Reporter 52 Das Magazin der Leica Geosystems

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Bild links: Der schöne 18-Loch-Golfplatz von Bad Ragaz ist ein Werk Dun Harradines. Der neue 9-Loch-Public-Golfplatz wurde von seinem Sohn Peter Harradine entworfen. Sein digitaler Entwurf und Bau wird von seinem Enkel Michael Harradine begleitet. Qualifizierte Datenerfassung mit dem Leica GS20 Bereits bei der Erfassung der Landschafts-, Vegetations- und Bodenmerkmale des zum Golfplatz umzugestaltenden Geländes schlugen die Landschaftsarchitekten einen neuen Weg ein. In Ergänzung zu den vom Geometerbüro mittels GPS in Punktabständen von fünf Metern erfassten 3D-Koordinatenwerten digitalisierten sie auch Gelände- und Vegetations-Charakteristiken mit dem GIS/GPS-Kartiergerät Leica GS20. Mit diesem intuitiven und handlichen Gerät kann der Planer vor Entwurfsbeginn auch Qualitätsmerkmale erfassen und Objekte in die GIS-Datenbank einpflegen, die ökologisch oder künstlerisch wichtig sind. Nach der Datenerfassung im Gelände wurde unter Einsatz von 3D-Visualisierungssoftware der Golfplatz entworfen. Für Aufgaben der Datenaufbereitung und Visualisierung arbeiteten die Rapperswiler Wissenschafter auch mit dem MultiMedia-Laboratory der Universität Zürich, ViewTec und Autodesk zusammen sowie mit dem Bundesamt für Wasser und Geologie. Bauherr, Golfspezialisten und Bevölkerung konnten anhand von 3D-Fly- Through den Entwurf virtuell aus jeder Perspektive betrachten. Die Daten aus der gleichen Datenbank dienten auch zur 3D- Steuerung der Baumaschinen und wurden im Führerhaus der Baumaschine graphisch und numerisch angezeigt. Der umständliche Umweg über eine Absteckung entfiel. Bagger und Bulldozer mit gleichen 3D-Daten gesteuert Für die Erdarbeiten der Landschaftsgestaltung wählte man einen kleinen Bulldozer des Herstellers Liebherr aus. Volker Kuch von der Leica-Geschäftseinheit Maschinenautomatisierung montierte am Bulldozer direkt auf der Baustelle in Bad Ragaz die Leica GPS- Empfangs-, Steuerungs- und Anzeigeeinheiten sowie Hydrauliksteuerelemente des Dozer-Systems. In die Steuerungssoftware eingelesen wurden die von Harradine und HSR gelieferten 3D- Projektdaten. Eine ausserhalb des Baugeländes aufgestellte GPS- Referenzstation Leica System 500 lieferte Korrekturwerte für eine präzise kinematische 3D-Positionsbestimmung in Echtzeit. Ohne lange vorherige Absteckung im Gelände und ohne behindernde Stangen folgte der Maschinenführer im Führerstand des Bulldozers den vom Leica Dozer-System gelieferten graphischen und numerischen Angaben mit hoher 3D-Genauigkeit. Bild oben: Die Baumaschine ist mit einem Leica Dozer- System ausgestattet, das in Echtzeit die 3D-Schaufelposition zentimetergenau bestimmt. Alle Steuerangaben erhält der Maschinenführer direkt vom System. Entscheidend waren auch die Praxiserkenntnisse des Bauunternehmens Toller bei der Umsetzung dieser Konzepte ins Gelände als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft ARGE Golf Toller / Restrukta. Geschäftsführer Marco Riva: „Das Forschungsprojekt wies nach, dass man heute auf diese Weise Gelände modellieren kann. Aber damit es mit der automatisierten Maschinensteuerung wirtschaftlicher ist, müssen die Planer wie hier in Bad Ragaz dem Bauunternehmer verbindliche 3D-Datensätze liefern. Das ist noch immer eher die Ausnahme als die Regel!“. Zahlreiche Erdbewegungsarbeiten lassen sich mit einem Bagger rationeller vornehmen als mit einem Bulldozer, so dass man für solche Aufgaben und bei grösseren Baustellen zusätzlich einen solchen Baumaschinentyp mit dem Leica-Automatisierungssystem ausstatten sollte. Aufgrund der feinen dreidimensionalen Geländemodellierungen eignen sich kleinere Bulldozermodelle bei Projekten wie diesem besser als solche mit breiteren Schaufeln. Die von Absteckstangen und Schnüren nicht mehr behinderten Arbeiten kommen auf der Baustelle schneller voran. 20 Bild links: Ausserhalb der Golfplatz-Baustelle steht auf einem bekannten Triangulationspunkt als Referenzstation ein Leica GPS500. Es liefert für die 3D-Echtzeit-Maschinensteuerung zentimetergenaue Korrekturdaten.
Damit spart man ebenso Zeit und Geld wie durch die wesentlich geringeren Erdbewegungsvolumen aufgrund der zentimetergenauen Einhaltung der geplanten Abtragmengen. Im Strassen- und Flugpistenbau ist die Maschinenautomatisierungs-Technologie bereits mit besten Erfahrungen etabliert. So berichtete "Reporter" in Ausgabe 46 von der weltersten automatisierten Rollbahnerstellung auf dem Flughafen "Unique" Zürich im Jahre 2000 durch die ARGE Walo Bertschinger AG, Batigroup AG, Specogna Bau AG und Helit + Wörner mit messechnischer Begleitung durch das Planungs- und Ingenieurbüro Schällibaum AG. Schon im Mai 2005 für jedermann bespielbar Professor Peter Petschek: „Als Fazit kann gesagt werden, dass die 3D-Erfassung von Gelände- und Vegetationsdaten mit dem Leica GS20 dem Landschaftsgestalter neue Möglichkeiten bietet und dass die GPS-Maschinenautomation auch ausserhalb der klassischen Einsatzgebiete wie Bergbau und Strassenbau zum Einsatz kommen kann. Die geeigneten Technologien und Technikkomponenten sind vorhanden und werden von den heute auf den Baustellen eingesetzten Maschinen bereits unterstützt. Bedingung ist allerdings, dass die Planer ihre Entwürfe und Pläne, aufbauend auf einem vom Geometer erstellten Höhenmodell des vorhandenen Geländes, dem Bauunternehmer als dreidimensionale Datensätze übergeben.“ Fritz Staudacher Im Bulldozer-Führerstand sieht Peter Petschek die Resultate des Forschungsprojektes auf dem Anzeigefeld für den Maschinenführer. Volker Kuch zeigt, wie die Plandaten mit eindeutigen Steuerdaten aus der Echtzeit-GPS-Positionierung kombiniert sind und dem Maschinenführer graphisch und digital zentimetergenau alle erforderlichen Angaben für die Erdarbeiten liefern – schneller, umfassender und genauer als Absteckstangen. Bild unten: Michael Harradine (Stud.Ing. HSR), Marco Riva (Toller AG), Peter Petschek (Professor Landschaftsarchitektur HSR), Yves Maurer (Assist. HSR). 21
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