Spezialeinsatz im Hauptbahnhof Frankfurt: 3D Fassadenaufnahme per Drohne zur Vermessung und CAD Modellierung

LOGXON Einsatz im Haupbahnhof Frankfurt zur 3D Fassadenaufnahme per Drohne zur Vermessung und CAD Modellierung

Die Deutsche Bahn, genauer gesagt die DB Station&Service AG hat LOGXON für ein sehr spannendes Projekt angefragt. Wir haben die Herausforderung angenommen und eine photogrammetrische 3D Fassadenaufnahme per Drohne zur Vermessung und CAD Modellierung im Frankfurt (Main) Hauptbahnhof durchgeführt. Die Innenfassade des Empfangsgebäudes sollte dreidimensional vermessen und visuell dokumentiert werden. Mehr zu diesem spannenden Projekt erfahren Sie in diesem Projektreport.

3D Fassadenaufnahme per Drohne zur Vermessung und CAD Modellierung: Eine Herausforderung für die Organisation und den Pilot im Haupbahnhof Frankfurt

Der Frankfurter Hauptbahnhof ist eine zentrale Drehscheibe in Europa und der am zweitstärksten frequentierte Fernbahnhof Deutschlands. Genau darin bestand die größte Herausforderung hinsichtlich der Organisation der Befliegung. Der Bereich der 3D Fassadenaufnahme konnte und durfte nicht dauerhaft und vor allem nur in der Nacht stattfinden, denn es ging bei der 3D Fassadenaufnahme per Drohne um das Bahnhofsportal des Haupteingangs. Die Aufnahme erfolgt nach Abstimmung mit allen Beteiligten, vor allem dem Bahnhofsmanagement, in 2 Abschnitten zum Sonnenaufgang an einem Sonntag morgen im Hochsommer.

3D Fassadenaufnahme per Drohne im Haupbahnhof Frankfurt und die Herausforderungen an unser Team

Komplexeste Voraussetzung für eine Drohnenbefliegung

Die Voraussetzung für eine Drohnenbefliegung können nicht komplexer und schwieriger sein als im Frankfurter Hauptbahnhof – so viel sei vorab gesagt! Viele Menschen, wenig Platz und eine sehr anspruchsvolle Flugumgebung. Indoor Flüge, speziell innerhalb von Hallen mit viel Stahlbau ist immer ein Spezialeinsatz, selbst für die aller besten Piloten. Auch unser Pilot Andreas Hechler musste komplett manuell und ohne GPS fliegen. Bei der 3D Fassadenaufnahme per Drohne im Frankfurter Hauptbahnhof ist die Herausforderung noch wesentlich größter. Es musste aufgrund der Aufgabenstellung direkt unter der Decke, zwischen Stahlträgern, abgehängten Lampen und gespannten Stahlseilen geflogen werden sowie mit minimalstem Abstand zur Fassade!

Organisation und Ablauf vor Ort im Rahmen der 3D Fassadenaufnahme per Drohne

Wir sind mit unserem Team mitten in der Nacht angereist um sämtliche Vorbereitungen mit dem Kunde und dem Sicherheitspersonal zu treffen. Gestartet haben wir mit dem Einmessen des Passpunktnetzes per Tachymeter. Unser Ziel war es zum Tagesanbruch und dem ersten Sonnenlicht mit der Drohnenaufnahme zu beginnen, den unsere sehr lichtstarken Kameras benötigen zumindest ein Minimum an Tageslicht. Nachdem der erste Bereich abgesperrt war, erfolgte die Befliegung mit unserer stark in Richtung Leichtbau modifizierten DJI S1000+ Drohne. Simultan erfolgte die bodennahe Vermessung mittels terrestrischer Photogrammetrie. Zudem haben wir terrestrische Laserscans durchgeführt um selbst die feinsten Details zu erfassen und die photogrammetrische Erfassung zu stabilisieren.

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Auswertung und CAD Modellierung der 3D Fassadenaufnahme per Drohne im Haupbahnhof Frankfurt

Auswertung der kombinierten Gebäudeaufnahme per Drohne und Laserscanner

Die gewonnen Messbilder wurden simultan mit den bereits registrierten Laserscans mittels Software photogrammetrisch ausgewertet und eine georeferenzierten 3D Punktwolke abgeleitet. Die sehr dichte und genaue Punktwolke bildet die Geometrie der Fassade und sämtlicher Bauteile für die Weiterverarbeitung millimetergenau ab.

Hochauflösende, maßstabsgerechte Orthofotos aus Photogrammetrischen Aufnahmen

Im Rahmen der Auswertung haben wir Orhtofotos mit einer Auflösung von 5mm wie auch 10mm erstellt. Die Orthofotos bilden später mit den von uns erstellen CAD Plänen die Grundlage für eine stein- und fugengerechte Fassadenauswertung. Die Orthofotos dienen darüber hinaus als maßstäbliche Dokumentation sämtlicher Details wie Verzierungen, feiner Risse und Abplatzungen. Diese Details mussten sowohl erkennbar und in ihrer Dimension bestimmbar sein. Diese Ergebnisse sind die Planungsgrundlage für weitere Maßnahmen. Insbesondere der Bausicherung sowie der Material- und Schadenskartierung.

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CAD Modellierung der 3D Fassadenaufnahme per Drohne auf Basis der 3D Punktwolke

Wie auch am Hauptbahnhof Frankfurt, ist eine zuverlässige Bestandsaufnahme eine wichtige Planungsgrundlage für jede Art von Umbau, Sanierung oder Renovierung. Aus der Punktwolke lassen sich zwar direkt Maße abgreifen, Strecken messen oder Flächen bilden, doch wir haben die Messergebnis und Informationen für unseren Kunde „gebrauchsfertig“ weiterverarbeitet und aus der Punktwolke exakte und vor allem steingerechte Fassadenpläne modelliert. Im Anschluss wurde der von uns erstellte CAD Plan um die bereits vorhanden Bestandspläne, links und rechts neben dem Bahnhofsportal erweitert.

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Projektumfang:

  • Projektmanagement: Organisation der Befliegung und Abstimmung wichtiger Parameter in Bezug auf die Ergebnisse
  • Planung der Aufnahmen und Flugplanung zur Erfassung mit entsprechend hoher Auflösung
  • Durchführung der 3D Fassadenaufnahme per Drohne zur Vermessung LOGXON UAV Pilot und Dokumentation
  • Terrestrische 3D Vermessung in Farbe mittels terrestrischem Laserscanner
  • Terrestrische 3D Fassadenaufnahme und Dokumentation mittels Photogrammetrie
  • Registrierung und Export der terrestrischen Laserscans zu Weiterverarbeitung
  • Photogrammetrische Bildverarbeitung auf Basis der LiDAR Punktwolke und Prozessierung von einer texturierten Gesamtpunktwolke
  • Verarbeitung sämtlicher Pass- und Kontrolltpunkte
  • Übergebene Ergebnisse: Texturierte Punktwolke, georeferenzierte Orthofotos, 2D Fassadenplan, kombinierter Bestandsplan mit weiteren Abschnitten der Fassade

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