Was ist Laserscanning?
Laserscanning ist ein berührungsloses Messverfahren, bei dem Laserstrahlen genutzt werden, um die exakten geometrischen Daten von Objekten oder Räumen in dreidimensionaler Form zu erfassen. Die Technologie wird zunehmend in der Industrie 4.0 und der Automatisierungstechnik eingesetzt, insbesondere im modernen Maschinenbau.
Funktionsweise und Technologien
Beim Laserscanning tastet ein Laserpunkt oder -strahl eine Oberfläche ab und misst dabei kontinuierlich die Entfernung zum Objekt. Daraus entsteht eine sogenannte Punktwolke, die später in CAD-Systeme übertragen wird. Diese Punktwolken bilden die Grundlage für digitale Zwillinge, die im Rahmen von Maschinenbauinnovationen eine zentrale Rolle spielen.
Es gibt zwei Hauptarten des Laserscannings:
- Terrestrisches Laserscanning (TLS): Wird für große Anlagen und Maschinenhallen genutzt.
- Mobiles und handgehaltenes Laserscanning: Ideal für schwer zugängliche Bereiche oder kleinere Komponenten.
Anwendungen im Anlagen- und Maschinenbau
Laserscanning findet in zahlreichen Bereichen des Anlagen- und Maschinenbaus Anwendung, unter anderem:
1. Bestandserfassung und Retrofits
Altanlagen lassen sich mittels Laserscanning schnell und exakt dokumentieren. Diese Daten sind essenziell für Retrofits, also die Modernisierung bestehender Maschinen mit neuer Automatisierungstechnik.
Im Anlagenbau spielt die präzise Bestandserfassung eine besonders große Rolle: Rohrleitungen, Stahlbauten, Medienführungen oder komplexe Versorgungsstrukturen können millimetergenau erfasst werden. Dadurch lassen sich Umbauten – etwa der Austausch von Pumpen, Wärmetauschern oder ganzen Technikmodulen – zuverlässig planen, ohne Überraschungen bei der Montage.
2. Qualitätssicherung
In der Fertigung ermöglicht Laserscanning die Überprüfung von Bauteilgeometrien auf mikrometergenauer Ebene. So können Fertigungsfehler frühzeitig erkannt und korrigiert werden.
Anlagenbauer nutzen diese Technologie zusätzlich, um Montagegenauigkeiten zu verifizieren – zum Beispiel bei großen Stahlkonstruktionen, Fundamenten, Behältern oder Prozessmodulen. Abweichungen zwischen Plan- und Ist-Zustand werden sofort sichtbar, was Nacharbeiten reduziert und die Inbetriebnahme beschleunigt.
3. Anlagenplanung und virtuelle Inbetriebnahme
Die erfassten 3D‑Daten können in CAD‑ oder BIM‑Modelle überführt werden. Das erleichtert die Planung neuer Produktionslinien, die Integration von Robotertechnik oder den Aufbau komplexer Fertigungszellen.
Im Anlagenbau dienen die hochauflösenden Punktwolken als Grundlage für:
- Kollisionsprüfungen (z. B. bei Rohrleitungsrouten oder Großkomponenten)
- präzise Layouts von Prozessanlagen in beengten Bestandsumgebungen
- digitale Zwillinge, um Wartungs- und Serviceprozesse zu simulieren
- frühzeitige Abstimmung zwischen Gewerken wie Stahlbau, Elektrotechnik und Medienversorgung
Durch diese ganzheitliche digitale Planung sinken Revisionsaufwände, und Projekte können schneller und sicherer umgesetzt werden.
Praxisbeispiele
Präzise Laserscans für komplexe Industrieanlagen – Einblick in ein aktuelles Projekt
Moderne Industrieanlagen stellen höchste Anforderungen an Planung, Dokumentation und Sicherheit. Umso wichtiger ist eine präzise und zuverlässige digitale Bestandsaufnahme. Ein aktuelles Beispiel stammt aus einer Müllverbrennungsanlage, in der wir umfangreiche terrestrische Laserscans durchgeführt haben.
- Vollständige 3DErfassung definierter Anlagenbereiche
Im Projekt wurden Gebäudebereiche aus den Bestandsplänen vollständig mittels 3DLaserscanning aufgenommen.
Das Ziel: Eine detaillierte, hochpräzise Punktwolke als Grundlage für Planung, Umbau, BIMModelle und Kollisionsprüfungen.
- Passpunkte, Orientierung und exakte Referenzierung
Für eine millimetergenaue Orientierung der Scans wurden in allen relevanten Bereichen Passpunkte gesetzt und vermarkt.
Die gesamte Aufnahme wurde durch hochpräzise Tachymetermessungen unterstützt und über eine Netzausgleichung in ein gemeinsam mit dem Auftraggeber definiertes lokales Koordinatensystem eingepasst.
So entsteht eine absolut konsistente, lagegenaue und verlässliche Datenbasis – ideal für Ingenieure, Planungsbüros und Anlagenbetreiber.
- Erfassung im Innenbereich mit modernster NAVISTechnologie
Für Innenräume kam das NAVIS VLX2 zum Einsatz – ein mobiles IndoorLaserscanningSystem auf dem neuesten Stand der Technik.
Damit erreichen wir:
- Aufnahmegenauigkeit: ± 8 mm
- Foto- und Scanauflösung: ca. 5 mm
- Schnelle und effiziente Erfassung auch in komplexen, schwer zugänglichen Bereichen
Diese Technologie eignet sich perfekt für laufende Industrieanlagen, in denen Stillstandszeiten minimiert werden müssen.
- Lieferbare Datenformate für maximale Flexibilität
Die fertige Gesamtpunktwolke wird in Echtfarben ausgeliefert und steht in den branchenüblichen Formaten zur Verfügung:
- Autodesk ReCap (.rcp)
- Leica LGS (.lgs)
Damit können die Daten nahtlos in CAD und BIMSystemen wie Revit, AutoCAD oder MicroStation weiterverarbeitet werden.
Vermessungstechnische Bestandserfassung – 3DModell der Rohrbrücken
Im Rahmen eines Projekts wurde eine umfassende vermessungstechnische Bestandserfassung durchgeführt, um ein präzises 3DModell der Rohrbrücken zu erstellen.
- 3DModellierung auf Basis hochpräziser Punktwolken
Die Punktwolke diente als Grundlage für ein strukturiertes 3DModell im AutoCADFormat. Die Modellierung erfolgte gemäß den geforderten Level of Detail und bildet sämtliche relevanten Komponenten der Anlagentechnik, Infrastruktur und Umgebung ab.
- Umfang der 3DModellierung im Projekt
- Anlagentechnik
Dieser Bereich wurde detailliert modelliert, um eine exakte technische Bestandsdokumentation sicherzustellen:
- Maschinen und Apparate
- Rohrleitungen inklusive Armaturen, Einbauten und Formstücke
- Halterungs und Tragkonstruktionen
- Infrastrukturelemente
Schwerpunkt dieses Projekts: die Rohrbrücken.
Diese wurden vollständig erfasst und modelliert:
- Rohrbrücken inklusive Tragwerkskonstruktionen
- Rohrleitungen verschiedener Dimensionen
- Bautechnik & Geländeumgebung
- Verkehrswege
- Angrenzende Gebäude
- Geländeoberfläche und topografische Merkmale
- Werksgrenze / Zaunanlagen
Diese Kombination ermöglicht eine konsistente und präzise Weiterverarbeitung in Planung, Erweiterungsprojekten oder Wartungskonzepten.
- Datenübergabe & Vertragsbestandteile
Das fertige 3DModell wurde strukturiert im AutoCADFormat DWG übergeben.
Zukunftsperspektiven und Trends
Die Weiterentwicklung von Scantechnologien, kombiniert mit Künstlicher Intelligenz (KI), verspricht eine noch höhere Automatisierung und Fehlererkennung in Echtzeit. Insbesondere in Verbindung mit Robotik und digitalen Zwillingen wird Laserscanning ein tragendes Element in der Maschinenbauinnovation der kommenden Jahre sein.
