Scan to BIM und Bestandspläne: ein praktischer Arbeitsablauf für das Bauwesen
Die wichtigsten Punkte
- Bestandspläne zeigen den tatsächlich gebauten Zustand und dienen als Referenz für Betrieb, Wartung und spätere Umbauten.
- Scan to BIM ersetzt Bestandsaufnahmen mit Maßband und Skizze durch eine dichte 3D-Punktwolke, die in ein informationsreiches BIM-Modell überführt wird.
- Festpunkte aus Totalstations- oder GNSS-Messungen binden die Punktwolke in das Projektkoordinatensystem ein und bilden die Grundlage für Genauigkeitsprüfungen.
- Vereinbaren Sie Detailgrad, Toleranz und Dateiformate (beispielsweise IFC und E57) vor Beginn des Scannens mit dem Kunden.
- Eine gute Bestandsvermessung berücksichtigt bereits bei der Planung Scannerstandpunkte, Überlappung und Zugänglichkeit, nicht erst die Modellierung.
Was sind Bestandspläne und warum sind sie wichtig?
Bestandspläne (auch As-built-Pläne oder Revisionspläne genannt) sind der abschließende Plansatz eines Projekts in seinem tatsächlich ausgeführten Zustand. Sie erfassen die reale Lage von Wänden, Stützen, Öffnungen, Rohren, Kanälen und Kabeln einschließlich aller Abweichungen von den Entwurfsplänen.
Entwurfspläne beschreiben die Planungsabsicht. Auf der Baustelle ändern sich Maße und Leitungsführungen, und Auftragnehmer lösen Kollisionen vor Ort. Werden diese Änderungen nicht dokumentiert, erhält der Eigentümer ein Gebäude, dessen Unterlagen nicht mehr der Realität entsprechen.
Genaue Bestandsunterlagen dienen für:
- Übergabe und Gebäudemanagement – Auffinden von Absperrventilen, Kabeltrassen und Revisionsöffnungen.
- Umbau und Erweiterung – Planung neuer Arbeiten passend zur vorhandenen Struktur.
- Schlussabrechnung und Streitbeilegung – Nachweis, was wo eingebaut wurde.
- Behördliche Genehmigung – viele Behörden verlangen vor der Nutzung oder Übernahme von Versorgungsanlagen eine abschließende Bestandsvermessung.
Was bedeutet As-built im Bauwesen: Pläne, Vermessungen und Modelle
Im Bauwesen kann „As-built“ drei zusammenhängende Ergebnisse bezeichnen: ergänzte Pläne, eine gemessene Bestandsaufnahme und ein 3D-Modell. Wer die vertraglich geforderte Variante kennt, vermeidet spätere kostspielige Nacharbeit.
| Ergebnis | Entstehung | Typische Verwendung |
|---|---|---|
| Bestandspläne mit Änderungsmarkierungen | Auftragnehmer trägt Änderungen während der Bauausführung in Entwurfspläne ein | Kleine Projekte, einfache Übergabeunterlagen |
| Bestandsvermessung | Vermesser misst die fertigen Arbeiten mit Totalstation, GNSS oder Laserscanner | Absteckungskontrolle, Grenz- und Leitungsdokumentation, abschließende Bestandsvermessung für die Genehmigung |
| Bestandsmodell (3D) | Punktwolke aus Scans wird in ein BIM-Modell überführt | Gebäudemanagement, Umbauplanung, digitaler Zwilling |
Eine Bestandsvermessung des Geländes bei Infrastruktur- oder Erschließungsprojekten erfasst üblicherweise Höhen, Bordsteine, Schächte, Rohrsohlen und Gebäudegrundrisse im Bezug zum Festpunktnetz. Typische Anforderungen an Bestandsvermessungen legen Koordinatensystem, Toleranz je Objektart, Vermessungsdatum und Bestätigung des Vermessers fest. Ein 3D-Bestandsmodell ergänzt Geometrie und Daten für jedes Element – hier kommt BIM ins Spiel.
Was ist BIM und wie funktioniert es?
BIM (Building Information Modelling) ist ein Verfahren zur Erstellung und Verwaltung eines gemeinsamen digitalen Modells eines Gebäudes oder einer Anlage, in dem jedes Element sowohl 3D-Geometrie als auch Daten enthält. Eine Wand im BIM-Modell besteht nicht nur aus Linien; sie besitzt Angaben zu Typ, Materialien, Feuerwiderstandsklasse und Geschoss.
Das BIM-Informationsmodell kombiniert Geometrie, Attribute und Dokumente des gesamten Projekts. Zeichnungen, Listen und Mengen werden aus dem Modell erzeugt statt separat gezeichnet, sodass eine Änderung an einer Stelle jede Ansicht aktualisiert.
BIM wird in der gesamten AEC-Branche (Architektur, Ingenieurwesen und Bauwesen) eingesetzt:
- BIM in der Architektur – Entwurfsentwicklung, Visualisierung und koordinierte Plansätze.
- BIM im Bauwesen – Kollisionsprüfung, 4D-Ablaufplanung, Mengenermittlung und Baumanagement.
- BIM für Infrastruktur – Straßen, Brücken, Tunnel und Versorgungsanlagen, häufig kombiniert mit GIS- und Vermessungsdaten.
Der offene Austauschstandard IFC (Industry Foundation Classes) ermöglicht den Austausch von BIM-Daten zwischen verschiedenen BIM-Softwareplattformen, ohne Bauteilinformationen zu verlieren. Fordern Sie IFC-Dateien an, wenn Sie herstellerneutrale Bestandsmodelle benötigen.
Wie funktioniert der Scan-to-BIM-Arbeitsablauf?
Scan to BIM erfasst ein bestehendes Gebäude oder Bauwerk mit einem 3D-Laserscanner und wandelt die resultierende Punktwolke in ein BIM-Modell um. Ein typisches Punktwolke-zu-BIM-Projekt umfasst sechs Schritte.
- Umfang definieren. Vereinbaren Sie den Bereich, die zu modellierenden Elemente (Architektur, Tragwerk, technische Gebäudeausrüstung), den Detailgrad und die Genauigkeitstoleranz.
- Festpunktnetz einrichten. Legen Sie Vermessungsfestpunkte mit Totalstation oder GNSS an, damit Scans in das Projektkoordinatensystem eingebunden und geprüft werden können.
- Vor Ort scannen. Stellen Sie den Scanner an geplanten Standpunkten mit ausreichender Überlappung auf (üblicherweise 30 % oder mehr zwischen benachbarten Scans) und setzen Sie bei Bedarf Zielmarken.
- Registrieren und bereinigen. Führen Sie die Scans mithilfe von Zielmarken oder Cloud-to-Cloud-Zuordnung zu einer Punktwolke zusammen und entfernen Sie anschließend Rauschen, Personen und Fahrzeuge.
- Modellieren. Bilden Sie Wände, Böden, Träger, Rohre und Ausrüstung in BIM-Modellierungssoftware anhand der Punktwolke nach.
- Prüfen und liefern. Vergleichen Sie das Modell mit der Punktwolke (Abweichungsanalyse) und liefern Sie dann Modell, 2D-Bestandspläne und registrierte Punktwolke.
Die Methode hinter Schritt 3 erläutert unser Leitfaden zum terrestrischen Laserscanning, Schritt 4 der Beitrag zu Punktwolkenverarbeitung und Registrierung.
Welche Ausrüstung benötigen Sie für Bestandsvermessungen mit Laserscanning?
Eine Bestandsaufnahme per Laserscanning benötigt einen Scanner für die Geometrie und ein Vermessungsinstrument für die Koordinaten. Die richtige Kombination hängt von der Größe des Geländes und der Toleranz ab.
3D-Laserscanner
Ein terrestrischer Scanner erfasst Millionen Punkte pro Standpunkt. Unser terrestrischer 3D-Laserscanner misst bis zu 2 Millionen Punkte pro Sekunde mit einem Standardbereich von 0,5–70 m oder 0,5–150 m auf weißen Oberflächen und einer 13-MPx-HDR-Kamera zur Einfärbung der Punktwolke. Mit 4,4 kg eignet er sich gut für Technikräume und Treppenhäuser.
Scannende Totalstation
Eine scannende Totalstation kombiniert Totalstationsmessung und 3D-Scanning in einem Instrument. Das eignet sich für Standorte, an denen eine Person Festpunktmessung und Scanning übernimmt. Unsere scannende Totalstation bietet ein Sichtfeld von 360° × 282° und entspricht der augensicheren Klasse 1 nach IEC 60825-1.
Totalstation oder GNSS für Festpunkte
Festpunkte werden in Innenräumen meist mit einer Totalstation und im Freien mit GNSS gemessen. Ein Android-Instrument wie die STSA9-Totalstation mit 2" Winkelgenauigkeit und 1500 m reflektorloser Reichweite eignet sich gut für Polygonzüge durch Gebäude und die Koordinatenbestimmung von Scanzielmarken.
Wie genau sind gescannte 3D-Bestandspläne?
Die Genauigkeit von 3D-Bestandsplänen hängt von der gesamten Kette ab: Scanner, Registrierung, Festpunkte und Modellierung. Das Modell ist nie genauer als der schwächste Schritt.
- Entfernungsrauschen des Scanners – terrestrische Scanner messen auf kurze und mittlere Entfernung typischerweise mit wenigen Millimetern Genauigkeit; das Rauschen steigt mit der Entfernung sowie auf dunklen oder glänzenden Oberflächen.
- Registrierungsfehler – kleine Fehler summieren sich über viele Standpunkte. Die Anbindung der Scans an Totalstationsfestpunkte begrenzt diese Drift.
- Modellierungstoleranz – Modellierer passen meist idealisierte Elemente an (gerade Wände, runde Rohre). Tatsächlich schiefe Wände können daher vereinfacht werden, sofern die Spezifikation keine reale Geometrie verlangt.
Legen Sie die Toleranz je Elementgruppe fest, beispielsweise enger für Tragwerksraster als für Deckenoberflächen. Eine vertragliche Spezifikation des Entwicklungsgrads (LOD) oder Genauigkeitsgrads macht die Erwartungen messbar. Fordern Sie stets einen Abweichungsbericht an, der das fertige Modell mit der registrierten Punktwolke vergleicht.
BIM-Software, Dateiformate und BIM-Datenmanagement
Scan-to-BIM-Software umfasst drei Gruppen: Registrierungswerkzeuge, Punktwolkenbetrachter und BIM-Autorensoftware. Viele Teams verwenden ein Paket für die Registrierung und ein anderes für die Modellierung.
| Phase | Gängige Formate | Prüfpunkte |
|---|---|---|
| Rohe und registrierte Scans | E57, LAS/LAZ, PTS | Koordinatensystem, Einheiten, Farbe, Intensität |
| BIM-Modell | IFC sowie natives Format | Elementklassifizierung, Ebenen, LOD |
| 2D-Bestandspläne | CAD-Zeichnungsdateien, PDF | Layerstandards, Planköpfe, Revisionsdaten |
Gutes BIM-Datenmanagement bedeutet eine gemeinsame Datenumgebung, in der Modelle, Punktwolken und Zeichnungen versioniert und zugriffsgesteuert werden. Vereinbaren Sie Benennungsregeln und Koordinatensysteme vor dem ersten Scan, nicht erst bei der Übergabe.
Scan-to-BIM-Dienstleistungen oder interne Bearbeitung: Ausrüstung beschaffen
Unternehmen, die regelmäßig Bestandsunterlagen liefern, finden einen eigenen Scanner oft wirtschaftlicher als die Vergabe jedes Auftrags an Scan-to-BIM-Modellierungsdienste. Für Einzelprojekte oder Auslastungsspitzen bleibt eine externe Vergabe sinnvoll.
Mars Geosystems liefert terrestrische Scanner, scannende Totalstationen und Android-Totalstationen aus Shanghai ab einem Gerät, mit OEM-Optionen für Vertriebspartner und einem Jahr Garantie samt Fernsupport. Vergleichen Sie Scannerklassen in unserem Kaufleitfaden für 3D-Laserscanner und fordern Sie anschließend ein Angebot an, unter Angabe Ihres Projektumfangs.
Weitere Beiträge unserer Ingenieure: Scan-to-BIM-Arbeitsablauf, LOD-Stufen und Kosten.
Häufig gestellte Fragen
Was bedeutet „As-built“ im Bauwesen?
Im Bauwesen bezeichnet „As-built“ den dokumentierten Endzustand der tatsächlich ausgeführten Arbeiten. Bestandspläne, Bestandsvermessungen oder Bestandsmodelle erfassen reale Maße, Positionen und Änderungen vor Ort im Unterschied zum ursprünglichen Entwurf. Eigentümer nutzen sie für Betrieb, Wartung, Umbau und Genehmigungen. Deshalb sollten sie gemessen oder geprüft werden, statt aus Entwurfsdateien übernommen zu werden.
Was unterscheidet Bestandspläne und Entwurfspläne?
Entwurfspläne zeigen, was die Planer bauen wollten. Bestandspläne zeigen, was der Auftragnehmer tatsächlich gebaut hat, einschließlich verlegter Leitungen, geänderter Maße und ersetzter Komponenten. Entwurfspläne entstehen vor dem Bau, Bestandspläne währenddessen und danach – idealerweise aus gemessenen Vermessungsdaten statt aus Erinnerungen oder handschriftlich ergänzten Papierplänen.
Was ist Punktwolke zu BIM?
Punktwolke zu BIM bezeichnet die Umwandlung von Laserscandaten in ein intelligentes BIM-Modell. Die registrierte Punktwolke wird in BIM-Modellierungssoftware importiert, und ein Modellierer erstellt Wände, Böden, Tragwerk und technische Anlagen entsprechend der gescannten Geometrie. Das Ergebnis ist ein Modell mit Bauteildaten, aus dem Pläne, Schnitte und Bauteillisten erzeugt werden können.
Wie lange dauert ein Scan-to-BIM-Projekt?
Die Dauer hängt von Gebäudegröße, Komplexität und gefordertem Detailgrad ab. Das Scannen einer typischen Büroetage dauert oft einen Tag oder weniger, während Registrierung und Modellierung meist ein Mehrfaches der Feldarbeit beanspruchen. Detaillierte TGA-Modellierung dauert deutlich länger als die Modellierung der Gebäudehülle. Definieren Sie daher den Umfang klar vor der Aufwandsschätzung.
Welche Ausrüstung wird für eine Bestandsvermessung verwendet?
Eine Bestandsvermessung nutzt typischerweise eine Totalstation für präzise Punkte und Festpunkte, einen GNSS-RTK-Empfänger für Außenobjekte und Geländekoordinaten sowie einen 3D-Laserscanner, wenn die vollständige Geometrie benötigt wird. Für einfache Kontrollen dienen weiterhin Nivelliere, Maßbänder und Handdistanzmesser. Die Auswahl hängt von Toleranz, Geländefläche und Ergebnisformat ab.
Ist BIM-Software dasselbe wie CAD?
Nein. CAD-Software zeichnet Linien, Bögen und Formen als Darstellung von Objekten. BIM-Software erstellt dagegen Objekte mit Daten, etwa eine Wand mit Typ, Material und Feuerwiderstandsklasse. In BIM sind Zeichnungen Ansichten eines gemeinsamen Modells, sodass eine Änderung jeden Grundriss, Schnitt und jede Liste aktualisiert. Viele BIM-Werkzeuge exportieren weiterhin CAD-Zeichnungen für Bestandsunterlagen.
Benötigen Sie Ausrüstung für diese Aufgabe?
Nennen Sie uns Aufgabe, Land und Menge. Ein Ingenieur antwortet innerhalb eines Werktags mit Konfiguration und Preis. Die Mindestbestellmenge beträgt ein Gerät; OEM ist möglich.
