3D-Modell

Neue Planungen erstellen wir grundsätzlich in 3D. Dies hat den Vorteil, dass die einzelnen Darstellungen wie Grundrisse und Schnitte aus ein und demselben Bauwerksmodell erzeugt werden und dadurch grundsätzlich konsistent sind. Darüber hinaus bilden sich vielfältige Möglichkeiten der Visualisierung und der visuellen Prüfung. So können bei der visuellen Begehung eines Bauwerkes Fehler entdeckt werden, welche bei der Kontrolle von Grundrissen und Schnitten möglicherweise nicht auffallen.

Die Planung in 3D war anfangs aufwendiger als in 2D, weil zunächst Tools und Bausteine, welche in 2D bereits vorhanden waren, neu in 3D erstellt werden mussten. Inzwischen liegen viele Bausteine vor, so dass die 3D-Planung zunehmend effektiver gestaltet werden kann.

Visualisierung

Für die Visualisierung unserer Planungen nutzen wir vielfältige Möglichkeiten. Dies kommt unseren Kunden, der Öffentlichkeit und auch uns selbst gleichermaßen zugute:

• Der Kunde kann durch die Visualisierung für ihn notwendige/gewünschte Änderungen erkennen/kommunizieren.
• Die Öffentlichkeit erhält einen bildhaften Eindruck von der geplanten Maßnahme.
• Wir als Planer nutzen die Visualisierung zur zusätzlichen Qualitätsprüfung.

Die wichtigsten bei uns praktizierten Visualisierungen sind nachfolgend beschrieben:

Drehbares Modell

Bereits ein Modell, welches von allen Seiten betrachtet werden kann, liefert einen guten Eindruck von dem späteren Aussehen des geplanten Bauwerkes und dessen Einbindung in die Umgebung. Dies stellt insbesondere für die Öffentlichkeit, aber auch für den Kunden eine wertvolle Hilfe dar. Gerade die mögliche Beeinträchtigung des Landschaftsbildes ist ohne eine solche Visualisierung sehr schwierig zu beurteilen.

Virtual Reality (VR)

Mittels einer 3D-Brille können wir uns selbst virtuell durch das geplante Bauwerk bewegen. Dies bietet erhebliches Potential für die Qualitätssicherung. So können bei der virtuellen Begehung Konflikte, fehlende Auflagen oder zu geringe Durchgangshöhen direkt erkannt und entsprechend verbessert werden. Auch in der Abstimmung mit dem Auftraggeber ist die virtuelle Begehung sehr hilfreich: So bekommt das Betriebspersonal direkt einen Eindruck von dem geplanten Gebäude und kann die Platzverhältnisse und Voraussetzungen für die erforderliche Wartung des Bauwerkes detailliert prüfen.

Augmented Reality (AR)

Mit einer AR-Brille können wir Bauwerke und Umgebung gleichzeitig sehen. Dies ist insbesondere für Planungen im Bestand hilfreich, da direkt vor Ort geprüft werden kann, ob die geplanten Einbauten mit den Platzverhältnissen im Bestandsbauwerk übereinstimmen. Auch der Kunde kann direkt vor Ort prüfen, ob die vorgeschlagene Planung zu seinem Bauwerk passt und harmonisch integriert werden kann.

3D-Druck

Von unseren geplanten Bauwerken erstellen wir jeweils einen 3D-Druck zur Ansicht. Dies bietet für die Kunden und die Öffentlichkeit nochmals eine gute Möglichkeit, die Planung im wahrsten Sinne des Wortes begreifbar zu machen. Aktuell verfügen wir über zwei 3D-Drucker, welche auf zwei Standorte verteilt sowohl ortsnah den Druck realisieren als auch bei großen Bauwerken parallel den Druck in Einzelteilen zügig umsetzen können. Die gedruckten Modelle von Wasser- und Abwasserbauwerken können bei Bedarf auch einem Funktionstest unterzogen werden. Hierfür wurde von einem unserer gelernten Tischler eine Wasserwanne gefertigt, von der aus mit Pumpe und Schläuchen die Beschickung der gedruckten Modelle erfolgt.

Building Information Modeling (BIM)

Das Building Information Modeling stellt eine grundlegende Zäsur sowohl für die Planung als auch für die Ausführung von Baumaßnahmen dar. Von der Planung über die Ausführung bis zum Betrieb werden an ein und demselben Modell – dem sogenannten digitalen Zwilling – sowohl die Geometrie als auch die Sachdaten und die Informationen zur Ausführung verwaltet. Durch den Wegfall vieler Schnittstellen und die hohe Transparenz wird diesem Verfahren ein hohes Qualitäts- und Effektivitätspotential zugeschrieben. In unserem Büro widmen wir uns dem Building Information Modeling in einem 3-Stufen-Plan, für dessen Umsetzung wir insgesamt 5 - 10 Jahre veranschlagt haben:

1. Stufe: Durchgängige Planung in 3D
2. Stufe: Pilotprojekte mit BIM
3. Stufe: Durchgehende Planung mit BIM

Derzeit befinden wir uns in Stufe 2. Aktuelle Pilotprojekte sind u. a.:

• RÜB Rheinpark (Stadtentwässerungsbetrieb Düsseldorf)
• RKB In der Flieth (Stadtentwässerungsbetrieb Düsseldorf)
• Pumpwerk Longericher Straße (Stadtentwässerungsbetriebe Köln)
• Sanierung Schlammdruckleitung Duisburg - KLEM - Bottrop (Emschergenossenschaft)

Rasterdaten

Bereits frühzeitig haben wir für unsere Planungen auch Rasterdaten verwendet. Heute nutzen wir die Vorteile moderner Aufnahmeverfahren, um effektiv Dateninformationen zu gewinnen und in unseren Planungen zu verarbeiten.

Drohnenbefliegung

Durch Befliegungen mit unserer Vermessungsdrohne nehmen wir hochauflösende Bilder vom Planungsbereich auf und erstellen gleichzeitig durch fotogrammetrische Auswertung die topografischen Grundlagen für unsere Planung. In der Ausführungsphase werden mit Hilfe fest einprogrammierter Routen der Baufortschritt überwacht und Massenbilanzen erstellt. Bei fertiggestellten Objekten nutzen wir die Drohnen auch für reine Filmbefliegungen. 

3D-Laserscan

Vor allem komplexe Strukturen wie z. B. die technische Ausrüstung im Pumpwerk lassen sich vorteilhaft mit unserem Kugelbildscanner erfassen. Auch bei diesem Verfahren erzielen wir zwei parallel nutzbare Ergebnisse: Zum einen entsteht als Scanergebnis direkt ein realitätsnahes Bild aus einzelnen, räumlich aufgelösten Punkten, zum anderen kann durch Vektorisierung ein 3D-Modell des aufgenommenen Bereiches erstellt werden, aus welchem wiederum Grundrisse und Schnitte abgeleitet werden können. Die Erfassung vor Ort ist bei diesem Verfahren sehr wirtschaftlich; die anschließende Auswertung allerdings immer noch zeit- und kostenintensiv. Hier erwarten wir in den nächsten Jahren Verbesserungen durch Weiterentwicklung der automatischen Vektorisierung.

Daten aus dem All

Insbesondere für die Ermittlung relativer Veränderungen nutzen wir auch Satellitendaten. Durch das Verfahren der Radarinterferometrie, bei der die Phasenverschiebung an den reflektierten Wellen ausgewertet wird, können Höhenveränderungen in Millimeterbereich beobachtet und dokumentiert werden. Dies ist insbesondere in Bergsenkungsgebieten relevant. Absolute Lage- oder Höhenkoordinaten können mit dieser Methode nicht ermittelt werden, dafür ist die Differenzmessung sehr genau. Voraussetzung ist, dass die Veränderung nicht sprunghaft auftritt, da eine Auswertung nur innerhalb des Wellenbereichs möglich ist. In der nebenstehenden Abbildung ist als Beispiel die betreffende Auswertung für ein Stadtgebiet dargestellt.

Simulationsmodelle

Für unsere Planungen bilden wir die Wirklichkeit so gut wie möglich durch entsprechende Simulationsmodelle ab. Für den Wasser- und Abwasserbereich simulieren wir nicht nur den Abfluss im Kanalnetz und an der Oberfläche gemeinsam, sondern führen auch gekoppelte Berechnungen von Kanalnetz, Oberfläche und Gewässer durch.

Softwareentwicklung

Mit unserer leistungsstarken IT-Abteilung unterstützen wir die Planung und Bauüberwachung durch eigene Anpassungs- und Schnittstellenprogrammierungen. Darüber hinaus bieten wir unseren Kunden auch verschiedene Programme aus der TP-Serie an. Hervorzuheben ist das Programm TPGrundstück, welches bei mehr als 30 Städten und Gemeinden, z. B. der Stadt Dortmund im Einsatz ist. Mit diesem Programm werden die Grundstücksdaten u. a. für die getrennte Niederschlagswassergebühr verwaltet. Für die Erfassung steht auch ein online-Erfassungstool zur Verfügung. Für den internen Gebrauch ist das Programm TPSanierung hervorzuheben, welches vollständig neu aufgesetzt wurde und in unserem Unternehmen für die Kanalsanierungsplanung, aber auch für strategische Analysen zum Einsatz kommt.