Geld sparen mit Drohnen
Das können die fliegenden Helfer auf der Baustelle
Der wachsende Hype um Drohnen ist bereits seit Jahren ungebrochen. Das gesteigerte Interesse seitens von Unternehmen – allen voran Bauunternehmen – lässt sich auf Fortschritte im Software- und Datenbereich zurückführen.
Eine Handvoll Unternehmen widmen sich mittlerweile der Entwicklung von Apps und Cloud-Diensten für Drohnen, die der Erhebung von Daten und Bildmaterial zur Verwendung auf Baustellen dienen. Das Ganze funktioniert folgendermaßen: Eine über ein Tablet betriebene App ermöglicht die Programmierung automatischer Flugrouten innerhalb eines bestimmten Gebiets. Während ihres Fluges macht die Drohne Aufnahmen des entsprechenden Bereichs und lädt diese in eine cloudbasierte Photogrammetrie-Software hoch, die auf Basis des unbearbeiteten Bildmaterials Karten und Modellstrukturen erstellt. Diese werden schließlich über eine Web-Plattform zur Verfügung gestellt.
Die hochgeladenen Daten werden zu TIFF-Dateien und anderen Bildformaten, topografischen Karten, Punktwolken sowie 3D-Gittermodellen verarbeitet. Das Ergebnis ist eine originalgetreue digitale Abbildung der Baustelle, die die Verhältnisse vor Ort beinahe in Echtzeit und mit einer Genauigkeit im Zentimeterbereich widerspiegelt. Diese kann nicht nur tagtäglich aktualisiert werden, sondern ist darüber hinaus mit Autodesk BIM 360 sowie GIS kompatibel. So lassen sich Infrastrukturen noch in der Konstruktionsphase mit den Modellen der Architekten und Planer abgleichen, um eventuell erforderliche Baumaßnahmen zu ermitteln und mögliche Fehler aufzudecken, bevor sie zu kostspieligen dauerhaften Problemen werden.
Drohnen-Einsatz auf Baustellen um 200 Prozent gestiegen
Wie der auf Verarbeitungs-Software für Drohnen-Bilddaten spezialisierte Anbieter DroneDeploy betont, sei der Einsatz von Drohnen auf Baustellen im Laufe des vergangenen Jahres um ganze 200 Prozent gestiegen. Für Gil Mildworth, der sich in seiner Rolle als Vizepräsident für Geschäftsentwicklung bei SiteAware täglich mit dem Thema Baudaten befasst, steht fest: „Es ist heute unbestritten, dass Drohnen der Baubranche einen Mehrwert bieten. Der Schlüssel zum Erfolg besteht darin, aus den erfassten Daten im Rahmen eines integrierten Bauprozesses praktische Einblicke zu gewinnen.“
Bill Bennington, US-weiter Qualitätsbeauftragter bei PCL Construction, war vor zwei Jahren an der Entwicklung des internen Drohnenprogramms des Unternehmens beteiligt. Mittlerweile beaufsichtigt er in den USA und Kanada dreißig zertifizierte Piloten. Trotz des heutigen Erfolgs legte das Programm zunächst einen holprigen Start hin. „Zu Beginn suchten Projektteams verzweifelt nach Problemen, die man mithilfe von Drohnen lösen könnte, um die ursprünglichen Investitionskosten zu rechtfertigen“, erinnert sich Bennington. „Aber heute machen wir uns keine Gedanken mehr darüber, ob sich die damit verbundenen Investitionen auszahlen. Wir wissen, dass Drohnen ein Segen für Projektteams sind, die sich im Rahmen ihrer täglichen Kommunikations- und Koordinationstätigkeiten maßgeblich auf Luftbilddaten verlassen.“
Die Drohne als fester Bestandteil der digitalen Baustelle
Wie effizient ein Bauprojekt abläuft, wird in erster Linie von drei Rahmenbedingungen bestimmt: Zeit, Qualität und Kosten. Dass Drohnen im Hinblick auf jeden dieser Faktoren Vorteile bergen, leuchtet ein. Im Gegensatz zu Menschen sind sie in der Lage, Baustellen in kürzester Zeit zu überqueren – ohne Hindernisse wie Gräben und Lastwagen umgehen oder mühevoll Gerüste emporsteigen zu müssen.
Wie Bennington weiter ausführt, nutzt PCL die webbasierte Drohnenplattform Site Scan, um in Form von 3D-Gittermodellen und 3D-Punktwolken vorliegende Luftbilddaten in Virtual- und Augmented-Reality-Umgebungen zu visualisieren. Wenn es an der Zeit ist, ein umgesetztes Projekt mit dem entsprechenden Modell abzugleichen, lädt das Projektteam die Gitterstruktur- bzw. Punktwolkendateien herunter und öffnet sie in Autodesk-Software wie Revit oder ReCap.
Cloudbasierte Photogrammetrie-Lösungen, die von Drohnen erhobene Daten in verwertbare Formate verwandeln, ersparen darüber hinaus einiges an manuellem Aufwand. So müssen Daten zur Echtzeit-Verarbeitung über die photogrammetrische Software von DroneDeploy beispielsweise nicht in die Cloud hochgeladen werden: Die Funktion Live Map generiert völlig ohne Internetverbindung automatisch 2D-Karten, während die Drohne sich in der Luft befindet, um Nutzern umgehend entsprechende Einblicke zu gewähren.
Nach Hochladen der Bilddaten auf eine webbasierte Plattform stehen diese sämtlichen Projektteams zur Verfügung, wobei der Zugang einzelner Benutzer durch gestaffelte Berechtigungen und Zugriffsbeschränkungen geregelt wird.
Verschiedene Arten von Kameras eröffnen überdies neue Möglichkeiten und Funktionen. So eignen sich Wärmebildkameras etwa besonders zur Überprüfung von Solaranlagen, zur Ortung von Wärmelecks oder wasserdurchlässigen Stellen an Gebäudehüllen sowie zur Überwachung erhärtender Betonstrukturen.
Der Einsatz von Drohnen verbessert die Sicherheit der eigenen Mitarbeiter
Drohnen können die Sicherheit auf der Baustelle verbessern, lange bevor der erste Spatenstich erfolgt oder die ersten Schweißfunken durch die Luft sprühen. Statt mit dem Finger auf eine banale, wenig aufschlussreiche Karte zu zeigen, könne der Bauleiter Mitarbeiter anhand äußerst realitätsgetreuer, detaillierter 3D-Abbildungen mit einem Projekt vertraut machen.
Auch Nivelliermessungen und die Bestimmung bestehender Geländekonturen sind per Drohne zurück. So lässt sich sowohl Oberflächenabfluss vorbeugen als auch ausreichend Freiraum für vorhandene Versorgungsleitungen und -anlagen einplanen.
Der wohl offenkundigste Vorteil in Sachen Sicherheit besteht jedoch darin, dass Bauarbeiter keine unfertigen Strukturen erklimmen müssen, um Qualitätsprüfungen durchzuführen. Stürze sind die häufigste Unfallursache auf Baustellen. Der Einsatz von Drohnen vermeidet dieses unnötige Risiko und gewährleistet die Sicherheit von Teams im Außendienst.
Die Zukunft liegt in maschinellem Lernen
Unterdessen geht Mildworth seinerseits der Frage nach, inwiefern maschinelles Lernen Vorteile in Zusammenhang mit drohnenbasierter Überwachungstechnik bieten könnte. „Der nächste Schritt ist, den gesamten Prozess noch stärker zu automatisieren“, meint er. In einem solchen Szenario würden maschinelle Lernprotokolle eine Reihe von Empfehlungen und Prioritätseinstufungen in Bezug auf Probleme erstellen, die auf der Baustelle gelöst werden müssten. Die Protokolle wären in der Lage, aus vergangenen Projekten zu lernen und die gewonnenen Erkenntnisse im Rahmen zukünftiger Aufträge anzuwenden.
Keine Frage: Die Welt der Drohnendaten durchläuft einen radikalen Umbruch. Was in Winns Zukunftsvision anklingt, ist kein Endprodukt in Form von Karten oder Bildaufnahmen – diese werden lediglich einen Teil eines größeren Ganzen ausmachen. Das Ergebnis wird vielmehr in einer Reihe von Kernpunkten und Fragen bestehen, auf die der Benutzer aufmerksam gemacht wird. „Daten sind ein nützliches Hilfsmittel“, so Winn. „Noch nützlicher wären sie jedoch, wenn sie von Computern nicht nur verarbeitet, sondern auch interpretiert und verstanden werden könnten.“
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