In dieser Arbeit wird eine sensorgestützte Bestandsaufnahme bei einem Beispielgebäude mit Hilfe eines Smartphones mit speziellem Tiefensensor in Verbindung mit der App RTAB-Map durgeführt.
Das resultierende Ergebnis stellt eine originalgetreue Punktwolke dar. Auf dieser Grundlage wird ein Gebäudemodell erstellt. Generell wird in dieser Arbeit der Frage nachgegangen, ob sensorgestützte Verfahren eine gute Alternative zu klassischen Verfahren darstellt und das Ergebnis einen Mehrwert bietet. Um diese Frage zu beantworten, wird die aufgenommene Punktwolke analysiert und mit der Realsituation verglichen. Hierbei zeigt sich, dass die sensorgestützte Aufnahme die für die Beräumung relevanten Daten vollständig und in ausreichender Genauigkeit aufnimmt. Die Durchführung und die Erstellung des Modells stellt einen gewissen Aufwand dar, welcher jedoch in Anbetracht des Nutzens der Punktwolke und des Modells zu vernachlässigen ist.
Für die Angabe exakter Maße, welche für eine Veräußerung des Inventars des Gebäudes notwendig sind, reicht die Genauigkeit jedoch nur bedingt aus. Nichtsdestotrotz stellt die sensorgestützte Bestandsaufnahme ein innovatives und gutes Verfahren der Bestandsaufnahme dar, welches einen großen Mehrwert für die Beräumung bietet.
Das Ende eines jeden Immobilienlebenszyklus stellt der Abbruch und die Verwertung der Immobilie dar. Da die Baubranche in Deutschland einer der ressourcenintensivsten Wirtschaftssektoren darstellt, spielt das im Kreislaufwirtschaftsgesetz geforderte Getrennthalten von Abfällen grade in Sachen Abbruch eine große Rolle. Die Weichen des Getrennthaltens werden bei den dem Abbruch vorgelagerten Beräumungsprozessen gestellt. Im Zuge der Beräumung eines Gebäudes findet in der Regel eine Bestandsaufnahme der Ist-Situation statt. Diese dient der besseren Vorbereitung und Planung. Dabei gibt es verschiedene Vorgehensweisen, welche sich meist im Aufwand und der Detailgenauigkeit unterscheiden.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Grundlagen
2.1 Immobilie und Immobilienlebenszyklus
2.2 Abfallrecht
2.2.1 KrWG
2.3 Beräumung
2.3.1 Entrümpelung
2.3.2 Entkernung
2.4 Abbruch
3 Bestandsaufnahme von Beräumungsobjekten
3.1 Vorgehensweisen zur Bestandsaufnahme
3.1.1 Sichtung vorhandener Unterlagen
3.1.2 Ortsbegehung
3.1.3 Bestandsaufnahme durch Abschätzung mit Hilfe von Erfahrungswerten
3.1.4 Vorgehensweisen der Bestandsaufnahme in der Praxis
3.2 Identifikation der für die Beräumungsprozesse wichtigen Gebäudedaten
3.2.1 Gebäudedaten für die Planung der Entrümpelung
3.2.2 Gebäudedaten für die Planung der Entkernung
3.2.3 Genauigkeit der Gebäudedaten
4 Fallstudie
4.1 Systemkonfiguration für eine sensorgestützte Bestandsaufnahme von Gebäuden
4.1.1 Smartphone mit speziellem Tiefensensor - Lenovo Phab 2 Pro
4.1.2 Plattform zur Verarbeitung von sensorischen Informationen: Google Tango
4.1.3 Punktwolkenaufnahme-Software: RTAB-Map
4.1.4 Software zur Weiterverarbeitung der Punktwolke
4.2 Durchführung der sensorgestützten Aufnahme
4.2.1 Beschreibung des aufzunehmenden Gebäudes und des Aufnahmebereichs
4.2.2 Vorbereitende Maßnahmen
4.2.3 Durchführung der Punktwolkenaufnahme
4.2.4 Ergebnis der Punktwolkenaufnahme
4.2.5 Probleme und Fehler bei der Punktwolkenaufnahme
4.3 Aggregation der Daten zu einem Bestandsmodell
4.3.1 Vorgehen
4.3.2 Ergebnis
4.4 Evaluation des sensorgestützten Systems zur Bestandsaufnahme
4.4.1 Vollständigkeit der Daten
4.4.2 Genauigkeit der Daten
4.4.3 Aufwand der Aufnahme und Modellierung
4.4.4 Abschließende Gesamtbewertung
5 Zusammenfassung und Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht den Einsatz eines modernen Systems aus bildgebenden Sensoren – bestehend aus einem Smartphone mit Tiefensensor und einer speziellen Software – zur digitalen Bestandsaufnahme von Gebäuden, um die Planung von Beräumungsprozessen (Entrümpelung und Entkernung) effizienter und kostengünstiger zu gestalten.
- Sensorgestützte Erfassung der Geometrie und des Inventars mittels RTAB-Map und Lenovo Phab 2 Pro.
- Analyse und Bewertung der Datenqualität hinsichtlich Vollständigkeit und Genauigkeit.
- Prozessmodellierung für die Ableitung von Materialmengen und Arbeitsaufwand.
- Integration und Weiterverarbeitung der Daten in BIM-Software wie Autodesk Revit.
- Vergleichende Evaluation gegenüber herkömmlichen Bestandsaufnahme-Methoden.
Auszug aus dem Buch
3.1.2.1 Ortsbegehung mit Mengeneinschätzung
Eine Begehung des Abbruchobjekts ist bei einem solchen Vorhaben eine sinnvolle Methode, um eine grobe Übersicht über das Objekt zu erhalten und bereits aufgetretene Fragestellungen vor Ort zu analysieren und zu klären. Auch können hier bereits vorhandene Pläne und Unterlagen zu einem gewissen Maße auf Richtigkeit überprüft und validiert werden. Aus diesem Grund ist es ratsam, dass die Ortsbegehung relativ weit am Anfang eines jeden Projekts steht.
Die Ortsbegehung führt zu einem umfassenden Eindruck über die Gesamtsituation des Vorhabens und über die Immobilie an sich. Hierbei können viele Details wahrgenommen werden, die auf eventuell vorhandenen Plänen nicht sichtbar sind. Grade der Zustand und die Qualität des Gebäudes sowie des Inventars ist schnell erkennbar. Auch mögliche Kontaminationen der Abbruchsubstanz sowie schadstoffhaltige Bauteile können frühzeitig erkannt werden. Darüber hinaus ist die benachbarte Umgebung des Abbruchobjekts sichtbar. Hier können wichtige logistische Informationen für die spätere Durchführung des Abbruchs bzw. der Beräumung gesammelt werden. Auch können in diesem Zusammenhang Schwierigkeiten, die sich bspw. aufgrund einer engen Nachbarbebauungen ergeben, für die Beräumungs- und Abbruchplanung frühzeitig erkannt werden.
Eine Ortsbegehung reicht jedoch nur in sehr wenigen Fällen und bei relativ kleinen Abbruchvorhaben als vollständige und abschließende Bestandsaufnahme aus. Sie dient eher als Grundlage, wenn es lediglich um eine Einschätzung der Material- und Inventarmenge geht. In diesem Zusammenhang werden dabei Kennzahlen und Anhaltswerte verwendet und das Objekt muss bei der Begehung weniger aufwendig und genau inspiziert werden. Oftmals werden die Materialmengen durch auf m³ umbauten Raum oder auf Brutto-Rauminhalt (BRI) bezogene Faktoren ermittelt. Bei der Ermittlung des BRI und des umbauten Raums werden häufig nur die Außenmaße eines Gebäudes zugrunde gelegt. Somit sind die Mengen nur als Anhaltwert zu sehen und können bei speziellen Bauwerken stark von der Realität abweichen. Jedoch ist eine solche Mengeneinschätzung oftmals für die spätere Kostenschätzung und Grobkalkulationen sowie für die Entsorgungskonzepte und Kontrollen ausreichend genug und mitunter bei Zeitmangel oftmals gar nicht anders machbar. Steht jedoch etwas mehr Zeit zur Verfügung oder sind detailliertere Informationen über das Gebäude notwendig, finden von vornherein oder auch im weiteren Verlauf der Planung zusätzliche Begehungen statt. Dabei werden detailliertere Informationen gesammelt (bspw. mit Hilfe eines Aufmaßes – siehe nächster Abschnitt 3.1.2.2).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die aktuelle wirtschaftliche Situation der Baubranche ein, erörtert die Notwendigkeit von Abbruch und Kernsanierung und begründet das Ziel der Untersuchung sensorgestützter Methoden zur Bestandsaufnahme.
2 Grundlagen: Das Kapitel definiert den Immobilienbegriff, den Lebenszyklus von Gebäuden und beleuchtet das Abfallrecht sowie die Prozesse der Beräumung (Entrümpelung/Entkernung) und den Abbruch.
3 Bestandsaufnahme von Beräumungsobjekten: Es werden verschiedene Methoden der Datengewinnung erläutert, von der Sichtung von Unterlagen über klassische Ortsbegehungen bis hin zum Aufmaß, sowie die spezifischen Datenanforderungen für Beräumungsprozesse definiert.
4 Fallstudie: Im Hauptteil wird die Anwendung des sensorgestützten Systems (Lenovo Phab 2 Pro & RTAB-Map) an einem Beispielgebäude dokumentiert, einschließlich der Datenverarbeitung in Revit und einer detaillierten Evaluation der Ergebnisse.
5 Zusammenfassung und Fazit: Das Kapitel fasst die wesentlichen Erkenntnisse zusammen, bewertet das Potenzial der sensorgestützten Methode zur Prozessoptimierung in der Abbruchbranche und skizziert künftige Entwicklungsperspektiven.
Schlüsselwörter
Bestandsaufnahme, Beräumung, Entrümpelung, Entkernung, Abbruch, sensorgestützte Aufnahme, Punktwolke, RTAB-Map, Google Tango, BIM, Autodesk Revit, Gebäudedaten, Immobilienlebenszyklus, Kreislaufwirtschaftsgesetz, Digitalisierung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Optimierung der Bestandsaufnahme von Abbruch- und Beräumungsobjekten durch den Einsatz moderner, sensorgestützter digitaler Technologien anstelle traditioneller, oft ungenauer Schätzmethoden.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind das Abfallrecht (insb. KrWG), die Struktur von Beräumungsprozessen wie Entrümpelung und Entkernung, sowie die methodische Umsetzung der digitalen Datenerfassung in Gebäuden.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Ziel der Arbeit ist es, die Eignung und Gebrauchstauglichkeit eines spezifischen, kostengünstigen Systems bildgebender Sensoren für die Bestandsaufnahme potenzieller Beräumungsobjekte zu untersuchen und abschließend zu bewerten.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit nutzt einen praxisorientierten Fallstudien-Ansatz: Ein reales Architekturgebäude wird mittels Smartphone-Tiefensensorik erfasst, zu einem 3D-Modell verarbeitet und anschließend hinsichtlich Datenvollständigkeit und Genauigkeit evaluiert.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil widmet sich der technischen Systemkonfiguration, der Durchführung der Punktwolkenaufnahme, der Aggregation dieser Daten zu einem Revit-Bestandsmodell sowie der detaillierten Evaluation der Systemperformance.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Bestandsaufnahme, Punktwolke, RTAB-Map, Entrümpelung, Entkernung, BIM und Digitalisierung in der Baubranche.
Wie unterscheidet sich diese digitale Methode von herkömmlichen Begehungen?
Während klassische Begehungen oft auf groben Mengeneinschätzungen basieren, ermöglicht die sensorgestützte digitale Aufnahme eine präzisere, fotorealistische 3D-Dokumentation, die auch nach der Begehung eine virtuelle Analyse und exaktere Massenermittlung erlaubt.
Welche Probleme traten bei der sensorgestützten Aufnahme auf?
Es traten typische, systembedingte Herausforderungen auf, wie zum Beispiel Orientierungsverluste bei mangelhafter Bewegungserkennung in schlecht beleuchteten Bereichen oder geringfügige Überlagerungsfehler (Drift) in der Punktwolke, die jedoch durch Maßnahmen wie Zusatzbeleuchtung minimiert werden konnten.
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- Mark Lach (Author), 2019, Eine sensorgestützte Bestandsaufnahme an einem Beispielgebäude mit der App RTAB-Map. Eine Untersuchung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1002978
