3D-Visualisierung mit Drohnen
Ausgangssituation
In vielen Bereichen ist die traditionelle Inspektion von Infrastrukturen oder die Visualisierung von Landschaften und Strukturen für Planungsprozesse problematisch. Beispielsweise sind die Arbeiter bei der manuellen Inspektion von Strommasten einem hohen Gesundheitsrisiko ausgesetzt. Die Vermessung und Inspektion komplexer Infrastrukturen wie Raffinerien ist eine sehr schwierige und langwierige Aufgabe, bei der sich die Arbeiter mit bodengestützten oder tragbaren Scannern durch komplizierte Labyrinthe von Rohren, Leitern und anderen Strukturen bewegen müssen. Herkömmliche Methoden des 3D Scannens, die zur Inspektion und Überwachung von Bauwerken eingesetzt werden, sind sehr zeitaufwändig, da mobile Stationen aufgebaut und nach Abschluss des Scanvorgangs an andere Positionen gebracht werden müssen. Dies erfordert nicht nur einen hohen Personalaufwand, sondern führt auch zu höheren Kosten.
Außerdem gibt es bei Projekten mit alten Gebäuden oft keine oder unvollständige Originalpläne. Dies kostet Arbeitern im Baugewerbe in der Regel zwei Arbeitstage pro Woche, um vermeidbare Probleme zu lösen oder nach Projektinformationen zu suchen, die durch solche nicht vorhandenen oder unvollständigen Pläne verursacht werden. Aufgrund dessen gestaltet sich der Personal- und Technikaufwand dieser traditionellen Inspektions- und Visualisierungs-Verfahren als schwierig und ist mit sehr hohen Kosten verbunden. So kosten beispielsweise Inspektionen vor Ort 200 Dollar pro Stunde. Dies gilt auch für die traditionelle manuelle Informationssammlung in der Landwirtschaft, die in der Regel von vielen verschiedenen angeheuerten Helfern durchgeführt wird, zeitaufwändig ist und anfällig für menschliche Fehler.
Lösungsansatz
Eine Lösung für die beschriebenen Probleme ist die 3D Visualisierung, die bereits in vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt wird. Unter anderem bringen 3D Visualisierungen einen Mehrwert bei der Präsentation von Projekten, da sie den Projekten ein realistisches Bild verleihen.
Sie finden auch in der Wirtschaft großen Anklang, da der Verkauf und die Vermarktung von Immobilien durch Punktwolken, 3D Modelle und Texturen leicht veranschaulicht werden können. So werden 3D Visualisierungen von Wohn- und Gewerbeimmobilien eingesetzt, um potenziellen Käufern ein Wohn- und Lebensgefühl dieser Infrastrukturen zu vermitteln. Sie argumentieren die Lage, veranschaulichen die Vorteile der Immobilien und können somit außerdem lokale Besonderheiten hervorheben.
3D Visualisierungen bilden zudem eine wichtige Grundlage für die heutigen Planungs- und Inspektionsprozesse an Leitungen und Masten. So ermöglicht die 3D Visualisierung die sichere Beobachtung von digitalisierten Stromleitungen, Funkmasten und Antennen im Büro, ohne dass die Mitarbeiter einer Gefahr ausgesetzt sind. Diese müssen aufgrund von Verwitterung, Vandalismus oder Verschleiß in regelmäßigen Abständen inspiziert werden. 3D Visualisierungen erleichtern diese Prozesse und helfen, Anomalien oder mögliche Probleme frühzeitig zu erkennen.
Darüber hinaus finden 3D-Visualisierungen bedeutende Anwendungen in der Landschaftsarchitektur, im Städte- und Straßenbau. Einerseits werden 3D Visualisierungen realer Bauwerke als Grundlage für die Planung von Sanierungen, Umgestaltungen und Denkmalschutz genutzt. Andererseits werden sie auch zur digitalen Dokumentation und Verfolgung des Baufortschritts oder zur Überwachung von Anlagen und Bauwerken eingesetzt. Im Bereich der Stadt- und Verkehrsplanung werden 3D Visualisierungen eingesetzt, um Maßnahmen zur Verbesserung des Stadtklimas, der Energieeffizienz, der öffentlichen Sicherheit und des Tourismus umzusetzen. Im Tourismus werden sie zum Beispiel zur Planung von Touren eingesetzt. Die 3D Visualisierung ermöglicht auch alle Arten der Notfallplanung, sei es nach Naturkatastrophen oder für anstehende Sprengungen von Gebäuden.
Warum Drohnen zur 3D Visualisierung?
Drohnen werden heutzutage zunehmend für 3D Visualisierungen eingesetzt, da sie viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden bieten. Um Visualisierungen so realistisch wie möglich darstellen zu können, werden Bilder aus allen möglichen Blickwinkeln benötigt. Zu diesem Zweck sind Luftaufnahmen mit Drohnen ideal, da sie schnell und ohne Risiko an schwer zugängliche Stellen gelangen können, wozu menschliche Mitarbeiter nicht in der Lage wären. Darüber hinaus stellen die von Drohnen aufgenommenen Luftbilder den gegenwärtigen Zustand der Umgebung dar, so dass die daraus erstellten 3D Visualisierungen auch zeitlich genau sind. Mit Hilfe von Drohnen können große Datenmengen in sehr kurzer Zeit erfasst werden, was ein kosteneffizientes Verfahren ist und die Arbeitskosten senkt. Der flexible Einsatz von Drohnen zur Erfassung von Luftbildern kann dazu beitragen, Lücken in Datensätzen zu vermeiden, und kann auch zur Vorhersage von Ereignissen durch Überwachung mittels 3D Visualisierung genutzt werden.
