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Foto: Christoph Dangler, Illustration: Michael Jakobi
Dezember 2012
Master-Studierende am Fachbereich Bauwesen untersuchen Bauwerksdeformationen
Terrestrisches Laserscanning: Die
„schiefen“ Säulen des Magdeburger Doms
Foto links: Die Projektgruppe TLS ausgerüstet mit einem elektronischen Tachymeter, einem terrestrischen Laserscanner und vermessungstechnischem
Zubehör. Abbildung rechts: Punktwolke des Magdeburger Doms
Wenn man als Student in einem Projekt
arbeitet, sollen spezielle Aufgaben bearbeitet
werden: Eine Recherche muss
erfolgen, Präsentationen erstellt, Messungen
vorgenommen und ausgewertet
sowie Ergebnisse vorgestellt werden.
Und wenn man sich dafür in das älteste
gotische Bauwerk Deutschlands begeben
kann, bekommt man ein eindrucksvolles
Erlebnis gleich mitgeliefert.
Für Christoph Dangler, Student im 2. Semester
des Master-Studiengangs Tief- und
Verkehrsbau, war die Arbeit im Magdeburger
Dom etwas Besonderes: „Da schlägt
mein Bauingenieurherz gleich ein bisschen
höher, das war eine der schönsten
Erfahrungen in meinem Studium.“ Von
Professor Tobias Scheffler und Michael
Jakobi vom Fachbereich Bauwesen angesprochen,
entschied sich nicht nur der
27-Jährige für das Laserscanning-Projekt.
Auch Mandy Poet, Jens Hoffmann, Martin
Geyer und Ralf Knüpfer waren bei diesem
Wahlpflichtfach der etwas besonderen Art
dabei.
Aber was ist eigentlich Laserscanning? Es
handelt sich hierbei um eine moderne automatische
Messtechnologie, bei der von
mehreren Standpunkten aus mit einem
fächerförmigen Laserstrahl Richtungen
und Strecken zu einem Objekt gemessen
werden. Durch die sich anschließende Koordinatenberechnung
für jeden einzelnen
Zielpunkt entsteht eine 1:1-Kopie der geometrischen
Objektoberfläche.
Die Aufgabe der Studierenden im Rahmen
des Wahlpflichtfaches „Terrestrisches Laserscanning“
(TLS) war es, mittels eines Laserscanners
die Säulen im Hohen Chor des
Magdeburger Domes auf eine vermutete
Schiefstellung hin zu überprüfen, da das
Mittelschiff des Domes langsamer gebaut
worden ist, als die beiden Seitenschiffe,
was zu unterschiedlichen Kräfteeinflüssen
führte. Darüber hinaus sind Bauwerksdeformationen
durch Bodenerschütterungen
infolge von Bombardierungen im Zweiten
Weltkrieg zu erwarten.
im Sommersemester 2012 führten die fünf
Studierenden die praktischen Vermessungen
im Magdeburger Dom durch. Bevor
der Laserscanner an seiner ersten Messposition
stationiert werden konnte, mussten
im Vorfeld Überlegungen zu Anzahl und
Lage der erforderlichen Scanner-Standorte
erfolgen. Ziel war es, das komplette Messobjekt
vollständig in einer dreidimensionalen
Punktwolke abzubilden. „Die jeweiligen
Scannerpositionen mussten mithilfe
des elektronischen Tachymeters in das zu
Projektbeginn definierte Objekt-Koordinatensystem
eingemessen werden“, erläutert
Christoph Dangler die Vorgehensweise.
„Hierfür wurde eine grobe Skizze des Objektgrundrisses
mit den Standorten des Scanners
und des Tachymeters angefertigt. Dann
konnte der erste Scan durchgeführt werden.
insgesamt kamen wir auf zehn Scannerpositionen,
die uns eine nahezu lückenlose dreidimensionale
Punktwolke des Messobjektes
lieferten“, so der Student weiter.
Nach einem Tag praktischer Vermessungsarbeiten
waren die Studierenden in den
folgenden Wochen mit der Auswertung des
umfangreichen Datenmaterials beschäftigt.
Unter Verwendung einer Spezialsoftware
wurden die einzelnen Punktwolken der
zehn Scannerpositionen zu einer einheitlichen
dreidimensionalen Punktwolke zusammengesetzt.
Aus dieser Punktwolke heraus
konnten Daten in ein CAD-Programm
exportiert werden, in der die Datenmodellierung
stattfand. im Endergebnis führten
die Auswertearbeiten der Studierenden
zu Ansichten und Schnittdarstellungen
des zu untersuchenden Dombereiches. in
einem Abschlusskolloquium stellten die
Studierenden das Gesamtprojekt vor und
diskutierten kritisch Möglichkeiten und
Grenzen des Messverfahrens und erarbeiteten
Schlussfolgerungen für die zukünftige
Durchführung vergleichbarer Projekte.
Auch wenn die Genauigkeit, mit der die
Schiefstellung der Säulen im Magdeburger
Dom ermittelt werden konnte, noch nicht
allen praktischen Fragestellungen genügte,
bleibt festzuhalten: Die Studierenden
nutzten die Möglichkeit, an einem spannenden
Objekt die Arbeit mit modernen
geodätischen Messinstrumenten zu üben
und sich mit spezieller Auswertesoftware
zu beschäftigen. Und als kleine Belohnung
konnten sie sogar Bereiche des Domes besichtigten,
die für den normalen Besucher
nicht zugänglich sind.
PROF. DR. TOBiAS SCHEFFLER
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