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Anlagenbau-Infobase · Kapitel 13 von 14

Bestandserfassung mit Laserscanning

Umbauten und Erweiterungen bestehender Anlagen planen Sie am sichersten auf einem aktuellen Aufmaß. Ein 3D-Laserscanner erfasst in wenigen Minuten Millionen Punkte mit Koordinaten. Aus vielen Standorten entsteht eine Punktwolke, die im CAD als Planungsgrundlage, zur Kollisionsprüfung und für die Modellierung dient. Entscheidend ist, das Scanprojekt schon im Hinblick auf die Weiterverarbeitung im CAD zu planen.

Überblick

Punktwolke einer Industrieanlage mit Rohrleitungen, eine erkannte Leitung grün hervorgehoben — Punktwolke einer Bestandsanlage mit modellierter Rohrleitung (grün) – Grundlage für die Werksdokumentation.

Arbeitsablauf

Schritt	Inhalt	Werkzeug
1 Scannen	Scannerstandorte so wählen, dass sich die erfassten Bereiche rund 40 % überlappen; Referenzmarker setzen.	z. B. FARO Focus
2 Registrieren	Scans importieren, fehlerhafte Scans entfernen, automatisch registrieren, Lücken über Referenzpunkte in angrenzenden Ansichten manuell verknüpfen.	Autodesk ReCap
3 Ausrichten	Anlagennullpunkt und Zeichnungsausrichtung (X-Achse) aus Lage- oder Aufstellungsplan übernehmen.	ReCap
4 Strukturieren	Bereiche benennen und zuweisen: Begrenzungsfelder für Maschinen, Ebenen für Wände, Rohrleitungen, Apparate. Bereiche einzeln exportieren.	ReCap
5 Erkennen	Punktwolke in Objekte wandeln: Rohre, Stahlträger, Lüftungs- und Kabelkanäle, Wände.	AutoCAD / Plant 3D, EdgeWise
6 Integrieren	Punktwolke oder Netz mit dem Planungsmodell kombinieren, Kollisionen prüfen, Isometrien und Pläne ableiten.	Plant 3D, Navisworks

Verfahren und Geräte

Bestand lässt sich auf unterschiedliche Weise erfassen: terrestrisches Laserscanning über feste Standpunkte, mobile Aufnahme aus dem fahrenden Fahrzeug, Drohnenflug und Photogrammetrie. Im Anlagen- und Rohrleitungsbau ist das terrestrische Laserscanning wegen seiner Genauigkeit und Dichte Standard.

Ein Scanner wie der FARO Focus wiegt rund 5 kg und bringt eine Multisensor-Ausstattung mit: Zweiachskompensator (nivelliert jeden Scan, Genauigkeit 0,015°, Bereich ±5°), Höhensensor (Barometer), Kompass, GPS und WLAN zur Fernbedienung. Kamera, SD-Karte und Akku machen ihn unabhängig vom Stromnetz. EdgeWise und ReCap verarbeiten Scans aller gängigen Hersteller (FARO, Leica, Z+F, Trimble, Topcon); Austauschformat ist E57.

Scanprojekt planen

Der Aufwand wird aus Bestandsplänen meist unterschätzt. Ein Vor-Ort-Termin vor dem Angebot lohnt sich:

Planungsstand	Scans
Grobe Schätzung nach Bestandsplänen	ca. 160
Planung nach Vor-Ort-Termin	ca. 330
Tatsächlich ausgeführt	386

Beispiel aus einem Projekt von A. Seitz Ingenieur.

Auflösung, Scandauer und Punktabstand (FARO Focus X-Serie)

Die Auflösung richtet sich nach der Entfernung zu Objekten und Referenzmarkern. Der Punktabstand wächst linear mit der Entfernung.

Profil	Auflösung	Punkte	Qualität	Dauer	Punktabstand bei 10 m	bei 20 m	bei 50 m
Innen bis 10 m	1/8	10,9 Mio.	3x	5 min	12,3 mm	24,5 mm	61,4 mm
Innen ab 10 m / Außen bis 20 m	1/5	28 Mio.	4x	8:40 min	7,7 mm	15,3 mm	38,4 mm
Außen ab 20 m, weite Distanzen	1/4	43,7 Mio.	4x	11:15 min	6,1 mm	12,3 mm	30,7 mm
Objekt HD	1/2	174,8 Mio.	6x	1:58 h	3,1 mm	6,1 mm	15,3 mm

Regeln beim Scannen

Punktwolke mit gelb markiertem Überschneidungsbereich zweier Scans — Stationierung über großflächige Überschneidungen (gelb).

Standorte

Erfasste Bereiche überlappen rund 40 %
Referenzmarker in unterschiedlicher Höhe und Entfernung platzieren
Von jedem Standort 3 alte und 3 neue Marker sichtbar (auch Flächen nutzen)
Scanschatten vermeiden: Objekte von mehr als 2 Standorten erfassen
Stockwerkübergreifend: mehrere Scans im Treppenaufgang

Für die CAD-Verwendung

Einen Raum immer ganz erfassen – kein „Diesen Bereich brauchen wir nicht“
Objekte von allen Seiten scannen
Türen und Tore mit 3 Standorten: innen, Schwelle, außen – so lassen sich Wandstärken prüfen
Referenzscans einplanen: Treppenhäuser, außen von Tür zu Tür, Durchgangsräume
Scans schon bei der Aufnahme nach Bereichen benennen

Umgebung

Arbeitstemperatur des Scanners 5–50 °C; Wind kühlt zusätzlich – Außenscans nicht in jeder Jahreszeit sinnvoll
Magnetische Antriebe und Starkstrom können den Scan stören (Kompass, Sensorik)
Bewegte Objekte und Personen erzeugen Störpunkte, die später bereinigt werden müssen

Registrieren, Nullpunkt und Struktur

In Autodesk ReCap wird ein Projekt angelegt, die Scans werden importiert und geprüft. Fehlerhafte Scans werden entfernt, danach registriert ReCap automatisch; wo das nicht gelingt, werden Scans über gemeinsame Referenzpunkte in angrenzenden Ansichten manuell verknüpft.

Autodesk ReCap Pro: Ursprungskoordinaten und Koordinatensystemausrichtung einer Punktwolke festlegen — Anlagennullpunkt in ReCap festlegen: Ursprung und Ausrichtung der X-Achse passend zum Aufstellungsplan.

Anlagennullpunkt und X-Achse auf den vorhandenen Lage- oder Aufstellungsplan abstimmen. Bei großen Anlagen kann ein Teilanlagennullpunkt sinnvoll sein.
Struktur der Scan-Namen in ReCap abbilden und Bereiche (Wände, Rohrleitungen, Apparate) zuweisen.
Bereiche exportieren: Einzelne Bereiche als eigene Punktwolke bereitstellen – kleinere Datenmengen, auch auf einfacheren Rechnern nutzbar.
Netz (Mesh): Aktuelle ReCap-Versionen erzeugen aus dem Scan lokal ein Netz, das im Netzeditor bereinigt, klassifiziert und z. B. nach Navisworks exportiert wird.

Von der Punktwolke zum CAD-Modell

Im AutoCAD-Punktwolkenmanager wird die Punktwolke angehängt; AutoCAD und Plant 3D bringen Erkennungswerkzeuge für Rohre, Stahlträger, Lüftungs- und Kabelkanäle und Wände mit. Oft muss nicht alles modelliert werden: Anschlüsse lassen sich als Verbindungspunkte direkt an der Punktwolke setzen und neue Leitungen daran anschließen.

Zwei Stutzen in einer Punktwolke in AutoCAD, Eigenschaftenfenster der Punktwolke — Stutzen in der Punktwolke: Anschluss ohne Modellierung des Bestands.

Rohrbrücke als Punktwolke in Autodesk ReCap Pro — Rohrbrücke als Punktwolke – Ausgangssituation für die automatische Erkennung.

Automatische Erkennung mit EdgeWise

ClearEdge3D EdgeWise erzeugt Objekte weitgehend automatisch aus registrierten Scans. Laut Hersteller werden bis zu 85 % der Rohre und Behälter automatisch erkannt und der Modellieraufwand um 50–75 % reduziert. Komponenten wie Ventile, Flansche, Reduzierungen, Bögen und T-Stücke werden rohrklassengesteuert in der richtigen Dimension gesetzt, Lücken im Rohrverlauf automatisch geschlossen. Stahlbau, Luftkanäle und Wände erkennt EdgeWise ebenfalls; der Export geht direkt nach Plant 3D, AutoCAD, Revit, CADWorx, MicroStation und PDMS.

Praxiswerte aus einem Projekt mit isolierten Leitungen:

Arbeitsschritt	Hinweis	Dauer
Scans in ReCap einlesen, als E57 exportieren	–	–
Process Scans: Punktwolke in Datenbank wandeln	Vorgabe für den Punktabstand verringern	ca. 45 min
Rohrerkennung	Toleranz erhöhen – die Isolierung ist nicht exakt rund	ca. 15 min
Automatische Rohrverbindung (Easy Connect)	schließt Lücken zwischen erkannten Rohren	–
Nacharbeit	Extract, Edit, Connect straight/tee, Append elbow/pipe, Rotate, SmartSheet	ca. 10 h
Export je Leitung	STEP, Import in Plant 3D als Plant-3D-Objekte	ca. 5 min
Isometrie	Schnell-ISO je Leitungsstrang	ca. 2 min

Dialog Schnell-ISO erstellen in Plant 3D neben dem Modell der importierten Leitungen — Aus der Erkennung in die Isometrie: importierte Leitungen in Plant 3D, Ausgabe per Schnell-ISO.

Projektbeispiele

Aufgabe	Aufmaß und Bearbeitung	Übergabe
Planungsstand mit Realität vergleichen	Gebäudedokumentation über 4 Stockwerke, Bestandsmodell aus MicroStation mit der Punktwolke kombiniert	Punktwolke (ReCap), Navisworks-Modell
Werksdokumentation erneuern	Dokumentation eines Umbaus, Modellierung in Plant 3D mit eigenen Rohrklassen	Plant-3D-Rohrklassen, Modell, Isometrien
Werksdokumentation 2D	3D-Modell mit abgeleiteten Ansichten und Schnitten	Plant-3D-Modell, Navisworks-Modell, Pläne als PDF
Rohrbrücke erfassen	Erkennung der Leitungen mit EdgeWise	Plant-3D-Modell
Katalysator-Austausch	Aufmaß, Planung in Plant 3D, Engineering-Kontrolle in Navisworks gegen die Punktwolke	Planung, Kollisionsprüfung

Navisworks: Plant-3D-Planung für einen Katalysatoraustausch in der Punktwolke des Bestands — Katalysator-Austausch: Plant-3D-Planung in der Punktwolke, Kontrolle in Navisworks.

Passendes Angebot

3D-Laserscanning von ASEING

Wir planen das Scanprojekt mit Blick auf Ihr CAD, scannen vor Ort, registrieren und strukturieren die Punktwolke und liefern auf Wunsch das Modell in Plant 3D mit Rohrklassen, Isometrien und Navisworks-Modell. Schulung zur Bestandsplanung, zu ReCap und EdgeWise auf Anfrage.

3D-Laserscanning ›Scanprojekt anfragen ›

Grundlage: Vorträge und Projektunterlagen der A. Seitz Ingenieur GmbH (Bestandserfassung planen, ReCap, EdgeWise, Projektbeispiele). Herstellerangaben EdgeWise: ClearEdge3D.

Gesamtkonzept · Bestand & Laserscan

Software und Schulung für dieses Gewerk

Welche Autodesk-Software passt – und wo Sie sie lernen. Übersicht aller Gewerke im Gesamtkonzept, alle Termine im Schulungskalender.

Software

AutoCAD Plant 3D & P&ID ›Navisworks ›ReCap Pro ›Revit ›Civil 3D, InfraWorks & Map 3D ›

Schulungstermine

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