Der vollständige 3D-Scan-Workflow für Architekten

Jeder Architekt kennt die Frustration, wenn bei einer Bestandsaufnahme vor Ort ein entscheidendes Maß fehlt. Dieser Workflow wurde entwickelt, um genau dieses Problem zu lösen. Er besteht aus fünf Phasen: Festlegung des Detaillierungsgrades vor dem Termin, Erfassung vor Ort mit dem jeweils passenden Modus, Überprüfung der Daten vor der Abreise, Verarbeitung und Export in das benötigte Format sowie die Modellierung auf Basis der Daten in Revit oder AutoCAD. Büros, die diesen Ansatz nutzen, konnten ihre Zeit für die Erfassung vor Ort im Vergleich zu manuellen Methoden um 75 Prozent reduzieren.

Die fünf Phasen im Überblick

Phase 1: Festlegung des Detaillierungsgrades (LOD) vor dem Termin

Der kostspieligste Fehler bei der digitalen Bestandsaufnahme passiert, noch bevor Sie überhaupt starten: die Erfassung mit einem für das Projekt ungeeigneten Detaillierungsgrad.

Welchen LOD benötigt ein architektonischer Scan?

Der Level of Development (LOD) gibt an, wie detailliert jeder Teil Ihres Modells sein sollte. Die LOD-Spezifikation des BIMForum legt dies für jedes Element fest, nicht nur für das gesamte Modell. Für die Planung liegt der Hauptunterschied zwischen LOD 200 und LOD 350. Raumplanung, Machbarkeitsstudien und die meisten Entwürfe für Sanierungen nutzen LOD 200 bis 300. Die strukturelle Koordination und Fertigungsplanung erfordern LOD 350 oder höher, was oft präzisere Instrumente erfordert, als mobile Erfassungslösungen bieten können.

Bevor Sie das Objekt besuchen, bestätigen Sie das LOD-Ziel mit der für das Modell verantwortlichen Person. Mobile Erfassung eignet sich für LOD 200 und die meisten Aufgaben im Bereich LOD 300. Wenn einige Elemente LOD 350 oder 400 erfordern, listen Sie diese separat auf. Hierfür benötigen Sie einen terrestrischen Scanner wie den Leica BLK360 oder zusätzliche manuelle Messungen. Wenn Sie dies im Voraus wissen, ersparen Sie sich einen zweiten Vor-Ort-Termin.

In dieser Phase legen Sie auch fest, was Sie nicht scannen müssen. Wenn sich eine Sanierung beispielsweise nur auf zwei Etagen erstreckt, können Sie das Scannen des Kellers im Detail auslassen.

Phase 2: Erfassung mit dem passenden Modus für jeden Gebäudeteil

Die Erfassung eines Gebäudes ist keine einzelne Aufgabe, sondern besteht eigentlich aus drei verschiedenen. Der Workflow ist am effizientesten, wenn Sie für jede Oberfläche den richtigen Modus wählen.

Welchen Erfassungsmodus sollten Architekten für die verschiedenen Gebäudeteile nutzen?

Für Innenräume verwenden Sie den Raum-Modus. Gehen Sie langsam durch jeden Raum und aktivieren Sie die Grundriss-Funktion. Der Scan erstellt gleichzeitig ein Mesh, einen virtuellen Rundgang, einen 3D-Grundriss und einen bemaßten 2D-Plan. Wände, Türen, Fenster, Einbauten und Möbel werden automatisch erkannt, und Sie können mehrere Etagen in einem Durchgang scannen. Falls die Kamera etwas übersieht, wie etwa die Wand hinter einem Einbauschrank, ergänzen Sie dies einfach bei der Nachbearbeitung, anstatt später raten zu müssen.

Für komplexe Details nutzen Sie die Photogrammetrie im Objekt-Modus. Elemente wie Gesimse, Kapitelle oder Steinmetzarbeiten erfordern einen dichteren Scan, als ein normaler Raum-Scan bietet. Umkreisen Sie das Detail, erfassen Sie es aus verschiedenen Winkeln und verarbeiten Sie es als separates Modell. Dies ist besonders bei historischen Projekten wichtig, bei denen das Detail das wesentliche Ergebnis darstellt.

Verwenden Sie für Dächer und das Grundstück eine Drohne. Scans vom Boden aus übersehen oft Dachflächen aufgrund von Winkeln und versteckten Neigungen. Fliegen Sie ein doppeltes Raster mit ausreichend Überlappung und fügen Sie schräge Durchgänge für Dachrinnen und Traufen hinzu. Diese Methode unterstützt auch automatisierte Dachberichte, falls Sie Dachmaße benötigen. Grundstücksgrenzen und die Umgebung können Sie im selben Flug erfassen.

Wenn Sie ein einziges Tool für alle drei Modi verwenden, bleiben Ihre Ergebnisse in einer Bibliothek und unter einem Abonnement. Zudem können Sie die Daten zu einer einzigen Szene zusammenführen, anstatt sie auf verschiedene Softwarelösungen aufzuteilen.

Phase 3: Überprüfung vor der Abreise

Die meisten Architekten haben schon einmal ein falsches Maß erlebt, das zu einem zweiten Vor-Ort-Termin führte. Diese Phase wurde entwickelt, um genau diesen zusätzlichen Aufwand zu vermeiden.

Wie führen Sie eine Qualitätsprüfung eines 3D-Scans vor Ort durch?

Überprüfen Sie das Mesh auf dem Gerät, solange Sie sich noch im Gebäude befinden. Achten Sie auf Lücken in der Abdeckung, nicht geschlossene Räume und verschobene Wände. Konzentrieren Sie sich besonders auf die Übergänge zwischen Wand und Decke, da sich Tracking-Fehler dort zuerst zeigen. Alles, was fehlerhaft aussieht, kostet jetzt zwei Minuten für einen erneuten Scan, aber einen halben Tag, wenn Sie nächste Woche noch einmal kommen müssen.

Verwenden Sie anschließend ein Laser-Distanzmessgerät für Stichproben wichtiger Maße, insbesondere bei strukturellen oder regulatorischen Anforderungen wie Raumhöhen in engen Bereichen, Tür- und Flurdurchgängen oder Spannweiten, zu denen der Ingenieur Fragen haben könnte. Standard-Innenraumscans sind in der Regel auf einen halben Zoll genau, wobei Komplexität und Gerät dies beeinflussen können. Die Messung mit dem Distanzmesser bestätigt, ob Ihr Scan die Toleranzvorgaben Ihres Projekts erfüllt. Wenn ein Maß exakt sein muss, verwenden Sie den Wert des Maßbands oder Lasers und notieren Sie ihn direkt bei der Aufnahme, damit der Modellierer ihn sehen kann.

Machen Sie Fotos von allem, was unklar sein könnte. Ein Foto davon, wo zwei Deckenhöhen aufeinandertreffen, kann beispielsweise Fragen im Büro klären, bevor sie überhaupt aufkommen.

Phase 4: Verarbeiten, Zuschneiden und Auswahl des Zielformats

Rohdaten müssen bereinigt werden, bevor sie für die Planung nützlich sind, und das Exportformat hängt davon ab, welche Software Sie anschließend verwenden.

Beginnen Sie mit dem Zuschneiden. Entfernen Sie alles Überflüssige, wie das Nachbargrundstück bei einem Drohnenscan, ein Auto in der Einfahrt oder Spiegelungen, die einen Geisterraum erzeugen. Das Zuschneiden auf den tatsächlichen Gebäudeumriss im Editor ist wesentlich effizienter, als wenn sich ein Modellierer später mit unerwünschter Geometrie befassen muss.

Exportieren Sie Ihre Daten anschließend basierend auf dem Verwendungszweck. Für Revit und Civil 3D exportieren Sie als LAS und verarbeiten die Daten in Autodesk ReCap, um RCS- oder RCP-Dateien zu erstellen, die diese Programme lesen können. Denken Sie daran, dass ReCap Pro ein separates Abonnement für 405 USD pro Jahr erfordert oder Sie nutzen Flex-Token ab 99 USD, falls Sie es nur gelegentlich benötigen. Für AutoCAD exportieren Sie eine DXF-Datei mit Ebenen, um Wände, Öffnungen und Beschriftungen als separate, bearbeitbare Teile zu erhalten. Rhino und SketchUp verwenden Mesh-Formate wie OBJ oder FBX. Für AR-Präsentationen beim Kunden lassen sich USDZ-Dateien ohne zusätzliche Software direkt auf iPhones oder iPads öffnen. Verwenden Sie CloudCompare, wenn Sie Punktwolken bereinigen oder Scans von verschiedenen Daten vergleichen müssen; es unterstützt PLY-Exporte.

Die vollständige Logik der Formate, einschließlich dessen, was jeweils beibehalten oder verworfen wird, finden Sie unter „Point Cloud Export Formats Explained“.

Phase 5: Modellierung in CAD oder BIM, Präsentation per Link

Der Scan selbst ist nicht das finale Modell. Er dient als Referenz für den Modellierer, und in dieser letzten Phase wird aus dieser Referenz das fertige Ergebnis.

Wie modelliert man in Revit oder AutoCAD auf Basis eines Scans?

Importieren Sie in Revit die ReCap-Datei als verknüpfte Punktwolke und modellieren Sie Ihre Wände, Böden und Strukturen unter Verwendung dieser als Referenz. Die Punktwolke bleibt als Hintergrundebene bestehen, und Sie zeichnen Ihre BIM-Elemente passend zum in Phase 1 festgelegten LOD. Verwenden Sie für AutoCAD die DXF-Datei mit Ebenen, um die Grundrisslinien zu verfeinern, anstatt sie neu zu zeichnen. Weitere Details finden Sie unter „Scan to BIM: From Mobile Capture to Revit-Ready Model“ und „Scan to DWG: Export Floor Plans for AutoCAD Workflows“. Wenn Sie unsicher sind, welchen Weg Ihr Projekt erfordert, lesen Sie „Scan to CAD vs Scan to BIM: Which Does Your Project Need?“.

Wie präsentiert man einen 3D-Scan Kunden?

Die Präsentation für Kunden ist ein vom Modellierungsprozess getrennter Vorgang und meist schneller als erwartet. Teilen Sie den Scan als Link, damit Kunden den Raum im Browser betrachten und Kommentare direkt am Modell hinterlassen können. „Virtual Walkthrough“ ergänzt den Pfad um hochauflösende Fotos, was die Überprüfung von Bedingungen aus der Ferne erleichtert – diese Funktion ist in Business- und Enterprise-Plänen verfügbar. Rendern Sie für Angebote Ihr Design innerhalb des erfassten Kontexts, um Kunden ihr Gebäude mit Ihren Änderungen zu zeigen; dies beantwortet oft mehr Fragen als eine Planzeichnung.

Was dies ersetzt

Wie schneidet 3D-Scannen im Vergleich zu einer Vermessung mit dem Maßband ab?

Die meisten Firmen nutzen nach wie vor einen Arbeitsablauf mit Maßband, Laser-Distanzmesser, Klemmbrett, Fotos und einem CAD-Techniker, der alles aus diesen Quellen und aus dem Gedächtnis zusammensetzt. Dieser Prozess dauert bei jedem Gebäude Tage, und das größte Problem ist, dass fehlende Maße oft erst bemerkt werden, wenn man sie für die Zeichnung benötigt.

Clark Nexsen, ein multidisziplinäres AEC-Unternehmen, berichtet, dass der Einsatz von Scans über die Smartphones und iPads ihrer Architekten und Ingenieure die Zeit für die Erfassung vor Ort im Vergleich zu manuellen Methoden um 75 Prozent reduziert hat. Das Teilen von Aufnahmen über verschiedene Standorte hinweg hat zudem die Einarbeitungszeit für Projekte halbiert. Die Hürde durch teure Spezialausrüstung ist gefallen. Heute können Sie dies mit dem Telefon in Ihrer Tasche und einem Abonnement erledigen, anstatt auf teure dedizierte Hardware angewiesen zu sein.

Terrestrische Scanner sind weiterhin nützlich, und Sie werden in Phase 1 erkennen, wann Sie diese benötigen. Für Elemente ab LOD 350 bietet Hardware wie der BLK360 eine millimetergenaue Präzision, die mobile Erfassung nicht erreichen kann. Der Unterschied ist heute, dass diese Elemente die Ausnahme sind, für die Sie planen, und nicht der Grund, für jede Vermessung Spezialausrüstung einzusetzen.