu dokumentieren. Für LOD 400 oder Arbeiten an Grundstücksgrenzen, die eine vermessungstechnische Genauigkeit und die Registrierung von Festpunkten erfordern, benötigen Sie weiterhin einen terrestrischen Scanner und eine externe Registrierungssoftware.
Planung vor der Vermessung
Eine erfolgreiche Erfassung beginnt, noch bevor Sie das Büro verlassen. Das Auslassen oder Überstürzen der Planungsphase ist der Hauptgrund dafür, dass mobile Vermessungsprojekte später auf Probleme stoßen.
Schritt 1: Lieferergebnis und Genauigkeitsanforderungen definieren. Die erforderliche Genauigkeit bestimmt die Methode. Für Bestandsdokumentationen, Bestandspläne und BIM-Modelle nach LOD 200–300 reicht eine mobile Erfassung in der Regel aus. Für katasteramtliche Vermessungen, Passpunkt-Registrierungen oder die Tragwerks- bzw. TGA-Koordination nach LOD 400 ist ein terrestrischer Scanner mit GCP-basiertem Festpunktfeld und externer Registrierungssoftware erforderlich.
Die National Society of Professional Surveyors (NSPS) veröffentlicht Modellstandards für die Vermessungspraxis. Für alle Arbeiten, die zertifiziert oder als amtliche Vermessung eingereicht werden, gelten diese Standards, und eine mobile Erfassung allein reicht dafür nicht aus. Zusätzlich zu Punktwolken- oder CAD-Lieferungen erfordern amtliche Vermessungen in der Regel formelle Feldnotizen, dokumentierte Messprotokolle, unterzeichnete Vermesserzertifikate, Grenzskizzen und das Ausfüllen gerichtsspezifischer Formulare. Teams sollten sich im Voraus abstimmen, um sicherzustellen, dass alle erforderlichen rechtlichen Unterlagen gemäß den lokalen Vorschriften sowie den Anforderungen des Kunden oder der Gemeinde vorbereitet werden.
Schritt 2: Erfassung planen. Prüfen Sie vorab den Grundriss oder Lageplan. Achten Sie auf Bereiche mit eingeschränkten Sichtlinien wie Stützen, Nischen oder Technikräume. Berücksichtigen Sie auch spiegelnde Flächen, Glas oder sehr dunkle Materialien, da diese zu Lücken in den Scans führen können.
Schritt 3: Ausrüstung und Rahmenbedingungen prüfen. Ausrüstungs-Checkliste für die mobile LiDAR-Erfassung:
- Vollständig geladenes Gerät sowie eine Powerbank bei großen Objekten
- Polycam-App installiert und aktualisiert
- Ausreichender Beleuchtungsplan für Innenräume
- Objektzugang bestätigt und Sicherheitsanforderungen notiert
Schritt 4: Koordinatenreferenzsystem frühzeitig festlegen. Wenn das Endergebnis reale Koordinaten für GIS oder die Lagevermessung erfordert, entscheiden Sie vorab, ob Sie Bodenpasspunkte (GCPs) über GNSS erfassen oder die Daten nach der Erfassung an einem bekannten CAD-System ausrichten. Diese Wahl bestimmt das Exportformat und die benötigten externen Werkzeuge. Polycam nutzt ein lokales Koordinatensystem, sodass die GCP-Registrierung nachträglich in Programmen wie CloudCompare oder QGIS erfolgt. Mit einem Business- oder Enterprise-Abo können Sie direkt aus Polycam georeferenzierte LAS-Dateien über Ortungsdienste exportieren – eine einfache Lösung, sofern keine Vermessungsgenauigkeit gefordert ist.
Vor-Ort-Erfassung mit Polycam
Schritt 1: Aufnahmemodus einrichten. Öffnen Sie Polycam und wählen Sie den Raum-Modus für Innenbereiche und detaillierte Oberflächen. Für die meisten Bestandsaufnahmen ist der Raum-Modus die schnellste und praktischste Option.
Schritt 2: Scan starten. Gehen Sie in gleichmäßigem Tempo und halten Sie das Gerät stets auf die zu erfassenden Oberflächen gerichtet, statt es hin und her zu schwenken.
Bei Innenräumen ist es hilfreich, Raum für Raum zu scannen. Versuchen Sie, jeden Raum in einem Durchgang zu erfassen und passen Sie dabei Ihre Höhe an, um sowohl Boden als auch Decke abzudecken, anstatt separate Durchgänge zu machen.
Bei Außenfassaden gehen Sie parallel zum Gebäude und bleiben Sie innerhalb der Reichweite von etwa 1 bis 2 Metern, maximal bis zu 5 Metern. Um vertikale Merkmale wie Fensterlaibungen, Säulen oder Fallrohre zu erfassen, neigen Sie das Gerät beim Vorbeigehen in deren Richtung.
Schritt 3: Relevante Objekte gezielt erfassen. Das mobile Scanning erfasst ausschließlich Sichtbares und interpretiert keine Objekte. Müssen bestimmte Bauteile wie Rohrtrassen, Stützen oder Bodenfugen dokumentiert werden, scannen Sie diese beim Durchgang gezielt ab. Verlassen Sie sich nicht darauf, dass eine einfache Übersichtserfassung dafür ausreicht.
Echtzeit-Qualitätskontrolle: Was Sie vor dem Verlassen des Standorts prüfen sollten
Wenn Sie den Standort verlassen, ohne Ihre Aufnahme zu prüfen, müssen Sie wahrscheinlich zurückkehren. Dies ist der häufigste Grund für wiederholte Besuche.
Schritt 1: Mesh-Vorschau in Polycam prüfen. Nach der Erfassung berechnet Polycam eine Mesh-Vorschau direkt auf dem Gerät. Gleichen Sie diese mit dem Grundriss oder der Skizze ab:
- Gibt es offensichtliche Löcher in Bereichen, von denen Sie wissen, dass Sie sie erfasst haben? Wenn ja, scannen Sie diesen Bereich erneut, bevor Sie gehen.
- Registrieren sich Ecken sauber oder erscheinen Wände doppelt oder verschwommen? Doppelungen bedeuten meist, dass sich das Gerät zu schnell durch diesen Bereich bewegt hat.
- Sehen Boden- und Deckenflächen flach und durchgehend aus oder sind sie wellig? Wellen in ebenen Flächen sind ein Zeichen für Bewegungsartefakte und erfordern möglicherweise einen erneuten Scan.
Schritt 2: Abdeckung mit den geplanten Erfassungsbereichen abgleichen. Vergleichen Sie die Mesh-Vorschau mit Ihrem Erfassungsplan. Wirken Räume oder Bereiche in der Vorschau lückenhaft oder verrauscht, führt dies meist zu Punktwolken geringerer Qualität. Scannen Sie diese Bereiche erneut, wenn sie für das Lieferergebnis relevant sind.
Schritt 3: Nachzubearbeitende Bereiche vermerken. Dokumentieren Sie unzureichend erfasste Stellen wie Glasfronten, sehr dunkle Böden oder abgeschattete Nischen direkt vor Ort. Für diese Zonen ist eventuell ein Nachscan erforderlich oder ein entsprechender Hinweis im Übergabebericht zu hinterlegen. Mit einem Business- oder Enterprise-Abo können Sie über das Virtual-Walkthrough-Tool von Polycam die Originalaufnahmen über das 3D-Modell legen, was den Abgleich mit der Punktwolke deutlich erleichtert.
Nach der Aufnahme: Bereinigung und Export als Punktwolke
Schritt 1: Scan verarbeiten. Die Verarbeitungszeit in Polycam richtet sich nach dem Umfang des Scans. Bei größeren Datenmengen empfiehlt sich die Polycam-Cloud-Verarbeitung anstelle der Berechnung auf dem Gerät.
Schritt 2: Punktwolke zuschneiden und bereinigen. Entfernen Sie mit den Zuschneidewerkzeugen von Polycam alle Geometrien außerhalb des relevanten Bereichs – etwa den Himmel bei Außenaufnahmen, angrenzende Fremdgebäude oder Bodenrauschen unterhalb einer Bodenplatte.
Schritt 3: Datei im passenden Format exportieren. Nutzen Sie für AEC-Workflows die Formate LAS oder LAZ. LAS ist das Standardformat für LiDAR-Punktwolken und wird von Programmen wie CloudCompare, QGIS, Autodesk ReCap und Civil 3D unterstützt. LAZ komprimiert LAS verlustfrei auf meist 7 bis 20 % der ursprünglichen Dateigröße.
Registrierung und Ausrichtung: Übergabe an externe Tools
Polycam erfasst Daten mithilfe eines lokalen Koordinatensystems. Es führt keine GCP-Registrierung oder ICP-Ausrichtung eigenständig durch. Wenn Ihr Ergebnis reale Koordinaten, die Ausrichtung an einem Kontrollnetzwerk oder die Zusammenführung mehrerer Scans mit präziser Überlappung erfordert, müssen Sie dies nach dem Export der Punktwolke in einem externen Tool durchführen.
Schritt 1: Aus Polycam exportierte LAS-Datei in CloudCompare oder QGIS laden. CloudCompare ist ein kostenloses Open-Source-Tool zur Verarbeitung von Punktwolken und unterstützt den vollständigen Lese- und Schreibzugriff für LAS-Dateien. Es wird standardmäßig für die manuelle Registrierung und Feinjustierung von Punktwolkendaten mittels ICP eingesetzt.
CloudCompare bietet verschiedene Möglichkeiten zur Registrierung von Punktwolken: manuelle Zentrierung über Begrenzungsrahmen, Auswahl passender Punkte und automatische Feinregistrierung mit dem Iterative Closest Point (ICP)-Algorithmus. Das ICP-Tool findet die beste Übereinstimmung zwischen zwei überlappenden Punktwolken, funktioniert jedoch am besten, wenn die Wolken bereits grob ausgerichtet sind. Eine grobe Registrierung von Grund auf ist damit nicht möglich.
Schritt 2: Grobausrichtung durchführen. Vor der Feinregistrierung per ICP richten Sie die Punktwolken über übereinstimmende Punkte in CloudCompare grob aus (Ausrichten > Punktepaare auswählen). Wählen Sie mindestens drei Punkte pro Wolke, etwa Pfeilerecken, Wandanschlüsse oder andere markante Geometrien. CloudCompare berechnet daraufhin die Transformation und führt die Grobausrichtung durch.
Schritt 3: ICP-Feinregistrierung ausführen. Nach der Grobausrichtung wählen Sie in CloudCompare Bearbeiten > Registrieren > Feinregistrierung (ICP). Der Algorithmus minimiert den Abstand zwischen beiden Punktwolken. Das Ergebnis ist eine 4x4-Transformationsmatrix, die CloudCompare in der Konsole anzeigt und direkt auf die Punktwolke anwendet.
Schritt 4: Bei Bedarf anhand von Passpunkten (GCPs) georeferenzieren. Erfassen Sie Passpunkte mit einer GNSS-Antenne oder einer Totalstation, laden Sie den LAS-Export aus Polycam in CloudCompare oder QGIS und referenzieren Sie die Punktwolke anhand der GCPs. QGIS importiert LAS-Dateien direkt und verarbeitet Punktwolken-Layer zusammen mit Vektor-Passpunktdaten.
Übergabe: Welches Format wohin
Checkliste für den Vermessungs-Workflow
Vor der Vermessung:
- Art des Liefergegenstands und Genauigkeitsanforderungen bestätigt
- Erfassungsbereiche anhand des Grundrisses oder der Standortzeichnung kartiert
- Ausrüstung überprüft und geladen
- Beleuchtungsplan für Innenräume
- CRS- und GCP-Strategie festgelegt
Vor Ort:
- LiDAR- oder Photogrammetrie-Modus für die Bedingungen ausgewählt
- Gleichmäßiges Scantempo beibehalten
- Konsistente Überlappung zwischen angrenzenden Räumen und Zonen für eine zuverlässige Registrierung
- Wichtige Merkmale mit gezielter Aufmerksamkeit innerhalb desselben Durchgangs erfasst
- Mesh-Vorschau vor Verlassen des Standorts überprüft
- Erneuter Scan bei offensichtlichen Lücken oder Artefakten ausgelöst
Nach der Erfassung und Übergabe:
- Erfassung verarbeitet (auf dem Gerät oder in der Cloud)
- Punktwolke auf den interessierenden Bereich zugeschnitten
- Als LAS oder LAZ exportiert
- Bei Bedarf zur Registrierung in CloudCompare oder QGIS geladen
- CRS festgelegt, falls eine Georegistrierung erforderlich ist
- Bereitstellung im nachgelagerten Format gemäß der obigen Übergabetabelle
Sie haben einen Bereich zu dokumentieren?
FAQ
Was gehört auf eine Checkliste für die Bestandsaufnahme vor Ort?
Ein vollständiger Vermessungs-Workflow umfasst drei Phasen: Planung vor der Vermessung (Art des Liefergegenstands, Genauigkeitsanforderungen, Ausrüstung, Beleuchtung und CRS-Strategie), Erfassung vor Ort (Scan-Muster, Abdeckung, Echtzeit-Qualitätsprüfungen) und Übergabe nach der Erfassung (Bereinigung, Exportformat, ggf. Registrierung und Bereitstellung). Die obige Checkliste deckt alle diese Phasen ab.
Welche Tools eignen sich am besten für die schnelle Baustellenerfassung?
Für die Bestandsdokumentation von Innenräumen ist Polycam eine der schnellsten Optionen. Für große Außenbereiche kann Polycam Drohnenaufnahmen für die Luftbildkartierung verarbeiten. Für die hochpräzise Registrierung mehrerer Scans sind terrestrische Scanner von Trimble oder Leica Geosystems nach wie vor der professionelle Standard. Das beste Tool hängt von Ihren Genauigkeitsanforderungen und den zu liefernden Ergebnissen ab.
Welche Alternativen zu LiDAR-Scannern gibt es bei Bestandsaufnahmen?
Die Photogrammetrie, bei der überlappende Fotos zur Erstellung eines 3D-Modells verwendet werden, ist die wichtigste Alternative. Tools wie Pix4D, Agisoft Metashape und der Objektmodus von Polycam nutzen diese Methode. Photogrammetrie kann detaillierte, farbige Punktwolken und 3D-Meshes erzeugen, erfordert jedoch eine kontrolliertere Beleuchtung und benötigt mehr Zeit für die Verarbeitung. Für Innenräume kombiniert Matterport LiDAR und strukturiertes Licht. Jede Methode hat ihre eigenen Vor- und Nachteile hinsichtlich Genauigkeit und Workflow, abhängig von den Standortbedingungen.
Wie kann ich den Ist-Zustand schnell dokumentieren?
Für die meisten Innenraumprojekte ist das Smartphone die schnellste Lösung: Raum scannen, Daten verarbeiten, als LAS-Datei exportieren und noch am selben Tag in das CAD- oder BIM-Tool laden. Der Zeitaufwand hängt von Größe und Komplexität der Fläche ab; feste Richtwerte gibt es hierfür nicht. Ein vollständiger terrestrischer Laserscan erfordert hingegen meist Fachpersonal und deutlich mehr Nachbearbeitungszeit im Büro.
Welche Schritte umfasst ein Scan-to-BIM-Workflow?
Die wichtigsten Schritte sind: Erfassung vor Ort, Bereinigung und Export der Punktwolke, Registrierung und Ausrichtung bei mehreren Scans oder Bedarf an realen Koordinaten, Konvertierung in RCS oder RCP mit Autodesk ReCap, Einbindung der Daten in Revit für die BIM-Modellierung sowie die Erstellung von Modellen mit dem passenden LOD aus der Punktwolke.
Unterstützt Polycam die Einpassung über Passpunkte (GCPs)?
Nein. Polycam verwendet ein lokales Koordinatensystem. Um Ihre Punktwolke mit vermessenen Passpunkten und realen Koordinaten zu verknüpfen, nutzen Sie nach dem Export der LAS-Datei ein externes Tool wie CloudCompare oder QGIS. Wenn Ihr Ergebnis reale Koordinaten erfordert, planen Sie diesen zusätzlichen Schritt vor dem Vor-Ort-Termin ein und erfassen Sie die Passpunkte mit einem GPS-Gerät oder einer Totalstation.
Wie lade ich eine Polycam-Punktwolke in CloudCompare?
Exportieren Sie zuerst Ihren Polycam-Scan als LAS-Datei. Öffnen Sie CloudCompare, gehen Sie auf Datei > Öffnen und wählen Sie Ihre LAS-Datei aus. CloudCompare kann LAS-Dateien direkt lesen. Bei sehr großen Koordinaten (aus einem georeferenzierten Export) fordert Sie CloudCompare auf, eine globale Verschiebung anzuwenden, um die Punktwolke näher an den Ursprung zu bringen. Danach können Sie die Daten zuschneiden, bereinigen, per ICP registrieren oder in einem von CloudCompare unterstützten Format exportieren.
