Norman Hallermann, Paul Debus, Jakob Taraben, Alexander Benz, Guido Morgenthal, Volker Rodehorst, Conrad Völker, Tajammal Abbas, Thomas Gebhardt, Sven Daubert
Unbemannte Fluggeräte zur Zustandsermittlung von Bauwerken - Fortsetzungsantrag
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3157
2019, 61 S., 43 Abb. u. 3 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In Rahmen dieses Forschungsprojektes wurden wissenschaftliche Fragestellungen im Zusammenhang mit der Anwendung von UAS zur Zustandsermittlung und Inspektion von Bauwerken bearbeitet. Aufbauend auf den Ergebnissen des Vorgängerprojektes lag der Schwerpunkt der Untersuchungen auf der Weiterentwicklung der Fluggerätenavigation. Des Weiteren wurden Fragestellungen zu erweiterten Anwendungsszenarien zerstörungsfreier Prüfmethoden, hier Gebäudethermographie, und zur Weiterverwendung der UAS-basierten Bauwerksdaten in BIM-Softwaretools bearbeitet. Es wurden neue Methoden und Algorithmen für die automatisierte Berechnung von bauwerksbezogenen Flugrouten für UAS, für die Co-Registrierung von RGB- und Thermographiebildern, deren Weiterverwendung in bestehenden BIM-Softwaretools und anderen Simulationstools für die thermisch-energetische Gebäudesimulation sowie für die kontextbezogene Speicherung UAS-basierter Bauwerksdaten entwickelt, prototypisch implementiert und getestet.

Stefan Winter, Robert Pawlowski, Klaudius Henke
Kontinuierliche Verformungsüberwachung weitgespannter Hallentragwerke auf der Basis digitaler Bildverarbeitung. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2828
2012, 98 S., 79 Abb. u. 17 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Um ein einfaches, robustes und kostengünstiges Verfahren zur kontinuierlichen Verformungsüberwachung von Hallentragwerken zu entwickeln, wurden die Methoden der industriellen Bildverarbeitung ins Bauwesen übertragen. Ausgewählte Punkte des Tragwerks werden mit elektronischen Kameras erfasst und ihre Abbildungen im digitalen Bild vermessen. In Laborversuchen konnte gezeigt werden, dass auf diese Weise Bewegungen von Zielpunkten auch über Distanzen im Gebäudemaßstab hinweg millimetergenau erfasst werden können. Die Praxistauglichkeit des Verfahrens wurde im Rahmen eines Pilotprojektes erprobt. Als Objekt wurde die Dreifachturnhalle des Staffelseegymnasiums in Murnau im Landkreis Garmisch-Partenkirchen mit einem weit gespannten Dachtragwerk aus Holz ausgewählt. Nachdem in Vorversuchen vor Ort eine optimale Anordnung der Komponenten ermittelt worden war, wurde ein Verformungsmesssystem dauerhaft in der Halle installiert. Es besteht aus einer Kamera, drei Mess- und einem Referenzpunkt für jeweils jeden der vier Hauptträger. Um störende Einflüsse aus Umgebungslicht auszublenden, dienen als Mess- und Referenzpunkte LEDs, deren Strahlung im Infrarotbereich liegt. Die Kameras sind entsprechend auf diesen Spektralbereich eingestellt. Mit einem zusätzlich fest eingebauten Lasermesssystem können Kontrollmessungen durchgeführt werden. Außerdem wurde auf dem Dach der Halle eine Wetterstation mit Schneekissen installiert, um die Korrelation zwischen Klimagrößen und Verformungen beobachten zu können. Alle Daten und Prozesse sind auf einem zentralen Messcomputer mit Fernzugriff über das Internet zusammengefasst. In Versuchen mit künstlicher Last wurde die tatsächliche Biegesteifigkeit der Hauptträger ermittelt. Auf dieser Grundlage wurden Verformungsgrenzen festgelegt, bei deren Erreichen Kontrollhandlungen vorgenommen oder Alarm ausgelöst werden soll. Für die Alarmierung wird die technische und organisatorische Infrastruktur der vorhandenen Brandmeldeanlage mit genutzt. Die Forschungsarbeit wurde von der Impuls Bildanalyse GmbH

Klaudius Henke, Jörg Schaffrath
Maßgefertigte Vakuum-Dämmelemente für das Bauen im Bestand. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2749
2010, 158 S., 116 Abb., 20 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Beim Bauen im Bestand, einem der größten Märkte der Bauwirtschaft, kann eine deutliche Steigerung der Effektivität von einem verstärkten Einsatz von Vorfertigung erwartet werden. Voraussetzung hierfür ist eine präzise und wirtschaftliche Messtechnik, die Bestandsdaten für die Produktion von Bauteilen in geeigneter Form zur Verfügung stellt. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde die Eignung der aktuell verfügbaren Messtechnik als Grundlage für eine Vorfertigung im Bestand untersucht. Als Baustoff wurden Vakuum-Dämmelemente gewählt, weil deren Verwendung zwingend eine Vorfertigung verlangt: Die einmal erstellte luftdichte Hülle darf nicht verletzt werden, eine Anpassung oder Nachbearbeitung auf der Baustelle ist nicht möglich. Dämmungen mit Vakuum-Technologie verfügen über äußerst geringe Wärmeleitfähigkeiten mit Bemessungswerten von bis zu 0,007 W/(m mal k). Mit dieser Eigenschaft stellen sie beim Bauen im Bestand oft die einzige Alternative dar, wenn herkömmliche Dämmstoffe aufgrund der erforderlichen Dämmstoffstärken nicht mehr sinnvoll eingesetzt werden können. Für die Forschungsarbeit wurden auf dem Stammgelände der TU München drei Objekte ausgewählt, die die typischen Einbausituationen von Vakuum-Dämmelementen gut repräsentieren und außerdem die Bandbreite möglicher Messsituationen weitestgehend abdecken. Die gewählten Objekte "Fassade", "Deckenfeld` und "Kellerraum" wurden mit verschiedenen Messtechniken geometrisch erfasst. Hierbei kamen 3D-Laserscanning, Einzelbildphotogrammetrie und Mehrbildphotogrammetrie zum Einsatz. Die Ergebnisse der Geometrieerfassung wurden mit verschiedenen Methoden ausgewertet und vergleichend betrachtet. Auf der Grundlage der digitalen Bestandsdaten wurden abschließend für das Versuchsobjekt "Fassade" passgenaue Dämmelemente im Werk vorgefertigt und ohne weiteren Zuschnitt am Objekt montiert. Es konnte gezeigt werden, dass die verfügbare Messtechnik geeignet ist, Bestandsdaten auf hohem Genauigkeitsniveau für die Vorfertigung von passgenauen Bauteilen zur Verfügung zu stellen.

G. Kehne
Baukostendaempfung durch Entwicklung eines Aufnahmesystems zur Bauplanerstellung fuer die Altbausanierung. Abschlussbericht
Bau- und Wohnforschung
1988, 63 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Zur Durchfuehrung von Altbausanierungsmassnahmen sind Plaene der Gebaeude unerlaesslich, aber nur selten vorhanden. Durch das Forschungsprojekt ist ein geschlossenes Vermessungssystem erstellt worden, mit dessen Hilfe die Bauaufnahme beschleunigt werden kann. Ein weiteres Anliegen war die Steigerung von Genauigkeiten bei der Bauaufnahme. Besonders bei raeumlich ausgedehnten Projekten war die Fehlerverteilung bisher ein grosses Problem, vor allem dann, wenn die Messungen an bereits abgeschlossene Teile anschlossen. Durch Einfuehrung der Ausgleichungsrechnung kann eine homogene Verteilung der unvermeidlichen Messfehler erfolgen. Des weiteren wurde auf die in der letzten Zeit stark an Bedeutung gewonnen und in der Genauigkeit optimierten polaren Messverfahren zurueckgegriffen. Durch die auch bei diesen Verfahren vorhandenen elektronischen Moeglichkeiten der Messwerterfassung und -speicherung konnte ein Datenfluss von der Messung bis zur Koordinate erreicht werden. (-y-)

Luftbildgestützte Erfassung von Altablagerungen. Ein Verfahren zur Dokumentation und Überwachung von Abbau- und Ablagerungsflächen am Beispiel des westlichen Marchfeldes
Bauforschung, Band T 2270
1987, 206 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In einem 300 qkm umfassenden Untersuchungsgebiet östlich von Wien wurde die Methode der luftbildgestützten großräumigen Erfassung von Altablagerungen im Sinne eines "Screening-Verfahrens" zur Umweltkontrolle erarbeitet. Das Untersuchungsgebiet (Teile des Marchfeldes), das sich durch eine rege Schotter- bzw. Kiesabbautätigkeit auszeichnet, ist aufgrund der dort zahlreich vorhandenen Deponie- und Verfüllungsflächen besonders geeignet, die Dynamik der Abbau- und Verfüllungstätigkeit anhand historischen Luftbildmaterials zu dokumentieren und über Erhebungen vor Ort weitreichende Informationen über Altablagerungen zu erhalten. Das entwickelte Verfahren hat gezeigt, daß ein einheitliches computergestütztes Erhebungs- und Erfassungssystem wichtige Informationen im Hinblick auf u.a. folgende Fragestellungen der Umweltkontrolle ermöglicht: Überwachung des Deponieraumes und seiner Dynamik, Erstellung von Abfallkonzepten, Indikation von Altlastverdachtsflächen, Hinweise auf potentielle Gefährdungen des Grundwassers. (-y-)