(Teil-)Autonome Erzeugung von as-built BIM-Modellen im Brückenbau mittels Drohnen

Die BIM-basierte Projektabwicklung befindet sich aktuell im Infrastruktur- und Ingenieurbau noch in der Entwicklung. Insbesondere in der Ausführungsphase ist bislang wenig erforscht, wie Informationen am Bauwerk digital erfasst und automatisiert mit Bauwerksinformationsmodellen (BIMs) abgeglichen werden können. Im Vortrag wird ein Konzept zur autonomen drohnenbasierten Datenerfassung, zur Auswertung von Punktwolken und zum automatisierten Abgleich mit 4D-BIMs vorgestellt. Das Konzept beinhaltet die Planung der Datenerfassung auf Grundlage des 4D-BIMs, die Auswertung der erfassten Punktwolken und den Abgleich mit dem 4D-BIM. Sämtliche Teilschritte sollen automatisiert durchgeführt werden, um in kurzen Zyklen eine Informationsbereitstellung in Echtzeit zu ermöglichen.

Auf Grundlage des 4D-BIMs werden relevante Bauteile identifiziert und hieraus Wegpunkte für die drohnenbasierte Erfassung abgeleitet. Anschließend erfolgt die automatisierte Planung der Flugroute unter Berücksichtigung des Erfassungsverfahrens und möglicher Hindernisse. Die Datenerfassung erfolgt mittels autonom operierender Drohnen. Die erfasste Punktwolke wird geometrisch ausgewertet. Zusätzlich erfolgt die Erkennung von Objekten direkt in der Punktwolke mittels Verfahren der künstlichen Intelligenz und Machine-Learning-Algorithmen. Die ausgewerteten Informationen werden zu as-built BIMs umgesetzt. Mit den bauzeitaktuellen as-built BIMs können Störungen im Bauablauf und Abweichungen in der Bauteilqualität frühzeitig identifiziert werden. Dies erlaubt eine effektive Steuerung von Prozessen des digitalen Planens und Bauens.