Ein Laserscan liefert Millionen Messpunkte eines Gebäudes. Wie so eine Punktewolke entsteht, welche Datei man bestellen sollte und was die Zimmerei für Dachstuhl, Anbau und Aufstockung daraus holt.
Wer einen alten Dachstuhl ersetzen, ein Haus aufstocken oder einen Anbau an eine krumme Wand setzen will, braucht zuerst ein Aufmaß. Klassisch heißt das Zollstock, Laser-Entfernungsmesser und Skizzenblock, dazu ein paar Stunden auf der Leiter. Bei Bestandsbauten stimmt danach trotzdem selten alles: Die Traufe hängt durch, die Giebelwand steht nicht im Lot, und der Grundriss ist kein Rechteck.
Eine Punktewolke nimmt das Gebäude so auf, wie es tatsächlich dasteht. Man misst nicht mehr einzelne Strecken, sondern greift die Maße später am Rechner ab. Auch die, an die man vor Ort nicht gedacht hat.
Eine Punktewolke ist eine Liste von Messpunkten im Raum. Jeder Punkt hat drei Koordinaten, X, Y und Z. Meistens kommt eine Farbe dazu, die eine Kamera im Scanner aufnimmt, oder ein Intensitätswert, der sagt, wie stark die Oberfläche den Laser zurückgeworfen hat.
Ein einzelner Punkt sagt wenig. Aus der Entfernung betrachtet ergeben ein paar Millionen davon aber ein fotorealistisches Bild des Gebäudes, das man drehen, schneiden und vermessen kann. Flächen, Kanten und Bauteile im Sinne eines CAD-Modells enthält die Punktewolke dagegen nicht. Sie ist das Rohmaterial, aus dem ein Modell erst entsteht.
Es gibt mehrere Wege, und sie unterscheiden sich vor allem in Genauigkeit, Aufwand und Preis.
| Verfahren | So funktioniert es | Typisch für |
|---|---|---|
| Terrestrischer Laserscanner | Gerät auf dem Stativ, dreht sich und tastet die Umgebung mit einem Laserstrahl ab. Mehrere Standpunkte rund ums Haus und im Inneren. | Genaues Bestandsaufmaß, Dachstuhl im Dachraum, Fassaden |
| Mobiler oder handgeführter Scanner | Man läuft mit dem Gerät durchs Gebäude, die Lage wird laufend mitgerechnet. | Schnelle Aufnahme großer oder verwinkelter Bereiche |
| Photogrammetrie | Viele überlappende Fotos, oft von einer Drohne. Die Software rechnet daraus die Punkte. | Dachflächen von außen, Gelände, große Objekte |
| Tablet oder Smartphone mit LiDAR | Kurzreichweitiger Tiefensensor im Gerät, dazu eine Scan-App. | Einzelne Räume, grobe Vorplanung, Erstberatung |
Als grobe Hausnummer: Ein Stativscanner liegt im Gebäudemaßstab bei wenigen Millimetern, handgeführte Systeme meist etwas darüber, Tablets und Smartphones eher im Zentimeterbereich. Die genauen Werte stehen im Datenblatt des jeweiligen Geräts und hängen stark von Entfernung, Oberfläche und Sorgfalt bei der Aufnahme ab. Für einen Carport an der Grundstücksgrenze reicht vieles. Für einen neuen Dachstuhl auf einer alten Mauerkrone lohnt sich der Stativscanner.
Ein Scanner sieht von seinem Standpunkt aus nur, was im direkten Blickfeld liegt. Hinter der Ecke, unter dem Dachüberstand und hinter dem Kamin bleibt es leer. Deshalb wird von mehreren Standpunkten aus gescannt, bei einem Einfamilienhaus schnell zehn bis dreißig.
Diese Einzelscans werden danach in ein gemeinsames Koordinatensystem gebracht. Das nennt man Registrierung. Entweder stehen während der Aufnahme Zielmarken im Raum, zum Beispiel Kugeln oder Schachbrettmarken, die von mehreren Standpunkten aus sichtbar sind. Oder die Software sucht die Überlappung der Wolken selbst und passt sie aneinander an. Wie gut das gelungen ist, entscheidet über die Genauigkeit des Ergebnisses mehr als der Scanner selbst.
Für den Dachstuhl heißt das: Mindestens ein Standpunkt gehört in den Dachraum, am besten mehrere. Von draußen sieht der Scanner die Dachhaut, aber keinen einzigen Sparren.
Jeder Scanner-Hersteller hat eigene Formate für die Rohdaten. Für die Weitergabe haben sich einige herstellerneutrale Formate durchgesetzt:
| Format | Was drinsteht | Einschätzung |
|---|---|---|
| E57 | Punkte, Farbe, Intensität, dazu die Standpunkte und Fotos der Aufnahme. Binär und kompakt. | Offener Standard (ASTM E2807). Die sicherste Wahl für den Austausch zwischen Programmen. |
| LAS / LAZ | Punkte mit Attributen, LAZ ist die komprimierte Fassung. | Kommt aus Vermessung und Geodaten, verbreitet bei Drohnen- und Geländedaten. |
| PLY | Punkte, oft mit Farbe. Als Text oder binär. | Einfach und weit verbreitet, häufig bei Tablet-Apps und Photogrammetrie. |
| XYZ, PTS, TXT | Eine Zeile je Punkt, Koordinaten als Text. | Liest fast jedes Programm, wird aber sehr groß und trägt keine Standpunkte. |
Die Empfehlung für eine Zimmerei ist deshalb schlicht: E57 bestellen, registriert und bereinigt. Wer mit einem bestimmten Programm weiterarbeitet, fragt vorher nach, ob es das Format liest und wie viele Punkte es verkraftet.
Ein Stativscanner nimmt je Standpunkt schnell zehn bis fünfzig Millionen Punkte auf. Bei zwanzig Standpunkten ist man im Bereich mehrerer hundert Millionen. Mit Koordinaten und Farbe je Punkt werden daraus mehrere Gigabyte, auch bei einem normalen Einfamilienhaus.
Für das Aufmaß im Holzbau braucht man selten jeden Punkt. Ein Punktabstand von ein bis zwei Zentimetern zeigt Traufe, Mauerkrone und Sparrenlage deutlich. Viele Programme dünnen beim Laden deshalb aus und zeigen nur jeden zehnten oder zwanzigsten Punkt. Das Messen bleibt dabei genau, solange an den Kanten genug Punkte liegen.
Der größte Nutzen liegt im Bestand, also dort, wo nichts rechtwinklig ist. Typische Fragen, die sich am Rechner beantworten lassen:
Gerade die letzte Frage kostet beim klassischen Aufmaß Zeit und führt auf der Baustelle zu Überraschungen. Liegen die Eckpunkte einer Dachfläche nicht in einer Ebene, hat man es mit einer windschiefen Dachfläche zu tun, und das sieht man in der Punktewolke sofort.
Ein Scan ist nur so brauchbar wie die Absprache davor. Bevor der Dienstleister anrückt, lohnt es sich, ein paar Punkte zu klären:
Wer keinen Anbieter kennt, findet im Verzeichnis der Laserscan-Anbieter Dienstleister nach Postleitzahl.
Der Scanner misst Oberflächen. Was dahinter liegt, bleibt unsichtbar: Holzschäden unter der Verkleidung, Feuchte, die Lage von Leitungen in der Wand, der Zustand einer Verbindung. Auch Glas, Spiegel und nasse, dunkle Flächen liefern oft fehlerhafte oder gar keine Punkte. Dichte Vegetation vor der Fassade verdeckt, was dahinter steht.
Die Begehung vor Ort ersetzt der Scan also nicht. Er ersetzt das mühsame Abtragen von Maßen und dokumentiert den Zustand vor Baubeginn so vollständig, dass man später nachsehen kann, wie es vorher aussah. Eine statische Bewertung des Bestands bleibt Sache des Tragwerksplaners.
Eine Punktewolke zeigt mehr als das Gebäude. Auf einem Außenscan sind oft Nachbargrundstücke, Autos mit Kennzeichen oder Personen zu erkennen, auf einem Innenscan die Einrichtung einer Wohnung. Deshalb gilt: nur mit Zustimmung der Eigentümer oder Bewohner scannen, Unbeteiligte möglichst herausschneiden und die Datei nicht länger aufbewahren als nötig. Für Aufnahmen mit einer Drohne gelten zusätzlich eigene Regeln, etwa beim Überflug fremder Grundstücke. Die klärt man vorher mit dem Dienstleister.
Im Holzbau-Konfigurator kann der Betrieb in der Vorschau seines Dashboards eine Punktewolke als E57 oder PLY öffnen. Die Datei wird im Browser gelesen und nicht auf unseren Server hochgeladen. Auch ein Scan mit mehreren Gigabyte bleibt auf dem eigenen Rechner.
Der Bestand lässt sich neben das geplante Bauwerk stellen, drehen und am Boden verschieben. Mit einem Schnittkörper legt man frei, was man sehen will, zum Beispiel nur den Dachraum. Gemessen wird direkt in der Wolke, und die Maße lassen sich in die Regler des Konfigurators übernehmen. Aus dem Scan wird so ein Carport, Anbau oder Dachstuhl, der zum vorhandenen Haus passt, mit Holzliste, Preis und IFC-Datei für die Abbundsoftware.
Eine Punktewolke ist ein vollständiges, dreidimensionales Aufmaß des Bestands. Sie lohnt sich überall dort, wo Gebäude nicht rechtwinklig sind und wo ein vergessenes Maß eine zweite Anfahrt kostet.
Wer einen Scan beauftragt, bestellt E57, registriert und bereinigt, und achtet darauf, dass der Dachraum mit drin ist. Den Blick auf die Konstruktion vor Ort ersetzt das nicht, aber es macht aus einem Tag Aufmaß ein paar Minuten am Rechner.
Eine Punktewolke ist eine Sammlung von Messpunkten im Raum. Jeder Punkt hat eine X-, Y- und Z-Koordinate, oft dazu eine Farbe oder einen Intensitätswert. Zusammen bilden Millionen solcher Punkte die Oberfläche eines Gebäudes ab.
Für den Austausch zwischen verschiedenen Programmen hat sich E57 bewährt. Das Format ist herstellerneutral und als ASTM-Norm E2807 beschrieben. Es kann Punkte, Farben und die Standpunkte des Scanners enthalten.
Das hängt vom Verfahren ab. Terrestrische Laserscanner auf dem Stativ erreichen im Gebäudemaßstab typischerweise wenige Millimeter. Handgeführte und mobile Systeme liegen meist darüber, Tablets und Smartphones mit LiDAR-Sensor eher im Zentimeterbereich. Entscheidend ist außerdem, wie sauber die einzelnen Standpunkte zusammengeführt wurden.
Sie ersetzt viel Zollstock und Wasserwaage, aber nicht den Blick auf die Konstruktion. Verdeckte Bauteile, Holzschäden, Feuchte und Anschlüsse sieht der Scanner nicht. Eine Begehung bleibt deshalb nötig.
Ein Scan eines Einfamilienhauses kann mehrere hundert Millionen Punkte umfassen. Je Punkt werden Koordinaten und oft Farbe gespeichert, dadurch kommen schnell mehrere Gigabyte zusammen. Für das Aufmaß im Holzbau genügt häufig eine ausgedünnte Fassung.
Ein Scanner sieht von einem Standpunkt aus nur einen Teil des Gebäudes. Bei der Registrierung werden die Scans aller Standpunkte in ein gemeinsames Koordinatensystem gebracht, entweder über Zielmarken oder über die Überlappung der Punktewolken selbst.
Ja. In der Vorschau des Dashboards lassen sich E57- und PLY-Dateien öffnen. Die Datei wird im Browser gelesen und nicht hochgeladen. Der Bestand lässt sich ausrichten, aufschneiden und vermessen, die Maße gehen direkt in die Regler des Konfigurators.