Digitalisierung

3D-Laserscanning im Auftrag Ihrer Majestät

Um bestmögliche Maßnahmen zur Erhaltung ergreifen zu können, wurde im Sommer 2018 per Laserscanning ein genaues 3D-Modell des Königlichen Palastes in Madrid erstellt. Zum Einsatz kamen dabei der terrestrische Laserscanner Leica ScanStation P40 sowie der Laserscanner Leica BLK360.

Gut 3.400 Räume des Königspalastes in Madrid wurden digitalisiert. © Leica Geosystems

Das 3D-Laserscanning zur Bestandsaufnahme von Bauwerken oder Anlagen hat sich in etlichen Bereichen durchgesetzt – von der Architekturvermessung, dem Rohrleitungs- und Anlagenbau bis zur Bau- und Unfallforschung. Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist zudem der Denkmalschutz. Die Technologien werden zunehmend effizienter, weshalb sich immer mehr kulturelle Institutionen dazu entschließen.

3.418 Räume auf 137.000 Quadratmeter
In Spanien ist die Regierungsinstitution Patrimonio Nacional für die Verwaltung und den Erhalt einiger Orte und historischer Gebäude verantwortlich, die sich im Besitz des spanischen Staates befinden. 2018 stand man hier vor der Aufgabe, ein möglichst genaues 3D-Modell von einem der bekanntesten und beliebtesten Wahrzeichen Spaniens zu erstellen: dem königlichen Palast in Madrid. Um die Geschichte des Palacio Real lückenlos dokumentieren und bestmögliche Maßnahmen zu seiner Erhaltung ergreifen zu können, sollte eine nahtlose digitale Aufzeichnung über den aktuellen Zustand des Gebäudes von innen und außen angefertigt werden. Vorhandene Aufzeichnungen reichten zwar teilweise bis zum Baubeginn im Jahr 1738 zurück, waren aber unvollständig und schwierig weiterzuverarbeiten.

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Die Software Leica Cyclone gleicht alle Scan-Daten ab und erstellt ein Bild aus den Messungen. © Leica Geosystems

Der Königliche Palast in Madrid gehört zu den größten Schlössern in Westeuropa und ist fast doppelt so groß wie der Buckingham Palace oder Schloss Versailles. Rund 2.000 Säle, viele Salons und Kabinette für höfische Zwecke – insgesamt gut 3.400 Räume auf 137.000 Quadratmeter Fläche. Es handelte sich also um ein Vermessungsprojekt von durchaus majestätischen Ausmaßen. Nach der öffentlichen Ausschreibung wurde im Sommer 2018 die Dienstleistungsabteilung des multinationalen Vermessungsunternehmens Grupo ACRE mit der digitalen Erfassung des Palacio Real beauftragt. Das Angebot beinhaltete den Einsatz der neuesten 3D-Laserscanning-Technologie von Leica Geosystems: die hohe Präzision und die effiziente Handhabung gaben den Ausschlag. Für die Realisierung des 3D-Modells kam der terrestrische Laserscanner Leica Scan Station P40 gemeinsam mit dem Leica BLK360 zum Einsatz. Letzterer eignet sich als laut Unternehmensangaben branchenweit kleinster und leichtester bildgebender Laserscanner besonders für kleinere Räume und schwer zugängliche Bereiche.

Detailgetreu auch in kleinen Räumen
Das Projekt wurde in zwei Phasen unterteilt und so geplant, dass sämtliche Räumlichkeiten mit maximaler Präzision und minimalen Störungen erfasst werden konnten – keine leichte Aufgabe bei rund 1,5 Millionen Besuchern im Jahr. In der ersten Phase wurden die Scanarbeiten durchgeführt, wobei beide Laserscanner teilweise gleichzeitig zum Einsatz kamen. Die Leica ScanStation P40 wurde hauptsächlich für die Erfassung größerer Räume sowie der Außen- und Fassadenbereiche verwendet: Bei einer hohen Scanrate von einer Million Punkten pro Sekunde und einer Reichweite bis 270 Meter liefert sie hochwertige 3D-Daten und HDR-Bilder mit hoher Distanz- und Winkelgenauigkeit. Innerhalb kurzer Zeit lassen sich viele Informationen erfassen und architektonische Details genau vermessen.

Der Leica BLK360 führt per Tastendruck einen Laserscan mit 360.000 Punkten pro Sekunde durch und erfasst 360-Grad-Bilder mit hohem Dynamikumfang (HDR). So entstanden detailreiche Bilder aus dem Gebäudeinneren – auch in schmalen Räumen und engen Treppenhäusern.

Alle architektonischen Details und Ornamente werden erfasst. © Leica Geosystems

5.300 Scans für homogene 3D-Punktewolke
Binnen drei Monaten entstanden 40 Scans pro Tag – insgesamt 5.300 Aufnahmen, davon 1.300 mit dem BLK360. In der zweiten Phase waren alle gewonnenen Daten mithilfe der Leica Cyclone Software zu einer lückenlosen, einheitlichen Punktwolke zu verarbeiten. Die Software checkt sämtliche Scans und gleicht die Daten ab. Ergebnis ist eine detaillierte, homogene 3D-Punktwolke in farbiger, wirklichkeitsgetreuer Klarheit – ein vollständiges Abbild der Messszene.

Alle Palastgeheimnisse gelüftet
Tatsächliche Höhe des Palastes, Anzahl der Räume und Fenster, Zustand der Fassaden – bisher war das nicht genau bekannt, da sich der Bau in den 280 Jahren seit seiner Entstehung fortwährend verändert hat. Einige Ecken waren bislang nicht zugänglich für Messungen. Das 3D-Laserscanning hat alle Geheimnisse gelüftet. Das Patrimonio Nacional hat nun ein präzises digitales Abbild des Gebäudes samt millimetergenauem Grundriss.

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