Vielleicht sind UAVs – Unmanned Area Vehicles – irgendwann selbstverständlicher Bestandteil unseres Alltags. Im Baubereich bieten insbesondere die mit Kamera bestückten Drohnen schon jetzt vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Dabei sind die Bilder aus der Luft nicht nur von dokumentarischem Interesse. Die Digitalisierung des Bauwesens macht den Einsatz von Drohnen auch in der 3D-Planung sehr attraktiv – besonders bei Bestandsaufnahmen.
© Pixabay / Pexels, https://pixabay.com/de/luftbild-luft-kamera-tageslicht-1866742/; Drohne mit Kamera
Kleine Helfer mit Kamera
Sie sind klein, sie sind leicht, sie sind vielfältig einsetzbar. Sie arbeiten zuverlässig und günstig. Vor allem aber sehen sie Dinge, die für Architekten und Bauingenieure höchst interessant sind. Ferngesteuerte Drohnen erfassen Geländeprofile und liefern Aufmaße für Fassaden oder Dachflächen. Sie helfen bei der Bauschadensanalyse in der Altbausanierung. Sie inszenieren Bestandsgebäude oder Grundstücke für Exposés. Mit einer Wärmebildkamera ausgestattet lokalisieren UAVs Energieverluste. Selbst schwer zugängliche Gebäudebereiche können mit vergleichsweise wenig Aufwand begutachtet und fotografisch festgehalten werden. Dem Blick der Drohne entgeht dabei nichts: Ihre hochauflösende Kamera liefert Bilder, auf denen im Zoom selbst Objekte von wenigen Millimetern Größe erkennbar sind.
Per Drohnenflug ins 3D-Modell
Die Daten aus dem Drohnenflug lassen sich in der Architektur aber noch richtungsweisender nutzen: In der Planung. Die Luftbilder werden dafür perspektivisch entzerrt und photogrammetrisch ausgewertet. So entstehen zweidimensionale Ansichten von Gebäudeteilen oder Geländeprofilen. Daraus lassen sich nicht nur 3D-Modelle generieren. Die Darstellungen gehen auch zusammen mit anderen Projektinformationen ins Building Information Modeling ein. Der Einsatz von Drohnen liefert so allen Projektbeteiligten entscheidende Argumente in der Planungsphase.
© Flickr / FaceMePLS; Drohne auf der Baustelle
Baustelle mit Anlaufschwierigkeiten
Ein Bauprojekt im schleswig-holsteinischen Bad Bramstedt brachten die unbemannten Fluggeräte nach einem Fehlstart in die richtige Spur. Entstehen sollte ein 1.300 Quadratmeter großes Einfamilienhaus mit integriertem Schwimmbad, Sauna, Tiefgarage und entsprechender Haustechnik. Zusätzlich war auf dem gleichen Grundstück ein Geschäftshaus mit Polizeiwache, Büroräumen, großen Kellerflächen und ebenfalls einer Tiefgarage vorgesehen. Der Bauherr legte besonderen Wert auf Nachhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit und Qualität. Die Planung der beiden Gebäudekomplexe begann im November 2014. Vorgesehen war eine knapp vierjährige Bauzeit. Nach Schwierigkeiten mit dem ursprünglich beauftragten Ingenieurbüro gab es allerdings kurz nach dem Start einen Architektenwechsel.
Drohnengestützte BIM-Planung als Starthilfe
Die neuen Projektverantwortlichen, die Hamburger BIM-Experten von CORE architecture, bekamen als „Staffelholz“ ein bereits im Rohbau befindliches Kellergeschoss und einen planerischen Scherbenhaufen übergeben. Da sich der ursprüngliche Entwurf in klassischer, zweidimensionaler Plandarstellung dem Bauherren nur schlecht vermitteln ließ, arbeiteten die Architekten von Anfang an in einem dreidimensionalen Modell. Zunächst war eine Bestandsaufnahme der bereits gebauten Gebäudeteile und des umliegenden Geländes notwendig, um den Bau in der Folge modellbasiert koordinieren zu können.
Zum Einsatz kamen Drohnen. Die gesamte Baustelle wurde aus der Luft vermessen und das Ergebnis des Aufmaßes anschließend mit der Planung in Allplan Architecture abgeglichen. Das 3D-Gebäudemodell zeigte nicht nur Fehler im ursprünglichen Entwurf auf. Projektverantwortliche und Bauherr konnten daran auch gemeinsam die Wirkung räumlicher Dimensionen diskutieren und Änderungen besprechen. Konkrete Aspekte der Planung wurden so für alle Beteiligte transparent. Mit Hilfe der drohnengestützen BIM-Planung konnten somit Zeit und Kosten gespart und Risiken minimiert werden.
© Pixabay / Curriculum_Photografia, https://pixabay.com/de/drohne-flugdrohne-quadrocopter-3198327/
Luftraum mit Regeln
Die Freiheit über den Wolken ist übrigens nicht grenzenlos. Auch wenn die Nutzung des Luftraums durch Luftfahrzeuge in Ausübung eines Grundrechts Art. 2 Abs. 1 GG und § 1 Abs. 1 LuftVG erfolgt: Es gibt klare Regeln für den Betrieb von Drohnen. So müssen nicht nur geltende luftverkehrsrechtliche Bestimmungen beachtet werden. Das Urheber- und Datenschutzrecht sowie das Eigentums- und Persönlichkeitsrecht Dritter limitiert ebenfalls den Einsatz von kamerabestückten Flugdrohnen. Wird privates Eigentum zudem zu niedrig oder zu oft überflogen und der Eigentümer gestört, kann das einen Unterlassungsanspruch nach § 823 Abs. 1, 1004 BGB begründen.
Der Einsatz von Drohnen in der Architektur hat großes Potenzial. Je weiter die Digitalisierung des Bauwesens fortschreitet, desto mehr gute Gründe gibt es für Ingenieurbüros, ihre BIM-Planung mit zusätzlichen Daten zu optimieren.
