Tipps zur Registrierung von Punktwolken bei groß angelegten 3D-Lasersanning-Projekten

Bei 3D-Lasersanning-Projekten ist die Datenerfassung vor Ort nur die halbe Miete. Die eigentliche Magie (oder der Albtraum) beginnt im Büro bei der Zusammenführung der Daten, der sogenannten "Registrierung". Besonders bei Großprojekten wie Industrieanlagen, großen Hotelkomplexen oder Flughäfen, bei denen tausende von Scan-Stationen zum Einsatz kommen, erfordert die fehlerfreie Zusammenführung der Punktwolke eine ernsthafte Strategie.

In diesem Artikel haben wir professionelle Tipps zusammengestellt, um den Punktwolken-Registrierungsprozess bei Großprojekten zu optimieren und die Fehlerquote zu minimieren.

1. Vorbereitung auf der Baustelle: "Loop Closure" (Schleifenschluss)

Der größte Fehler bei großen Flächen ist das Scannen in einer "U"-Form oder auf einer einzigen Linie. Dies führt mit zunehmender Anzahl von Scans zu kumulativen Fehlern und am Ende des Projekts zu Abweichungen im Meterbereich ("Drift").

• Tipp: Beenden Sie Ihre Scan-Route unbedingt dort, wo Sie begonnen haben. Dies nennt man Loop Closure. Die Software (FARO Scene, Recap, Cyclone usw.) überlagert Start- und Endpunkte und verteilt die kleinen Abweichungen gleichmäßig auf die gesamte Kette, wodurch der Fehler minimiert wird.

2. Teile und Herrsche: Die "Cluster"-Logik (Gruppierung)

Der Versuch, Daten von 1000 Scans auf einmal zu verarbeiten, blockiert nicht nur Ihre Hardware, sondern macht auch die Fehlersuche fast unmöglich.

• Tipp: Unterteilen Sie das Projekt in logische Abschnitte. Speichern Sie jede Etage, jeden Flügel oder die Außenfassade als separate "Cluster" (Gruppe). Registrieren Sie zunächst diese kleinen Cluster intern ("Grünes Licht") und verbinden Sie diese Cluster anschließend miteinander. Diese Methode erleichtert das Auffinden von Fehlerquellen erheblich.

3. Mit Zielmarken (Targets) oder ohne (Cloud-to-Cloud)?

Bei Großprojekten ist eine hybride Arbeitsweise am effektivsten.

• Cloud-to-Cloud (C2C): In Bereichen mit hoher geometrischer Dichte (Maschinenräume, Technikräume) ist die ziellose Registrierung schnell und effektiv. Dies erfordert jedoch eine Scan-Überlappung (Overlap) von mindestens 30-40 %.

• Target-Based (Mit Zielmarken): In langen Korridoren, an glatten Wänden oder in offenen Bereichen mit wenigen geometrischen Details sollten Sie unbedingt Kugeln (Spheres) oder Schachbrettmuster (Checkerboards) verwenden. Wo die Software Oberflächen nicht erkennen kann, sind Targets lebensrettend.

4. Achten Sie auf Überlappungsraten (Overlap)

Um Daten zu sparen, die Scan-Stationen zu weit voneinander entfernt aufzustellen, kann im Büro zu großen Problemen führen.

• Tipp: Der gemeinsame sichtbare Bereich zwischen zwei Scan-Stationen muss mindestens 30 % betragen. Bei Großprojekten, insbesondere bei Türdurchgängen, sollte diese Rate auf bis zu 50 % erhöht werden, um "Rotationsfehler" beim Verbinden zweier Räume zu vermeiden.

5. Qualitätskontrolle durch Schnittbildung (QA/QC)

Dass die Software Ihnen "Grünes Licht" (Erfolgreiche Übereinstimmung) gibt, bedeutet nicht, dass das Ergebnis zu 100 % korrekt ist. Manchmal überlagert die Software falsche Oberflächen.

• Tipp: Erstellen Sie nach dem Registrierungsprozess dünne Schnitte durch Wände und Säulen des Gebäudes. Wenn Sie im Schnitt eine "doppelte" Wandlinie sehen oder die Wandstärke größer ist als sie sein sollte, liegt ein Registrierungsfehler (Misalignment) vor.

6. Georeferenzierung (Verortung im Koordinatensystem)

Bei Großprojekten ist es oft erforderlich, dass die Laserscandaten mit den Landeskartenkoordinaten (z. B. UTM, Gauß-Krüger) übereinstimmen.

• Tipp: Platzieren Sie mit einer Totalstation oder GPS bestimmte Passpunkte (Ground Control Points - GCP) auf dem Projektgelände. Indem Sie diese Punkte während des Scannens erfassen, können Sie die gesamte Punktwolke mit einem Klick vom lokalen Koordinatensystem in das Landeskoordinatensystem transformieren.

Fazit

Der Erfolg bei großen 3D-Lasersanning-Projekten hängt weniger von einem leistungsstarken Computer ab, als vielmehr von einer korrekten Planung vor Ort und einem disziplinierten Workflow im Büro. Mit den richtigen Registrierungsstrategien können Sie sowohl den "Scan-to-BIM"-Prozess beschleunigen als auch millimetergenaue Zuverlässigkeit bei Ihren Lieferungen gewährleisten.