Tachymetrie im Holzbau

Der Holzbau arbeitet seit Anfang der 1990er Jahre mit einer Planungsmethode, die heute unter dem Namen BIM in aller Munde ist. Ein wesentliches Merkmal lautet: "Erst virtuell bauen, dann real". Kein Gewerk ist näher an diesem Grundsatz als der Holzbau, denn aus den virtuellen, dreidimensionalen Gebäudemodellen des Holzbaukonstrukteurs werden Maschinen- und Fertigungsdaten für Einzelbauteile und zusammengesetzte Elemente abgeleitet. Dadurch entspricht das reale Gebäude exakt diesem virtuellen Gebäudemodell.

Die vorgefertigten Bauteile und Bauelemente bestehen aus unterschiedlichen Materialien. Neben stab- und plattenförmigen Holzbauteilen kommen auch Stahlteile unterschiedlichster Art zum Einsatz. Diese können in die Elemente eingebaut oder als separate Bauteile wie Träger und Stützen vorhanden sein. Wie im Holzbau sind auch im Stahlbau unterschiedliche Maschinen auf dem Markt zu finden: Flachbettlaser, um Bleche zu fertigen, Säge-Bohr-Anlagen, die Profilstähle mit allen erforderlichen Bearbeitungen wie Schnitten, Ausklinkungen, Bohrungen, Langlöchern, Gewinden und Senkungen versehen. Auch Maschinendaten zur Herstellung von Stahlbauteilen können direkt aus dem cadwork abgeleitet werden.  

Zur Montage werden diese hochpräzise geplanten und vorgefertigten Elemente zur Baustelle transportiert. Die dafür notwendige Logistik und Verladeplanung wird aktuell schon digital erledigt. Die virtuellen Elemente werden auf virtuelle Auflieger und Lkw „verladen“. Die Montagereihenfolge ist hierfür ein Hauptkriterium. Schließlich hängen die vorgefertigten Elemente am Kran und es stellt sich die Frage, wie jedes Element seinen Platz auf der vorhandenen Ist-Geometrie der Vorgewerke findet. In der Regel sind das betonierte Bauteile wie Platten, Wände, Stützen und Konsolen. Bandmaß, Meterstab, Wasserwaage und Nivelliergerät sind seit Jahrzehnten verwendete Hilfsmittel für die Montage, die nicht nur bei komplexen Konstruktionen und Gebäuden mit großen Abmessungen zu ungenauen Ergebnissen, sowie hohen Kosten und Zeitaufwand führen. Dies ist der erste Bruch im digitalen Planungs- und Bauprozess. Es ist bedauerlich, dass die vorgefertigten und hochpräzisen Bauteile nicht in der digital vorhandenen Präzision auf der Baustelle montiert werden. Die Lösung bringt moderne Vermessungstechnik in Kombination mit passenden Montagekonzepten und Verbindungsmitteln. 

Das Vermessungswesen kennt zwei Verfahren: Das Aufmaß überführt die vorhandene Geometrie der Baustelle in ein virtuelles Gebäudemodell und mittels Absteckung wird geplante Gebäudegeometrie auf die vorhandene Ist-Situation übertragen. Dafür werden Tachymeter/Totalstationen verwendet. Diese Geräte lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Manuelle Tachymeter (Zwei-Mann-Stationen) und automatische Tachymeter (Ein-Mann-Stationen, Robotic-Tachymeter, motorisierte Tachymeter). Beide Gerätearten bieten ähnliche große und schier unglaubliche Messgenauigkeiten. Bei Entfernungen ist die Toleranz ungefähr 1 mm auf 100 m, die Winkelgenauigkeit liegt zwischen 1 und 2,5 mm auf 100 m.

Manuelle Tachymeter, beispielsweise der Leica Builder iCB50, werden beim Aufmaß von Hand auf den erforderlichen Punkt gerichtet, bevor die Messung des Punktes dreidimensional erfolgt. Gemessen werden die X, Y und Z-Koordinate der Punkte, ergänzt durch weitere Attribute. So können auch schwer zugängliche Punkte, beispielsweise in großer Höhe, ohne Hilfsmittel erfasst werden.

Automatische Tachymeter wie die Leica Robotic-Totalstationen iCR70 verfahren motorisch auf den gewählten Punkt. Entweder reflektorlos auf einer beliebigen Oberfläche oder durch die Verfolgung eines Prismas. Damit können im Ein-Mann-Betrieb Geometrie aufgemessen und Punkte abgesteckt werden, beispielsweise die Außenkanten von Wänden oder die Lage von Stützen. Das vereinfacht und beschleunigt die Montage enorm und erhöht die Präzision erheblich. 

Passend zu diesen Möglichkeiten gibt es seit einigen Jahren Steckverbinder von verschiedenen Herstellern. Das vorgefertigte Element enthält die Verbinder beispielsweise in der Schwelle einer Wand. Auf der Baustelle wird nicht mehr die Außenkante des Bauelementes abgesteckt, sondern die exakte Position des Bolzenankers, auf den das Bauelement mit den Verbindern in der Schwelle aufgesteckt wird. Damit erhält das Bauelement millimetergenau die korrekte Lage und Höhe. 
 
Diese Technik schließt die letzte Lücke im sonst rein digitalen Planungs- und Bauprozess von Holz- und Stahlbaukonstruktionen und kann die Präzision der Vorfertigung auf die Baustelle übertragen. 
 
cadwork ist ein tolles Werkzeug für die produktionsorientierte 3D-Gebäudemodellierung. Darüber hinaus sind wir Profis im Bereich der Holzbau-Vermessung. Bei uns bekommen Sie Spitzentechnik von Leica sowie Beratung, Dienstleistung, Schulung und Support aus einer Hand für das komplette System. 
 
Kontaktieren Sie uns gerne und lassen Sie sich begeistern.